ジェネレーティブデザイン > ジェネレーティブデザインのワークフロー > ジェネレーティブ検討の定義 > 設計基準
設計基準
検討の設計基準では、以下のような項目を指定します。
• 検討の設計ゴールまたは目標
• 製造とジオメトリの拘束条件
• モデルの製造に使用する材料
1 つの検討に複数の設計基準を定義できますが、一度にアクティブ化できるのは 1 つだけです。トポロジーの最適化中と設計の生成時には、アクティブな設計基準のみが考慮されます。保持ジオメトリのターゲット質量のみが考慮されます。
* 
生成されたボディの質量が、設定されているターゲットとは若干異なる場合があります。より正確な結果を得るには、メッシュ要素のサイズを小さくすることをお勧めします。
保持ジオメトリ、除外ジオメトリ、開始ジオメトリとして指定されたボディには、材料が割り当てられている場合があります。トポロジーの最適化中と設計の生成時には、以下の材料が考慮されます。
• 指定ボディ - 個々のボディに指定されている材料は無視され、アクティブな設計基準で定義されているアクティブな材料が考慮されます。
• 未指定ボディ - 個々のボディに指定されている材料が考慮されます。
検討の設計基準を定義するには
1. 「設計基準を追加」(Add Design Criteria) をクリックします。「設計基準」(Design Criteria) ダイアログボックスが開きます。
2. 検討タイプに基づいて「設計ゴール」(Design Goals) を選択します。
検討タイプ
設計ゴールの選択
構造検討
次のいずれかを選択します。
• 「剛性を最大化」(Maximize stiffness) を選択し、ターゲットボリュームの割合を指定するか、ターゲット質量を指定して、リストから単位を選択します。
* 
デフォルトでは、ターゲットボリューム (%) は設計ゴールで選択されています。ターゲットボリュームは開始ジオメトリボリュームの割合です。
開始ジオメトリを定義せずに、保持ジオメトリとしてボディを指定した場合、デフォルトの設計ゴールは制限質量になります。
* 
• ターゲットボリュームが設計ゴールである場合、アクティブな材料の特性が最適化の結果に与える影響は最小限に抑えられる可能性があります。
• 材料によって異なる最適化の結果が必要な場合は、設計ゴールとしてターゲット質量を選択する必要があります。
• 「質量を最小化」(Minimize mass) を選択し、安全係数を指定します。
* 
安全係数を使用するには、材料に降伏強度の値が指定されている必要があります。材料の降伏応力の値を定義します。
未指定ボディに指定されている材料にも降伏強度の値が指定されている必要があります。
* 
安全係数設計目標と 「変位」(Displacement) 拘束条件の組み合わせは推奨されません。そのいずれか一方のみを使用します。
* 
初期シミュレーションを実行して、目的の安全係数で最適化が成功したことを把握します。開始ジオメトリの最も低い安全係数と目的の安全係数の間に大きな違いがある最適化は、達成するのが困難です。
開始ジオメトリの応力集中を回避して、最も最適化された生成ジオメトリを取得してください。
固有値検討
次のいずれかを選択します。
• 「基本周波数を最大化」(Maximize Fundamental Frequency) を選択し、ターゲットボリュームの割合を指定するか、ターゲット質量を指定して、リストから単位を選択します。
* 
デフォルトでは、ターゲットボリューム (%) は設計ゴールで選択されています。ターゲットボリュームは開始ジオメトリボリュームの割合です。
ターゲットボリューム (%) を設計ゴールとして使用するには、開始ジオメトリとしてボディを指定する必要があります。
* 
• ターゲットボリュームが設計ゴールである場合、アクティブな材料の特性が最適化の結果に与える影響は最小限に抑えられる可能性があります。
• 材料によって異なる最適化の結果が必要な場合は、設計ゴールとしてターゲット質量を選択する必要があります。
• 「質量を最小化」(Minimize mass) を選択し、基本周波数の最小値を指定します。
* 
すべての荷重ケースで、基本周波数は指定した周波数より高くなります。
3. 「設計拘束」(Design Constraints) で、「拘束条件を追加」(Add Constraints) をクリックし、関連する製造の拘束条件とジオメトリの拘束条件を選択します。
4. 設計基準に材料を追加するには、「材料を追加」(Add Materials) をクリックします。「材料」(Materials) ダイアログボックスが開きます。「モデルの材料」(Materials in Model) リストに部品のマスター材料が表示されます。
a. 材料をさらに追加するには、「ライブラリの材料」(Materials in Library) リストで材料をダブルクリックします。選択した材料が「モデルの材料」(Materials in Model) リストに追加されます。
* 
設計基準には最大 10 個の材料を追加できます。
b. 「選択」(Select) をクリックします。「材料」(Materials) ダイアログボックスが閉じます。選択した材料が「設計基準」(Design Criteria) ダイアログボックスの「材料」(Materials) セクションに表示されます。
5. 材料をアクティブな材料として設定するには、その材料にポインタを合わせて をクリックします。
6. 「OK」をクリックします。ジェネレーティブツリーの「設計基準」(Design Criteria) ノードに設計基準が表示されます。
製造およびジオメトリの拘束条件
設計基準には、さまざまな製造およびジオメトリの拘束条件を追加できます。次の表では、使用可能な拘束条件と、それらを設計基準に追加するステップについて説明します。
拘束条件
拘束条件を追加するステップ
「ビルド方向」(Build Direction) - この製造の拘束条件は、3D プリント時に必要なサポートの量を削減するために役立ちます。
3D プリントの方向と臨界角の値を指定します。臨界角は、プリントの方向を基準とした、サポートが不要な最大角度の値です。
1. 「拘束条件を追加」(Add Constraints) をクリックし、「ビルド方向」(Build Direction) を選択します。「設計基準」(Design Criteria) ダイアログボックスが展開されます。
2. 「ビルド方向」(Build direction) ボックスをクリックします。
3. グラフィックウィンドウで、参照としてサーフェス、座標系、座標系軸、エッジ、またはデータム平面を選択します。ビルド方向を示す矢印が表示されます。
4. ビルド方向を変更するには、以下のいずれかを行います。
◦ グラフィックウィンドウで、矢印をクリックします。
◦ 「設計基準」(Design Criteria) ダイアログボックスで、 をクリックします。
5. 「臨界角」(Critical angle) ボックスで、値を指定します。
「パーティングライン」(Parting Line) - この製造の拘束条件は、鋳造および鍛造の方法で使用できます。
タイプとしてパーティングライン、2D パーティングライン、または 3D パーティングラインを指定します。パーティングラインは、ベースプレートと上面プレートの間の接触を示す部品上の線です。2D パーティングラインはデータム平面上にあり、3D パーティングラインはどの平面にも制限されません。
また、抜き方向とドラフト角度、モールドプレートのウォールとの間の角度も指定します。
1. 「拘束条件を追加」(Add Constraints) をクリックし、「パーティングライン」(Parting Line) を選択します。「設計基準」(Design Criteria) ダイアログボックスが展開されます。
2. 「抜き方向」(Pull direction) ボックスをクリックします。
3. グラフィックウィンドウで、参照としてサーフェスまたはデータム平面を選択します。
4. 「設計基準」(Design Criteria) ダイアログボックスで、「ドラフト角度」(Draft angle) の値を指定します。
5. 「ドラフト線」(Draft line) を定義するには、以下のいずれかを行います。
◦ 「2D」をクリックし、グラフィックウィンドウで平面を選択します。
◦ 「3D」をクリックします。
* 
「パーティングライン」(Parting Line) 拘束条件を選択した後で、「直線押し出し」(Linear Extrude) 拘束条件を選択することはできません。これらは相反する製造の拘束条件です。
「直線押し出し」(Linear Extrude) - この製造の拘束条件は、2 軸および 3 軸ミリング方法で使用できます。
この拘束条件は、ミリングに使用される工具の方向である直線抜き方向押し出しを作成します。
1 方向または 2 方向の直線押し出しを作成できます。1 方向の押し出しは、一方ではフラットであり、もう一方では 3 軸ミリングマシン用にフリー形状です。2 方向の押し出しは、2 軸カット用に両側でフラットです。
1. 「拘束条件を追加」(Add Constraints) をクリックし、「直線押し出し」(Linear Extrude) を選択します。「設計基準」(Design Criteria) ダイアログボックスが展開されます。
2. 「押し出し方向」(Extrude direction) ボックスをクリックします。
3. グラフィックウィンドウで、参照としてサーフェス、エッジ、データム平面、または座標系軸を選択します。押し出し方向を示す矢印が表示されます。
4. 押し出し方向を変更するには、以下のいずれかを行います。
◦ グラフィックウィンドウで、矢印をクリックします。
◦ 「設計基準」(Design Criteria) ダイアログボックスで、 をクリックします。
5. 「押し出し角度」(Extrude angle) ボックスで、値を指定します。
6. 双方向の押し出しを使用するには、「双方向」(Bi-directional) チェックボックスをオンにします。
* 
「直線押し出し」(Linear Extrude) 拘束条件を選択した後で、「パーティングライン」(Parting Line) 拘束条件を選択することはできません。この 2 つは相反する製造の拘束条件です。
「平面対称」(Planar Symmetry) - このジオメトリの拘束条件は、選択した平面の 2 つの面を対称にします。
1. 「拘束条件を追加」(Add Constraints) をクリックし、「平面対称」(Planar Symmetry) を選択します。「設計基準」(Design Criteria) ダイアログボックスが展開されます。
2. グラフィックウィンドウで、「対称平面」(Symmetry plane) として平面を選択します。対称平面は 3 つまで選択できます。
* 
複数の対称平面を選択するには Ctrl キーを押します。
「材料スプレッド」(Material Spreading) - このジオメトリの拘束条件は、材料スプレッドを制御します。
材料スプレッド値の範囲は 0 から 100 です。この値を大きくすると、厚みのあるソリッド領域が減り、薄ウォールとストラットが増えます。
1. 「拘束条件を追加」(Add Constraints) をクリックし、「材料スプレッド」(Material Spreading) を選択します。「設計基準」(Design Criteria) ダイアログボックスが展開されます。
2. 「材料スプレッド」(Material spreading) を定義するには、スライダーを調整するか、ボックスで値を指定します。
「折り目の最小半径」(Minimum Crease Radius) - このジオメトリ拘束条件を使用することで、最適化で計算されるジオメトリを滑らかにし、ウェブを削減できます。
この拘束条件によって、すべてのサーフェスで最小半径近辺の曲率が維持されます。
1. 「拘束条件を追加」(Add Constraints) をクリックし、「折り目の最小半径」(Minimum Crease Radius) を選択します。「設計基準」(Design Criteria) ダイアログボックスが展開されます。
2. 「折り目の最小半径」(Minimum Crease Radius) ボックスで、値を指定し、リストから単位を選択します。
設計基準と材料のステータス
ジェネレーティブツリーのグリフは設計基準と材料のステータスを示しています。
• - 設計基準が定義されていますが、アクティブではありません。
• - 設計基準がアクティブです。トポロジー最適化とジェネレーティブデザインの際には、アクティブな設計基準のみが考慮されます。
• - 設計基準が定義されていません。
• - 設計基準が定義されていますが、問題があります。
* 
アイコンの上にポインタを移動すると、問題の解決に役立つツールヒントが表示されます。
• - Generative Design Feature (GDF) に関連付けられている設計基準アイテムまたは材料アイテム。
• - 材料がアクティブです。
ジェネレーティブツリーからの設計基準の操作
ジェネレーティブツリーから設計基準に対して次の操作を実行できます。
操作
操作を実行するステップ
設計基準をアクティブ化する。
設計基準ノードを選択し、ミニツールバーの 「アクティブ化」(Activate) をクリックします。
設計基準を修正する。
設計基準ノードを選択し、ミニツールバーの 「定義を編集」(Edit Definition) をクリックします。「設計基準」(Design Criteria) ダイアログボックスが開きます。設計パラメータを編集し、「OK」をクリックして変更内容を保存します。
設計基準を複製する。
設計基準ノードを右クリックし、「複製」(Duplicate) をクリックします。選択した設計基準のコピーが作成され、検討に追加されます。
または、設計基準ノードを右クリックして 「コピー」(Copy) をクリックします。検討ノードを右クリックし、「貼り付け」(Paste) をクリックします。
新しい設計基準を作成する。
設計基準ノードを選択し、ミニツールバーの 「新規」(New) をクリックします。「設計基準」(Design Criteria) ダイアログボックスが開きます。
設計基準の名前を変更する。
設計基準ノードを右クリックし、 「名前変更」(Rename) をクリックします。
設計基準を削除する。
設計基準ノードを右クリックし、 「削除」(Delete) をクリックします。
ジェネレーティブツリーからの材料の操作
ジェネレーティブツリーから材料に対して次の操作を実行できます。
操作
操作を実行するステップ
材料を変更する。
材料を選択し、ミニツールバーの 「定義を編集」(Edit Definition) をクリックします。「材料定義」(Material Definition) ダイアログボックスが開きます。新しい材料を選択し、「OK」をクリックして変更内容を保存します。
材料をアクティブ化する。
材料を選択し、ミニツールバーの 「アクティブ化」(Activate) をクリックします。材料をアクティブ化すると、その材料に関連付けられている製造方法もアクティブ化します。
材料を除去する。
材料を右クリックし、「除去」(Remove) をクリックします。
これは役に立ちましたか?