OS-E:2015 曲げを受けるプレートの形状および寸法最適化
この例では、ソリッド要素で構成されたプレートの板厚と形状の両方を変化させるために、形状変数が使用されます。トポグラフィー最適化では、プレートの個々の領域の板厚または高さ、あるいはその両方を変化させることができ、形状または寸法最適化を単独に用いた場合よりも広範なソリューションが得られます。
モデルファイル
必要なモデルファイルのダウンロードについては、モデルファイルへのアクセスを参照してください。
この例で使用されているモデルファイルには以下のものが含まれます:
sizeandshape.fem
モデル概要

図 1. 形状と寸法の両方について最適化されるべきプレートの荷重と制約条件

図 2. 最大板厚および最大高における寸法変化と形状変化を示すモデル
DESVAR | 1 | DV001 | 0.25 | 0.0 | 0.25 | |||
DESVAR | 2 | DV002 | 0.75 | 0.0 | 0.75 | |||
DTPG | 3 | DVGRID | 1 | |||||
3.0 | 60.0 | YES | ||||||
DTPG | 4 | DVGRID | 2 | |||||
3.0 | 60.0 | NO | ||||||
DVGRID* | 1 | 4 | 0 | 1.0 | ||||
* | 0.000000000E+00 | 9.9999999748E-07 | 5.0000000000E+00 | |||||
DVGRID* | 1 | 5 | 0 | 1.0 | ||||
* | 0.000000000E+00 | 9.9999999748E-07 | 5.0000000000E+00 | |||||
... |
各節点についてドローベクトルはDVGRIDカード上で既に定義されているため、フィールド15および18内のエントリは必要でありません。制約と構造の残り部分の間のスムーズな移行を確実にするバッファゾーンが形状変数に要求されています。長さ方向の対称定義がなされています(プレートの左側と右側が対称)。
結果
パートのコンプライアンスが最小化され、パートの質量は指定の値以下に制約されています。

図 3. 上からのビュー

図 4. 下からのビュー
OptiStructはプレートの輪郭に厚いリブを作成し、残りの設計フィーチャーのアタッチメントについて、ソリッドな基盤を提供しています。最も度数の高い曲げはパートの中央で生じ、曲げの最も大きいコンポーネントは、長さ方向に延びています。プレートの厚い領域を高くし、プレートの薄い領域を低くすることでOptiStructがW型の補強パターンを作成する際、プレートはこの方向で硬化されます。この形状は、リブのついたパートではなく、構造全体を使っています。