질량 최소화

토폴로지 최적화를 실행할 때, 디자인 영역의 질량을 최소화하면 적용된 하중을 여전히 지지하면서 가장 가벼운 중량을 가지는 형상이 만들어집니다. 질량 최소화를 최적화 목적으로 선택하는 경우, 다음 중 하나 이상을 지정해야 합니다.

1. 응력 구속조건 – 최적화 실행 창을 사용해서 적용되고 안전 요소로 지정됩니다.
2. 고유진동수 구속조건 – 최적화 실행 창을 사용해서 적용됩니다.
3. 변위 구속조건 – 변위 구속조건 도구를 사용해서 적용됩니다.
   주: 최적화가 완료되면, 질량 최소화가 일반적으로 형상 탐색기에서 토폴로지 슬라이더를 맨 오른쪽으로 끌어 놓아서 얻어지는 질량 최소화가 가장 좋은 결과입니다.

게이지 최적화를 실행할 때, 디자인 영역의 질량을 최소화하면 질량을 최소화하기 위해 파트의 두께가 변경됩니다. 질량 최소화를 최적화 목적으로 선택하는 경우, 다음 중 하나 이상을 지정해야 합니다.

1. 응력 구속조건 – 최적화 실행 창을 사용해서 적용되고 안전 요소로 지정됩니다.
2. 변위 구속조건 – 변위 구속조건 도구를 사용해서 적용됩니다.
3. 고유진동수 구속조건 – 최적화 실행 창을 사용해서 적용됩니다.

래티스 최적화를 실행할 때, 디자인 영역의 질량을 최소화하면 적용된 하중을 여전히 지지하면서 가장 가벼운 중량을 가지는 형상이 만들어집니다. 질량 최소화를 최적화 목적으로 선택하는 경우, 다음 중 하나 이상을 지정해야 합니다.

1. 래티스 – 최적화 실행 창을 사용해서 적용됩니다.
2. 응력 구속조건 – 최적화 실행 창을 사용해서 적용되고 안전 요소로 지정됩니다.
3. 고유진동수 구속조건 – 최적화 실행 창을 사용해서 적용됩니다.
4. 변위 구속조건 – 변위 구속조건 도구를 사용해서 적용됩니다.

아래 그림의 포터사이클 브래킷은 최소 안전율의 측면에서 정의된 응력 구속조건에 따라 질량을 최소화함으로써 최적화됩니다. 안전율이 증가함에 따라, 적용한 하중을 견디기 위해서는 더 많은 재료가 필요합니다.

그림 1. 원래 모델

그림 2. 1.2의 안전율을 가진 응력 구속조건

그림 3. 2.0의 안전율을 가진 응력 구속조건

변위 구속조건은 모델의 특정 지점이 원래 위치로부터 지정된 거리를 초과하여 휘는 것을 제한하기 위해 적용됩니다. 아래의 예제 이미지에서, 모터사이클 브래킷의 발받침대에는 응력 구속조건 이외에도 변위 구속조건이 적용되었습니다. 발받침대에서 허용 가능한 변위가 감소함에 따라, 최적화된 형상은 휨 현상에 견딜 수 있도록 더 많은 재료를 필요로 합니다.

그림 4. 발받침대에 2mm의 변위 구속조건

그림 5. 발받침대에 1mm의 변위 구속조건

그림 6. 응력 구속조건이 없는 상태에서 발받침대에 2mm의 변위 구속조건

그림 7. 응력 구속조건이 있는 상태에서 발받침대에 2mm의 변위 구속조건