DTPG
バルクデータエントリ トポグラフィー設計変数の生成のためのパラメータを定義します。
フォーマット
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
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DTPG | ID | TYPE | PID1/ SID1 /DVID |
PID2/ SID2 |
PID3/ SID3 |
PID4/ SID4 |
PID5/ SID5 |
PID6/ SID6 |
|
PID7/ SID7 |
同様 | 同様 | 同様 | 同様 | 同様 | 同様 | |||
MW | ANG | BF | HGT | Norm/ XD |
YD | ZD | SKIP | ||
MAXW | MAXWTH | MINHGT | ZEROB | ||||||
PATRN | TYP | AID/ XA |
YA | ZA | FID/ XF |
YF | ZF | ||
PATRN2 | UCYC | SID/ XS |
YS | ZS | |||||
BOUNDS | LB | UB | INIT | DDVAL | |||||
AUTOBEAD | LAYER | REMESH |
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
MAIN | |||||||||
COORD | CID | CAID/ XCA |
YCA | ZCA | CFID/ XCF |
YCF | ZCF | ||
CSID/ XCS |
YCS | ZCS | CTID/ XCT |
YCT | ZCT |
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
SECOND | DTPG_ID | SX | SY | SZ | |||||
COORD | CID | CAID/ XCA |
YCA | ZCA | CFID/ XCF |
YCF | ZCF | ||
CSID/ XCS |
YCS | ZCS | CTID/ XCT |
YCT | ZCT |
例1
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
DTPG | 1 | PSHELL | 1 | 9 | 23 | ||||
3.0 | 60.0 | ○ | 5.0 | Norm | both | ||||
PATRN | 50 | 0.0 | 25.0 | 0.0 | 0.0 | 1.0 | 0.0 | ||
PATRN2 | 3 | 1.0 | 0.0 | 0.0 | |||||
BOUNDS | -1.0 | 1.0 |
例2
(1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
DTPG | 1 | DVGRID | 1 | ||||||
5.0 | 75.0 | YES | |||||||
BOUNDS | 0.0 | 1.0 |
定義
フィールド | 内容 | SI単位の例 |
---|---|---|
ID | それぞれのDTPGカードには固有のIDが必要です。 デフォルトなし(整数 > 0) |
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TYPE | DTPGカードが、PSHELL、PCOMP、DVGRID、SET、またはSTACK(積層材)のいずれに対して定義されるのかを示します。 デフォルト値はありません。 |
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PID#/SID#/DVID | TYPEがPSHELLまたはPCOMPの場合、このエントリはプロパティ識別番号になります。モデル内にあるタイプPTYPEのすべてのプロパティに適用する場合は、ALLを使用します。複数のPIDを設定することができます。 TYPEがDVGRIDの場合、このエントリはDVGRIDのセットに対する設計変数番号です。1つのDVIDのみ与えることが可能です。 TYPEがSETの場合、このエントリは要素のセットを参照しているSETの識別番号です。 TYPEがSTACKの場合、このエントリはSTACK(積層材)の識別番号です。多数のSTACK IDを指定できます。 デフォルト = ALL(整数 > 0、空白、またはALL) |
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MW | ビードの最小幅。このパラメータは、モデル内のビードの幅を制御します [推奨値は平均要素幅の1.5倍から2.5倍の間]。 1 デフォルトなし(実数 > 0.0) |
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ANG | ドロー角度(単位=度)。このパラメータは、ビードの側壁の角度を制御します(推奨値は60°から75°まで)。 1 デフォルト無し (1.0 < 実数 < 89.0実数) |
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BF | バッファゾーン。このパラメータは、設計領域内の要素と設計領域外の要素の間にバッファゾーンを設定します。 2
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HGT | ドロー高。このパラメータは、絞られるビードの最大高さを設定します。TYPEがPSHELLまたはPCOMPである場合にのみ、このフィールドは有効です。 デフォルトなし(実数 > 0.0) |
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norm/XD,YD,ZD | 型抜き方向。norm/XDフィールドが’norm’の場合、要素の法線方向に形状変数が作成されます。すべてのフィールドが実数である場合、3つのフィールドによって定義されるxyzベクトルが指定する方向に形状変数が作成されます。X、Y、およびZ値は全体座標系です。TYPEがPSHELLまたはPCOMPである場合にのみ、このフィールドは有効です。 デフォルト = NORM(norm/XDフィールドにNORM、または3つのフィールドすべてに実数) |
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SKIP | 設計領域からの除外。このパラメータは、特定の節点を設計領域から除外するようにOptiStructに指示します。
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MAXW | 最大ビード幅の制御がアクティブであることを示します。 | |
MAXWTH | ビードの最大幅。このパラメータを使用して、大きなビードの形成を防止できます。この値は、最小ビード幅(MW)の値の2倍以上である必要があります。 デフォルトなし(実数 > 0.0) |
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MINHGT | ビードと見なされるための最小高さ比。MINHGT*HGTを上回る高さのビードのみが、最大幅の制約条件でカウントされます。 デフォルト = 0.5(実数 ≥ 0.0) |
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ZEROB | 幅の制御が高さ0のビードに適用されるかどうかを示します。
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PATRN | 変数パターングルーピングがアクティブであることを示します。パターングループに関する情報が次に続くことを示します。 | |
TYP | 変数グルーピングパターンのタイプ。何らかの対称性、または変数パターングルーピングを望む場合、これは必須です。ゼロまたは空白の場合、アンカー節点、1つ目のベクトル、および2つ目のベクトルの定義は無視されます。20未満の場合は、2つ目のベクトルの定義が無視されます。 4 デフォルト = 0 (整数 ≥ 0) |
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AID/XA,YA,ZA | 変数グルーピングパターンのアンカーポイント。これらのフィールドは、グリッドが変数にどのようにグループ化されるかを決定するポイントを定義します。3 X、Y、およびZ値は全体座標系です。AID/XAフィールドにグリッドIDを設定し、アンカーポイントを定義することができます。 デフォルト = 原点(3つすべてのフィールドに実数、またはAID/XAフィールドに整数) |
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FID/XF,YF,ZF | 変数パターングルーピングにおける最初のベクトルの方向。これらのフィールドは、グリッドが変数にどのようにグループ化されるかを決定するxyzベクトルを定義します。3 X、Y、およびZ値は全体座標系です。FID/XFフィールドにグリッドIDを設定し、最初のベクトルを定義することができます。このベクトルは、アンカーポイントからこのグリッドに対するベクトルとして定義されます。これらのフィールドがすべて空白で、TYPフィールドが空でもゼロでもない場合、OptiStructはエラーを出力します。 デフォルト値はありません。 |
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PATRN2 | 変数パターングルーピングの継続カードを示します。このカードが必要になるのは、パターングルーピングの定義のために2つ目のベクトルが必要な場合のみです。 | |
UCYC | 周期対称の周期繰り返し数。このフィールドは、周期対称の放射状“ウェッジ”の数を定義します。各ウェッジの角度は360.0/UCYCのように計算されます。 4 デフォルト = 0(整数 > 0、または空白) |
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SID/XS,YS,ZS | 変数パターングルーピングにおける2つ目のベクトルを決定するために使用される方向。これらのフィールドは、xyzベクトルを定義します。これらと1つ目のベクトルとを組み合わせると、平面が形成されます。2つ目のベクトルは、その平面上に存在し、第1ベクトルと垂直となるように計算されます。グリッドをどのように変数にグループ化するのかを決定するために、2つ目のベクトルが必要となる場合があります(コメント3をご参照ください)。3 X、Y、およびZ値は全体座標系です。SID/XSフィールドにグリッドIDを設定し、2つ目のベクトルを定義することができます。このベクトルは、アンカーポイントからこのグリッドに対するベクトルとして定義されます。これらのフィールドがすべて空白で、TYPフィールドに20以上の値が含まれている場合、OptiStructはエラーを出力します。 デフォルト値はありません。 |
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BOUNDS | グリッド移動の上限、下限、および初期値に関する情報が次に続くことを示します。 | |
LB | グリッドの移動を制御する変数の下限値。グリッドの移動の下限をLB*HGTに設定します。 デフォルト = 0.0(実数 < UB) |
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UB | グリッドの移動を制御する変数の上限値。グリッドの移動の上限をUB*HGTに設定します。 デフォルト = 1.0(実数 > LB) |
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INIT | グリッドの移動を制御する変数の初期値。グリッド移動の初期値をINIT*HGTに設定します。 デフォルト = LB + factor*(UB-LB)、LB > 0.0およびUB > 0.0の場合 デフォルト = UB - factor*(UB-LB)、LB < 0.0およびUB < 0.0の場合 デフォルト = factor*max(abs(LB),UB)、LB < 0.0およびUB > 0.0の場合 ここで:
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DDVAL | 離散値のセットを指定するDDVALエントリのID。 (空白または整数 > 0、あるいは連続設計変数の場合はデフォルト = 空白) |
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AUTOBEAD | OSSmoothのAUTOBEADを使用して、1層または2層のビードとして結果を解釈することを示します。 | |
LAYER | 層の数を示します。 デフォルト = 1(整数:1または2) |
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REMESH | リメッシング用の要素サイズを示します。
(実数 ≥ 0.0) |
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MAIN | パターン繰り返しにおいて、この設計変数をマスターパターンとして使用できることを示します。 | |
COORD | パターン繰り返しの座標系に関する情報が次に続くことを示します。MAINフラグまたはSECONDフラグがある場合には必須です。 | |
CID | パターン繰り返し座標系として使用できる直交座標系の座標系ID。 6 デフォルト = 0(整数 ≥ 0) |
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CAID/XCA, YCA, ZCA | パターン繰り返し座標系のアンカーポイント。ポイントは、CAIDフィールドにグリッドIDを入力するか、またはXCA、YCA、ZCAフィールドにX、Y、Zの座標を入力することによって定義することができます。これらの座標は基準座標系です。 6 デフォルトなし(3つすべてのフィールドに実数、または最初のフィールドに整数) |
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CFID/XCF, YCF, ZCF | パターン繰り返し座標系の1つ目のポイント。ポイントは、CFIDフィールドにグリッドIDを入力するか、またはXCF、YCF、ZCFフィールドにX、Y、Zの座標を入力することによって定義することができます。これらの座標は基準座標系です。 6 デフォルトなし(3つすべてのフィールドに実数、または最初のフィールドに整数) |
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CSID/XCS, YCS, ZCS | パターン繰り返し座標系の2つ目のポイント。ポイントは、CSIDフィールドにグリッドIDを入力するか、またはXCS、YCS、ZCSフィールドにX、Y、Zの座標を入力することによって定義することができます。これらの座標は基準座標系です。 6 デフォルトなし(3つすべてのフィールドに実数、または最初のフィールドに整数) |
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CTID/XCT, YCT, ZCT | パターン繰り返し座標系の3つ目のポイント。ポイントは、CTIDフィールドにグリッドIDを入力するか、またはXCT、YCT、ZCTフィールドにX、Y、Zの座標を入力することによって定義することができます。これらの座標は基準座標系です。 6 デフォルトなし(3つすべてのフィールドに実数、または最初のフィールドに整数) |
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SECOND | この設計変数は下記のDTPG_IDエントリによって参照されるメインパターン定義のセカンダリであることを示します。 6 | |
DTPG_ID | メインパターン定義のDTPG識別番号。 デフォルトなし(整数 > 0) |
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SX, SY, SZ | パターン繰り返しにおけるそれぞれX、Y、Z方向のスケールファクター。 6 デフォルト = 1.0 (実数 > 0.0) |
コメント
- ビードの最小幅およびドロー角度を使用して、形状変数の形状を決定します。図 1 は、設計要素の平面の法線方向に完全に拡張させた単一の形状変数の断面を示します。ビードの上部は、直径が最小ビード幅のパラメータと等しい円形の領域にわたって平らとなります。ビードの側壁は、ドロー角度のパラメータに等しい角度で次第に細くなります。
図 1. ビード幅およびドロー角度の定義 - バッファゾーンは、設計要素と非設計要素間のインターフェースがどのように扱われるかを制御するパラメータです。これがアクティブな場合、OptiStructは正しいビード幅およびドロー角度が維持されるように、形状変数を非設計要素から十分遠くに置きます。これが非アクティブな場合、ビードと非設計要素間の境界での移行は急激に行われます。設計領域からの除外パラメータ(フィールド10)によって除外されたすべてのノードに関しては、その周囲にバッファゾーンが作成されます。
図 2. 設計要素と非設計要素間の移行(バッファゾーンがある場合とない場合) - 1つの面、2つの面、3つの面においてトポグラフィー最適化の対称性を適用することができます。自動生成した変数は対称性が強制されないと対称にならない場合があるため、対称モデルおよび荷重条件に対して対称面を定義することが推奨されます。OptiStructにより対称面全域でほぼ同じ値を持つ変数が生成されるので、対称メッシュは必要ありません。対称面の片側のメッシュがもう一方の側のメッシュよりも大きい場合、OptiStructは対称面の‘正’の側に作成された変数をもう一方の側にも鏡面コピーしますが、対称面の正の側とオーバーラップしない‘負’の側には変数を作成しません。対称面の正の側とは、1つ目のベクトル、2つ目のベクトル、およびそれらの外積が指している側です。
- DTPGカードの変数パターングルーピングを定義することができます。OptiStructは、フィールド20で選択されたパターンのタイプに基づいて、形状変数を生成します。変数グルーピングパターンのタイプ1~14では、1つ目のベクトルとアンカーノードのみ定義が必要です。変数パターングルーピングのタイプが20以上の場合は、1つ目のベクトル、2つ目のベクトル、およびアンカーノードの定義が必要です。グリッドを使用して1つ目のベクトルを定義している場合、法線ベクトルはアンカーポイントから始まり、指定されたグリッドの方向に向かいます(下図をご参照ください)。1つ目のベクトル、2つ目のベクトル、またはアンカーポイントには、グリッドまたはxyzデータを使用することができ、これらを混合で使用することも可能です(アンカーポイントをグリッドで決定し、1つ目のベクトルをxyzデータで決定すること、またその逆も可能ということです)。OptiStructのトポグラフィー最適化における非常に便利な機能の1つに、シンプルなパターンによる形状変数の自動生成があります。多くの場合、製造性制約条件、または形状最適化時における要素崩壊のリスクのため、パートの望ましい形状に適合するパターンでの形状変数を作成する必要があります。基本トポグラフィー最適化(TYP = 0)では、OptiStructは円形の形状変数を作成します。OptiStructにはさまざまな形状変数パターンのライブラリが含まれており、DTPGカードのTYPパラメータを使用してアクセスすることができます。
図 3. 節点を使用した1つ目のベクトルの定義2つ目のベクトルは、フィールド22、23、24で定義される節点またはベクトルを平面1に投影することで計算されます。2つ目のベクトルの定義に節点が使用された場合、2つ目のベクトルは、アンカーノードから投影された節点に向かうベクトルとなります。2つ目のベクトルの定義にベクトルが使用された場合、投影されたベクトルのベースはアンカーポイントに置かれます。
図 4. 2つ目のベクトルは平面2に対して垂直です
図 5. 平面3は、平面1および平面2に対して垂直になるように決定されます - OptiStructでサポートされているパターンのリストについては、パターングルーピングオプションをご参照ください。
- パターンの繰り返しによって、似たトポグラフィーの配置を生成するために設計ドメインにおける似た領域を互いにリンクさせることができます。これは“メイン”領域と“セカンダリ”領域の定義を通して容易になります。1つのDTPGカードには、MAINフラグまたはSECONDフラグを1つのみ含めることができます。SECONDフラグを含むDTPGカードのビードパラメータはエクスポートされません。“メイン”領域、“セカンダリ”領域のいずれの場合も、パターン繰り返し座標系が必要であり、COORDフラグの後に記述されます。鏡面操作を容易にするため、座標系は右手、左手のいずれのデカルト座標系であっても構いません。座標系は、以下の優先順にリストされている2つの方法のいずれかによって定義することができます:
- 4つのポイントを定義し、それらを以下のように使用して座標系を定義します(左手座標系の定義はこの方法のみです):
- アンカーポイントから1つ目のポイントへのベクトルによってX軸が定義されます。
- 2つ目のポイントはX-Y平面上にあり、Y軸の正方向を指定します。
- 3つ目のポイントは、Z軸の正方向を指定します。
- 直交座標系とアンカーポイントを定義します。アンカーポイントのみが定義された場合は、基準座標系の使用が想定されます。
同じ“メイン”を複数の“セカンダリ”から参照することができます。
“セカンダリ”領域に対してスケールファクターを定義し、“メイン”のレイアウトを調整することができます。
詳細については、ユーザーズガイドのトポグラフィー最適化製造可能性セクションにあるパターン繰り返しをご参照ください。
- 4つのポイントを定義し、それらを以下のように使用して座標系を定義します(左手座標系の定義はこの方法のみです):
- 入力メッシュに四角形要素が含まれる場合、REMESH関数ではミックスタイプの要素を使用し、それ以外の場合は三角形要素のみを使用します。
- HyperMeshでは、このカードは最適化の設計変数として表されます。