トポロジー最適化例題

ATP020:熱流境界モデル

概要

温度(Temperature)応答の使用例です。この例題では、入熱部の温度を最小化する例が示されています。温度(Temperature)は熱伝導解析で得られる応答です。
例題アーカイブファイル「ATP020_ref.wbpz」のトポロジ設計条件は、次の通りです。
・目的関数:熱流境界での温度(Temperature)を最小化
・制約条件:質量(Mass Fraction)の上限値を設計領域質量の30%に規定
・設計領域:1シェルボディ
・製造制約:なし
・初期質量(Initial Mass Fraction):設計領域質量の30%(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、1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

デフォルト値が使用されています。

設計領域の定義

Topology Regions

定義
Design Region TypeIndependently Designed(デフォルト値)
Design Region LimitedYes(デフォルト値)
□Initial Mass Fraction0.3
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(設計領域を選択します)
Frozen Region Definition
Define Frozen RegionNo(デフォルト値)
Fabrication Constraints
Coordinate SystemGlobal Coordinate System(デフォルト値)
Constraint 1None(デフォルト値)
Constraint 2None(デフォルト値)
Constraint 3None(デフォルト値)
Minimum Size ControlNo(デフォルト値)
Maximum Size ControlNo(デフォルト値)
Power Rule
□Power Rule > RV13(デフォルト値)
□Power Rule > RV21E-06(デフォルト値)

設計目的の定義

Objectives

Geometry
Scoping MethodGeometry Selection(デフォルト値)
Geometry1 Vertex(熱流境界の角点を選択します)
定義
Response TypeTemperature
LoadCase SelectionTabular Data*
Response CreationOne Response for all selected nodes/elements
Objective Definition Switch
GoalMin(デフォルト値)
□Weight1(デフォルト値)
*テーブルを開き、LoadCase#1(Steady-State Thermal)が選択されていることを確認します

設計制約の定義

Constraints

定義
Response TypeTopology Mass Fraction(デフォルト値)
RegionAll Designed Group(デフォルト値)
Constraint Bounds
□Lower BoundNone(デフォルト値)
□Upper Bound0.3
Bound TypeActual(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。


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