OS-E：0895 フラットプレートの熱コンプライアンス応答

OptiStructのトポロジー最適化を使用した熱コンプライアンス応答の使用法を説明します。

サーフェス全体（CHBDYE要素で定義される）に熱流束が入力されるフラットプレート構造を考察します。プレートの上端の中央部分は、一定の温度に保たれています。トポロジー最適化を行い、要素密度の結果を得ます。


図 1. サーフェス全体に熱流束が入力され、上端で温度が固定されたフラットプレート

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：

plate_therm_comp.fem

モデル概要

要素タイプ
CQUAD4、CHBDYE
プレートの材料特性は：
材料特性
ヤング率
210000 Nmm2
ポアソン比
0.30
熱膨張係数
1.0E-05 K-1
熱伝導率
401.0 W mm-1 K-1
自然対流熱伝達係数
25.0 W mm-2 K-1

最適化の定式化

目的関数
熱コンプライアンスの最小化（TCOMP）
制約条件
体積率（VOLFRAC） ≤ 0.3

結果



図 2. 最終最適設計結果. ツリー構造内、要素密度のプロット