最適化シミュレーション
構造最適化ソルバー OptiStruct
概要
OptiStructのトポロジー最適化やトポグラフィー最適化が作り出す、過去の経験からは得られないような画期的な設計アイデアを利用することにより、設計プロセスでの試行錯誤を大幅に削減し、劇的な軽量化や剛性強化の達成が可能になります。
特徴
柔軟で広範囲な最適化テクノロジー
複数の最適化機能を自由に組み合わせて使用することにより、初期設計段階から詳細設計段階までの各段階で軽量化・工数削減を達成することが可能です。
- トポロジー最適化： 最適な部材や補強材の配置、不要部位の特定など
- を行う
- トポグラフィー最適化： 板構造の剛性向上のためのビードやエンボス
- を自動生成
- 形状最適化：モーフィングを利用して有限要素形状を最適化する。
- パラメトリックな最適化に適している
- フリー形状最適化： 有限要素形状の外表面節点を自由に変形させる
- ことにより最適化する
- 寸法最適化： 板構造の部品毎の板厚値や梁構造の断面形状を最適化す
- る
- フリー寸法最適化： 板構造の有限要素毎の板厚値を最適化する
- 材料最適化： 部材の材料定数値を最適化する
幅広い応答結果の利用が可能
応力 / 変形解析から座屈解析、振動 / NVHシミュレーションまで、広範囲の問題に対する多彩な応答結果を利用した最適化問題の設定を行うことが可能です。
- ひずみエネルギー
- 体積、体積率および質量、質量率
- ひずみ、応力
- 複合材のひずみ、応力
- 固有振動数
- 周波数応答解析による変位、速度、加速度、応力、ひずみ
- 等価放射パワー（ERP）
- モデルの重心位置および回転慣性
- 座屈荷重係数
- 疲労寿命
- 節点温度
- 音圧
- PSD/RMS変位、速度、加速度
- マルチボディ解析の変位、速度、加速度、力 他
また、複数の荷重状態を同時に考慮することや、静解析、周波数応答解析などの異なる解析を組み合わせて最適化を行うこともできるうえ、複数の異なる応答をユーザー定義の数式により合成することも可能です。
製造しやすさを考慮した最適結果
部材寸法制御
トポロジー最適化で得られる部材が細すぎたり塊になるのを防ぐことで、明確な部材のみにしたり、リブ形状の創出を助けます。
穴なし制御
蓋・ケース部品など穴が開くことが許可されない構造に対して、穴のない構造をトポロジー最適化で求めることができます。
押し出し成形用製造性制約
指定された曲線・方向に沿って、断面形状が変化しない最適形状を生成する機能です。これは、トポロジー最適化とフリー形状最適化で有効です。樹脂やアルミなどの押し出し成形品に対する最適化が可能になります。
金型抜き方向制御
鋳造やスタンピングにより製造されることを仮定した場合の型抜き方向を指定することができます。この機能により、構造内部の空孔や型抜きの妨げとなるオーバーハングのような形状の生成を防ぎます。また、均一厚みの板構造を生み出すこともできます。
対称構造生成機能
荷重や境界条件、メッシュ形状が対称でなくとも、対称な最適形状を生成することが可能です。対称条件としては、面対称もしくは周期対称が選択可能です。
パターンの繰り返し
異なる領域に同じパターンの最適化結果形状を生成することが可能です。これにより、大きさの異なる複数部品に対して相似形状を生成することができます。
パターンの作成
トポグラフィー最適化では、ビードの生成される方向の指定や、同心円上、放射状のビードを作成することができます。
最新テクノロジーの組み込み
- レベルセット法によるトポロジー最適化
- 接触問題を考慮した最適化
- 等価静的荷重法（Equivalent Static Load Method）
- 非線形現象を考慮した構造最適化
- 複合材最適化
- グローバルサーチオプションによる広範囲な探索
- フリー形状最適化での製造性制約条件
- 多くの解析タイプに対応
- －線形静解析
- －固有値解析
- －伝熱解析
- －疲労寿命解析
- －振動・音響解析
- －非線形解析
- －MBD解析
- 応答の自由な演算
