例 10: 周波数拘束を使用したトポロジー設計
この例では、モデル subwoofer_cover.prt を使用します。
説明
この例では、トポロジー最適化を使用し、固有値解析で、軽量で硬度のある構造を設計する方法を示します。
主な機能
質量分率、固有振動数の拘束、対称製造拘束、押し出し製造拘束を最小化します。
最適化問題の診断
以下の最適化問題が作成および解決されます。
• 目標:
◦ 質量分率の最小化
• 対象:
◦ 1 つ目の固有振動数 > 200 Hz
◦ 2 つ目の固有振動数 > 200 Hz
解析
この例には、1 つの解析が含まれています。拘束を次の図に示します。
解析の設定:
• 固有値方法: SMS
• 振動数サーチ範囲: 0 から 1000
• 検索するモードの数: 6
• モードトラッキング: なし
メッシュ制御
最大要素サイズ: 8 mm
トポロジー領域
• 参照:
ボリューム領域 1 と 2 を除外した構成部品 (以下の図を参照):
• 初期質量分率: 0.5
質量分率を拘束として使用する場合は、初期質量分率の値として同じ拘束境界の値を使用することをお勧めします。
• 製造拘束:
◦ 座標系 WCS の YZ 平面を中心にしたミラー対称
◦ 座標系 WCS の XZ 平面を中心にしたミラー対称
◦ 座標系 WCS の Z 軸方向の押し出し
◦ 最小メンバーサイズ: 16 mm
◦ スプレッド分数: 0.5
設計目標
質量分率の最小化
設計拘束
• 1 つ目の固有振動数 > 200 Hz
• 2 つ目の固有振動数 > 200 Hz
最初の 2 つの固有振動数を拘束する理由は、これらが同じ周波数値を持つ対称モードであることです。2 つのモードの最大変位は異なる場所にあり、すべての場所を強化する必要があります。
最適化検討
検討は、定義されたトポロジー領域、設計目標、および拘束条件です。
アドバンス設定:
• 最大設計サイクルを 30 に変更します。
• 解析の出力ファイルでは、最初と最後のサイクルのみがリクエストされます。
• その他すべての解析および設計パラメータでは、デフォルト設定を使用します。
トポロジーの結果
• トポロジー密度アイソサーフェス
• トポロジー要素密度
ジオメトリ再構築
• テサレーションモデル
• ソリッドモデル
