例 3: 変位拘束を使用したトポロジー設計
この例では、モデル controlarm.prt を使用します。
説明
この例では、質量分率目標を使用したトポロジー最適化、および変位拘束について説明します。
主な機能
質量分率、変位拘束、対称穴埋め製造拘束、べき乗規則を最小化します。
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:
◦ 解析内の変位 1 ≤ 10.667 mm
◦ 解析内の変位 2 ≤ 1.17857 mm
解析
この例には、2 つの解析が含まれています。解析 1 では、フォースは正の X 方向です。解析 2 では、フォースは正の Y 方向です。各解析の荷重/拘束条件を次の図に示します。
メッシュ制御
最大要素サイズ: 2 mm
トポロジー領域
• 参照:
ボリューム領域 1、2 および 3 を除外した controlarm 構成部品 (以下の図を参照):
• 初期質量分率: 1.0
質量分率の最小化が目標として使用され、変位が拘束として使用されている場合、初期質量分率を 1.0 として設定するか、変位拘束の大幅な違反を引き起こさない分数値に設定することをお勧めします。
• 製造拘束:
◦ 座標系 CS0 (F0Z) を基準に、Z 軸に沿って対称に穴埋め
◦ 最小メンバーサイズ: 4 mm
◦ スプレッド分数: 0.5
• べき乗規則:
Rv1=6
質量分率を目標として使用している場合、Rv1=6 に設定すると、より極性の高い応答が得られます。または、トポロジーの答えに極性を持たせるために、最小歪みエネルギーをその他の目標として追加できます。
設計目標
質量分率の最小化
設計拘束
変位拘束は、以下の図に示すように点上に定義されます。
• 拘束 1
◦ 構成部品: 直線移動マグニチュード
◦ 解析 1 に適用
◦ 上限 10.667 mm
• 拘束 2
◦ 構成部品: 直線移動マグニチュード
◦ 解析 2 に適用
◦ 上限 1.17857 mm
1. 変位拘束が適用される点
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:
• 最大設計サイクル数 = 50
• 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
