OS-E:0910 シェル片持ち梁

この例題では、寸法最適化がどのように使用できるかについて説明します。


sizeopt-prob1
図 1. 構造モデル

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:

size1.fem

モデル概要

片持ち梁で、構造質量を最小とし、荷重のかかる先端において限られた縦方向の変位を可能とする板厚分布を求めます。変位は2.0mmまでに制限されます。

各要素の板厚を変化させます。したがって、解析デック内で10個の変数が定義されます。全ての要素の初期板厚は2mmです。板厚変数はすべて、上限1mm、下限3mmとされています。

最適化問題、目的関数および制約条件は、他のタイプの構造最適化と同様に定義されます。OptiStructは、反復計算を行い、最適化問題を解きます。3回の反復計算計算の後、OptiStructは収束しました。

結果

表 1 は、片持ち梁の最適化結果を示すもので、制約条件を満たし、質量が最小化(6.6%の削減)されています。
表 1. 片持ち梁の最適化結果
  Element 1 Element 2 Element 3 Element 4 Element 5 変位 体積
初期値 2.0 mm 2.0 mm 2.0 mm 2.0 mm 2.0 mm 2.5 mm 400.00mm3
最終値 2.6 mm 2.3 mm 1.9 mm 1.5 mm 1.0 mm 2.0 mm 373.204mm3