概要
コンプライアントメカニズムへの適用例です。この例題では、グリップが必要な方向に変形する柔軟さと、グリップ力を発揮するための適度な剛性をもつ構造設計例が示されます。
例題アーカイブファイル「ATP014_ref.wbpz」のトポロジ設計条件は、次の通りです。
・目的関数：LoadCase1：グリップポイントでの変形(Displacement)を最大化(変形の正負に注意)
LoadCase2：ひずみエネルギ(Strain Energy)を最小化
・制約条件：質量(Mass Fraction)の上限値を設計領域質量の40%に規定
・設計領域：１シェルボディ
・製造制約：鏡面対称
・初期質量(Initial Mass Fraction)：設計領域質量の40%(質量制約値と同じ値)
・使用単位系：メートル(kg, mm, s, ℃, mA, N, mV)
解析モデル／構造最適化結果
構造最適化ワークフロー
GENESISは、２つの解析システムにリンクされています。
GENESISノード
GENESISノードでは、最適化条件設定と最適構造の出力に必要な最小限のオブジェクトが使用されています。
解析設定
・Design ControlカテゴリのMax. Optimization Cycleの値に50が入力されています
設計領域の定義
Topology Regions
| 定義 | |
| Design Region Type | Independently Designed(デフォルト値) |
| Design Region Limited | Yes(デフォルト値) |
| □Initial Mass Fraction | 0.4 |
| Design Region Definition | |
| スコープ方法 | ジオメトリ選択(デフォルト値) |
| ジオメトリ | 1ボディ（設計領域を選択） |
| Frozen Region Definition | |
| Define Frozen Region | No(デフォルト値) |
| Fabrication Constraints | |
| Coordinate System | Coordinate System |
| Constraint 1 | MZX：Mirror about XZ plane |
| Constraint 2 | None(デフォルト値) |
| Constraint 3 | None(デフォルト値) |
| Minimum Size Control | No(デフォルト値) |
| Maximum Size Control | No(デフォルト値) |
| Power Rule | |
| □Power Rule > RV1 | 3(デフォルト値) |
| □Power Rule > RV2 | 1E-06(デフォルト値) |
設計目的の定義
Topology Objectives
| Geometry | |
| Scoping Method | Geometry Selection(デフォルト値) |
| Geometry | 1 Vertex（グリップポイントを選択します） |
| 定義 | |
| Response Type | Displacement |
| Grid Selection By | Geometry(デフォルト値) |
| Coordinate System | Global Coordinate System(デフォルト値) |
| Component | Transition Y |
| LoadCase Selection | Tabular Data* |
| Response Creation | One Response for all selected nodes/elements |
| Objective Definition Switch | |
| Goal | Min(デフォルト値) |
| □Weight | 1(デフォルト値) |
Topology Objectives 2
| 定義 | |
| Response Type | Strain Energy(デフォルト値) |
| Region | Entire Model(デフォルト値) |
| LoadCase Selection | Tabular Data* |
| Objective Definition Switch | |
| Goal | Min(デフォルト値) |
| □Weight | 20 |
設計制約の定義
Topology Constraints
| 定義 | |
| Response Type | Topology Mass Fraction(デフォルト値) |
| Region | All Designed Group(デフォルト値) |
| Constraint Bounds | |
| □Lower Bound | None(デフォルト値) |
| □Upper Bound | 0.4 |
| Bound Type | Actual(デフォルト値) |
結果情報
Solution Information
最適化計算の実行時に、このオブジェクトをクリックすると、ワークシート画面にプリントされる進行情報を見ることができます。詳細テーブルの値はデフォルト値が使用されています。
トポロジー密度のプロット
Topology Density Plot
このオブジェクトをクリックすると、トポロジ密度結果を見ることができます。
詳細テーブルの値はデフォルト値が使用されています。
[結果]タブの表示オプションは、次のようにします。
・[結果]タブ＞[表示]＞ジオメトリ＞表面
・[結果]タブ＞[表示]＞コンタオプション＞コンターバンド
トポロジー密度等値面のプロット
Topology Density Isosurface
このオブジェクトをクリックすると、トポロジ密度の等値面結果を見ることができます。
詳細テーブルの値はデフォルト値が使用されています。
[結果]タブの表示オプションは、次のようにします。
・[結果]タブ＞[表示]＞ジオメトリ＞キャップドアイソサーフェス
・[結果]タブ＞[表示]＞コンタオプション＞ソリッド
・[結果]タブ＞[表示]＞辺＞モデル原形の表示
カットオフ密度はキャップドアイソサーフェスで調整できます。
変形のプロット
Loadcase for Deformed Model
このオブジェクトを用いることで、Topology Density PlotおよびTopology Density Isosurfaceの最適構造プロットに変形結果を与えることができます。
・定義＞Deformed Modelで、Anslysisを選択します
・LoadCaseで１を選択します
変形倍率は、結果タブ＞表示のスケールオプションで変更します
