サブケース依存モデリング

サブケース依存モデリングでは、1回のソルバーランで複数の構造を解析できます。

構造は、完全に独立であることが可能で、同じモデルの異なる領域、もしくは共通するパートを共有する異なるアセンブリを表すことができます。従来のモデリング手法では、境界条件に関わらずソルバーを実行するたびにモデル全体が解析され、構造の一部のみを変更する場合でも複数のモデルを作成する必要がありました。この方法では、モデルの特定の部分を個別に解析でき、構造の残りの部分に影響を与えることはありません。

利用目的

サブケース依存モデリングを採用すると、解析と最適化の両方においてさまざまな利点があります。サブケース依存のモデリングの主な利点は、共通部分を持つ独立した構造を解析できるということです。たとえば、ピックアップトラックの場合を考えると、荷台およびシャーシを変更することなく、さまざまなキャビン形状を解析できます。これは、異なるキャビンタイプに属する要素をそれぞれ異なるセットに割り当てることによって実現されます。変更のない部分であるシャーシおよび荷台は別の要素セットとして定義できます。これらの要素セットを組み合わせて、ソリューションごとに構造の共通パートを繰り返すことなく、さまざまな構造サブケース依存のモデリングができるようになりました。


図 1. サブケース依存モデリングの適用例

図 1は、各キャビン本体を特定の要素セットとして定義し、複数の共通パートが1つの要素セットを構成する例を示しています。これらは、異なる境界条件を持つ3つの異なるサブケースの下で別々に組み合わせて、1回の解析実行で解くことができます。

データ作成方法

サブケース依存のモデリング機能は、要素セットおよびサブケースセレクターエントリSUBMODELの使用によって実現されます。SUBMODELエントリは、このソリューションで使用される要素セットを選択するために、特定のサブケース内のサブケース情報セクションで使用できます。

SUBMODELサブケース情報エントリ

全体モデルは、いくつかの共通セクションまたは共有セクションから構成されます。変更のない部分を共通セクションや共有セクションとしますが、他のセクションは個別の用途に応じて変更されます。このような場合、SUBMODELエントリを使用して、モデル変更ソリューションのために要素セットを選択できます。このエントリで必要な唯一の入力データは要素セットのID番号です。

フォーマット
SUBMODEL, SID, SID_r

フィールド“SID”および“SID_r”では、要素および剛体要素のセットのID番号を指定し、このサブケース内で解析されるサブケース依存モデルをそれぞれ定義します。“SID_r”フィールドはオプションです。詳細についてはOptiStructリファレンスガイドをご参照ください。

サブケース依存のモデリング - OptiStruct入力デックの例

$ Subcase Information Section

SUBCASE 1

$ Model specific SPC's and LOAD's can be defined here.

SUBMODEL, 11

SUBCASE 2

$ Model specific SPC's and LOAD's can be defined here.

SUBMODEL, 12

$ Bulk Data Section

SET, 1, ELEM $ defines the shared/common part, for example, the chassis, bed and wheels in 図 1

SET, 2, ELEM $ defines the individual part, for example, cabin body 1 in 図 1

SET, 3, ELEM $ defines the individual part, for example, cabin body 2 in 図 1

SET, 11, ELEM, OR, 1, 2 $ defines the full truck model with cabin body 1 and the common parts

SET, 12, ELEM, OR, 1, 3 $ defines the full truck model with cabin body 2 and the common parts

コメント

  1. 単点拘束（SPC）、荷重（LOAD）、多点拘束（MPC）、およびその他の類似するサブケースセレクターでは、対応するサブモデルまたはサブ構造のみに適用できる属性を定義する必要があります。これらの属性は、SUBMODELで定義されたサブケース依存モデルのみを参照していなくてはいけません。SUBMODELエントリでは、定義されたサブケースに指定された属性（荷重、制約条件など）の一部（もしくは全部）がモデルに合わせて自動的に削除されることはありません。
  2. この機能は、現在は線形静解析にのみ利用可能です。線形静解析からの応答を含んだ全ての最適化タイプがサポートされます（SPCFORCE/残差力応答を除く）。
  3. GRIDの使用に制限はありません。２つのサブモデルが同じ場所にGRIDを有する場合、共有GRIDまたは２つ別々のGRIDエントリを使うことができます。
  4. サブケース依存のコンフィギュレーションについては、すべての剛体およびCONNECTエントリの定義は、INSTANCEベースのリロケーションで処理されます。