OS-E：0845 局所応力制約を伴うコントロールアーム

本例題では、コントロールアームについてトポロジー最適化における応力制約の使用を取り上げます。

設計領域（赤色）および非設計領域（茶色）を含む有限要素メッシュのモデルを図 1で示しています。

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：

control_arm_fine.fem

モデル概要

コントロールアームのトポロジー最適化が実行されます：

解析タイプ
線形静解析: SPC; 力とモーメント

最適化
トポロジー: 目的関数：体積の最小化; 条件：局所応力制約

トポロジーおよびフリー寸法最適化の新しい応力応答は、DRESP1バルクデータエントリを使用して定義できます。Stress-NORMアプローチを使用して応力応答を内部的に集約することにより、作成される応答の数が適切な数に保たれます。

Stress NORMメソッドは、特定の応答に含まれるすべての要素の応力の最大値を近似的に計算するために使用されます。また、これは各要素に対して指定される応力の限度でスケーリングされます。したがって、特定の要素セットの最大応力を最小限に抑えるため、結果として生じるStress NORM値は、内部的に1.0より小さい値に制限されます。Stress-NORM法の詳細については、リファレンスガイドのDRESP1バルクデータエントリをご参照ください。

FE Model
要素タイプ: CTETRA; RB2

線形材料プロパティは：

MAT1
ヤング率: 1.6E5 MPA
ポアソン比: 0.25
初期密度: 7.1E-9 Mg/mm³

結果

OptiStructは、すべての反復計算について、要素密度情報を提供します（図 3および図 4）。また、OptiStructは、反復計算0と反復計算44について、線形静解析の変位およびフォンミーゼス応力結果を示します（図 2）。