Simcenter 3D Topology Optimization 位相最適化

Simcenter 3D Topology Optimization 位相最適化

設計対象の形状を構成する各要素の要/不要を計算し、最適な構造を算出

Topology Optimizationは、強度解析結果から剛性をうけもつ部分を抽出し、強度とコストのトレードオフを検討することができます。通常の線形解析あるいは固有値解析のモデル作成と同じ要領で解析モデルを作成し、最適化計算を実行することで剛性を受け持つ部分を可視化し、強度設計上の必要な骨格や力の流れを把握することができます。

導入前の課題

  • 長年、同じ形状を繰り返し利用しており、新規形状創出に苦労している
  • 最適化結果をうまく設計に反映できていない

導入効果

  • 設計性能基準を満たしながら、新規性の高い形状創出を可能にします
  • 構造解析のモデル作成と同じ要領で容易に位相最適化モデルを作成可能です
  • CADモデリング環境で最適化形状を読み込み設計形状を検討することが可能です

Topology Optimizationの主な導入業界

  • 自動車

  • 航空宇宙

  • 電機

  • インフラ

特長

幅広い対応ソリューションタイプ​
線形静解析、固有値解析、応答解析(直接法、モーダル法)、線形座屈解析に対応​
ソリューションの組み合わせ評価

種々の制約に対応
製造制約(型抜き)、押出し、対称などの最適化条件に対応します

優れた結果出力
最適化で得られた形状を平滑化し、設計検討可能な形状を出力します​

位相最適化

位相最適化とは、与えられた条件を満たすように、形状全体を最適化する解析領域です。
内部形状も含めて要素の要・不要を計算し、最適な構造を算出します。

例えば、ねじり荷重に対して、必要な剛性を確保しつつ、質量を最小化する形状を求めると、こちらに示すように、かなり減肉されたユニークな形状を導出することができます。

Simcenter 3D Topology Optimizationの特徴

  • アドバンスト位相最適化機能(NX Nastran ソルバーベース)
  • 解析者の利用を前提に開発された製品
  • FE 形状の上で操作(従来の有限要素モデルを利用可能)
  • 従来の NX Nastran 設計最適化ソリューションSOL 200で利用可能
  • 対象ソリューション:静的荷重、固有モード周波数、動的荷重、座屈荷重など複数の解析タイプの組み合わせに対して位相最適化可能
  • 複数荷重をサポート
  • 種々の制約に対応:製造制約(型抜き)、押出し、対称条件など
  • 最適化された外形を持つ滑らかな FE モデル形状が得られる
  • これを元に設計の検証が可能(Simcenter 3D で結果の可視化が可能)

導入までの4ステップ

  1. ヒアリング

    お客様のご要望を基に最適ソフトウェアを選定致します。

  2. ご提案

    課題解決しうる製品を提案させて頂き、ご導入までのフローをお話させて頂きます。

  3. ベンチマーク・トライアル

    実際に製品をご体感頂き、使用感や解析結果のご確認のお手伝いをさせて頂きます。

  4. 導入立ち上げ支援

    導入時に操作教育や実務適用に向けた自演を実施します。

よくあるご質問

  1. 位相最適化で導出した形状に対して、構造解析を実施することは可能でしょうか?

    可能です。位相最適化で導出した形状をそのまま構造解析やその他の解析に利用することもできますし、CAD機能で参照しながら作成して構造解析やその他の解析に利用することもできます。

  2. 位相最適化の条件設定などは解析専任者でないとわからないでしょうか?設計者にも設定・モデル化できるようなものですか?

    他の解析分野と同様、Simcenter3DのUI設定で位相最適化を行うことができます。最新バージョンでは複数の条件(線形静解析と固有値解析といった解析領域が異なる場合や、荷重条件や拘束条件が異なる場合)を加味した計算もUIから設定できたり、計算時間・精度の向上などより良い取り組みやすく改良がなされております。

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