Phase 1: 参照レベルの設計

このモデルでは、非設計領域が耐荷重ポイントを囲んでおり、設計空間なしでは非設計領域は連続していません。これにより、構造全体で荷重と応力を分担するために最も効率的な構造を決定する最適化が可能となります。

os_3300_import
図 1.
Modelブラウザは、最適化が既にセットアップされていることを示しています。

os_3300_browser
図 2.
目的関数
コンプライアンスの最小化
制約条件
体積率(0.3)
設計領域
“design” PSOLID(5)および応力制約条件(200)
応答
コンプライアンスと体積率

ラティス最適化は、セットアップのフェーズにおけるユーザーの設定に応じて中間密度を擁する要素がソリッド、ラティスまたは空隙として数学的に解釈される概念レベルの最適化という点で、トポロジー最適化とは異なります。ユーザーはテキストエディタで継続カードやパラメータを追加し、標準のトポロジーからラティス最適化に変更することが可能です。

HyperMeshの起動とOptiStructユーザープロファイルの設定

  1. HyperMeshを起動します。
    User Profilesダイアログが現れます。
  2. OptiStructを選択し、OKをクリックします。
    これで、ユーザープロファイルが読み込まれます。ユーザープロファイルには、適切なテンプレート、マクロメニュー、インポートリーダーが含まれており、OptiStructモデルの生成に関連したもののみにHyperMeshの機能を絞っています。

モデルの読み込み

  1. File > Import > Solver Deckをクリックします。
    Importタブがタブメニューに追加されます。
  2. File typeにOptiStructを選択します。
  3. Filesアイコンfiles_panelを選択します。
    Select OptiStruct Fileブラウザが開きます。
  4. 自身の作業ディレクトリに保存したcontrolarm.femファイルを選択します。モデルファイルへのアクセスをご参照ください。
  5. Openをクリックします。
  6. Import、続いてCloseをクリックし、Importタブを閉じます。

最適化のセットアップ

LATTICE継続カードのDTPLカードへの追加

  1. topologyパネルのoptimizationページで、updateサブパネルを選択します。
  2. desvar =にdtplと入力し、lattice optimizationのチェックボックスをオンにします。
    これで、ラティス最適化のための追加のパラメータが表示されます。
  3. lattice type=に1を選択します。
  4. チェックボックスをアクティブにし、関連するパラメータの設定を行います。


    図 3.
  5. updateをクリックし、トポロジー設計変数を更新します。

    下限値を下回るトポロジー密度を有する要素はPhase 1の終わりに空隙(空)とみなされ、上限値を上回るトポロジー密度を有する要素は完全にソリッドとみなされます。要素密度がこれらの上限下限の間にある要素は多孔質とみなされ、Phase 1の最後でラティス要素と置き換えられます。

DOPTPRM最適化パラメータの追加

最適化を制御します。

  1. topologyパネルのupdateサブパネルで、edit latparmをクリックします。
  2. チェックボックスをアクティブにし、関連する欄の設定を行います。


    図 4.
  3. returnをクリックしてラティスパラメータエディターを終了し、updateをクリックして設計変数が正しく更新されていることを確認します。
  4. returnをクリックし、topologyパネルを終了します。

OptiStructによる最適化の実行

  1. Compute Console (ACC)を開きます。
  2. controlarm.femファイルを開きます。
  3. Runをクリックして最適化を実行します。
  4. 最適化が完了したら、テキストエディタでcontrolarm.femファイルを開きます。
  5. 最適化がどのように進行したかを確認します。最適化が完全に収束し、制約条件が満足されていることを確認してください。
OptiStructは出力ファイルの末尾に、ラティス最適化の概要とモデルに与える影響について与えます。

os_3300_lattice_check
図 6.

DOPTPRM, LATLB, CHECKが適用されているため、下限未満の密度をもつ要素の削除によるコンプライアンスの低下をOptiStructはチェックしました。低下は比較的小さく、この下限は良い選択であると考えることができます。