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2次元の設計変数による問題について！片持ち梁の線形弾性問題を例としてご紹介
前回の記事では線形弾性問題におけるコンプライアンスについて解説しました。 ところで、「コンプライアンスの感度はひずみエネルギーである」ということを 耳にされたことがある方もいらっしゃるかと思いますが、これはどのようにして 導出されるのでしょうか。 そこで今回から数回に渡っで、コンプライアンスの感度の導出について見てみたいと 思います。是非ダウンロードしてご覧ください。 【掲載内容】 ■第22話 コンプライアンスの感度 その1「2次元の設計変数による問題」 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
一般的なLagrange乗数法の考え方を簡単な問題を通して解説！技術コラムのご紹介
前回の記事から、コンプライアンスの感度を導出してみようという話が 始まりました。 今回は感度の導出という意味では一旦休憩を挟んで、Lagrange乗数法 そのものの解説をしたいと思います。 是非ダウンロードしてご覧ください。 【掲載内容】 ■第24話 Lagrange乗数法 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
変分法に基づいたアプローチを行う！断面積を表す関数に対する感度を導出
前回は設計変数を断面積を表す関数として、1次元片持ち梁における コンプライアンスの感度を求めようというところで、Lagrange関数を 定義するところまで話を進めました。 今回はその停留条件と断面積に対する微分を求めるために、変分法に基づいた アプローチを行うところを見ていきましょう。 是非ダウンロードしてご覧ください。 【掲載内容】 ■第27話 コンプライアンスの感度 その5「断面積を表す関数に対する感度の導出」 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
MAC値を考慮しながら固有振動数を制御．並列化を利用して大規模なモデルも短時間で．
形状を変えることで、固有振動数や共振周波数を向上させます。 また、製造要件に伴い型抜きができるよう条件を加えました。 近年、PCの性能も上がり有限要素解析に要求されるモデルの規模も大規模なものが増えてきています。そのような場合、並列化を利用する事によって大幅な時間の短縮を行う事が可能になります。 今回は、並列化を利用して100万節点を超える大規模なモデルの形状最適化を行いました。 【解析モデル】 ■要素：四面体二次要素 ■要素数：653,931 ■節点数：1,026,428 ＜関連キーワード＞ ・リブ形状 ・MAC値を考慮して合わせこむ ・固有値を制御（コントロール） ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
どんな形状も簡単モデリング！イメージベースでCT画像3D編集・解析・計測・材料特性算出
『VOXELCON』は、現物から得られるCT画像やCADからのSTLデータをダイレクトに モデル化し解析・計測に利用する、強力なイメージベース構造解析ソフトウェアです。 構造解析や計測機能として、多彩なリバースエンジニアリング機能を搭載。 鋳造品から複合材料、設計段階から品質管理まで、さまざまな場面で有効です。 また、ボクセル分割は超高速で1億ボクセルのメッシュも数十秒以内で作成でき、 非常にロバストなため、ほとんど失敗することはありません。 【特長】 ■現物データがそのまま使える ■さまざまなリバースエンジニアリング機能 ■超高速・ロバストなボクセル分割 ■大規模ソルバー搭載 ■先端的なマルチスケール解析 ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
発生応力と部材の厚みを考慮しながら軽量化．形状最適化のテーブル脚部への適用例をご紹介．
ここでは、テーブル脚部に対して形状最適化を実施し、 Mises応力が任意の値を超えないように制限しながら体積を最小化します。 形状最適化ではMises応力または最大主応力をふまえた最適化をすることができます。また、 対称条件を付与することで、全体の1/4モデルを使用して解析をおこないます。 ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
『VOXELCON』はCTやCADからのSTLデータをダイレクトに モデル化し解析・計測に利用する、構造解析ソフトウェアです。
設計データとして作成された詳細なCADモデルから、メッシュ分割して解析モデルを作成する際に、 以下のような問題点が挙げられます。 ・要素数が膨大になる．⇒ 計算コストがかかる ・メッシュ分割が困難で経験者のコツやテクニックが必要 また解析結果がメッシュ分割に依存する ・場合によっては、自動要素分割できない かといって、形状を簡略化したもので解析しようとしても･･･ ・簡略化の手間がかかる ・簡略化による解析精度への影響評価が面倒である これらの問題点は、VOXELCON のボクセルメッシュ生成技術 によって解決できます。 複雑な形状でさえも簡単に解析モデルにすることができますので、解析にかかる人的工数を削減できます。 ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
製造要件として「反力」を考慮！固定点反力の大きい箇所の反力値を低減！
ボルト固定した部分の反力が等しくなるようにノンパラメトリック形状 最適化を行い、 かつ固定点反力の大きい箇所の反力値を低減する事例を ご紹介します。 解析モデルは、ボルト固定4箇所を完全固定し、Z軸方向に1、000Nの荷重を設定。 初期形状の評価では左下部分の反力の値が最も大きく、415.1Nとなりました。 【事例概要】 ■最適化条件 ・目的関数：体積最小化 ・制約条件：各固定箇所Z軸方向の反力250N、コンプライアンス初期形状の3.0倍 ・形状変動制限（製造要件に関わる制約）：最小肉厚、片側のZ成分の平面を保持 この先の詳細はPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
「OPTISHAPE-TS」を使用！モデルの部位によって異なる応力制約を与えた最適化事例をご紹介
強度設計を行う上で応力は重要な指針となります。そして応力による 強度判定を行う場合には、最大値のみでなく部位によって評価する 判定応力値を変える必要があります。 そのような場合には、領域ごとに制約応力値を指定する事で 複数の評価点、全ての個所で応力を制約した最適形状を得る事が可能です。 今回は、モデルの部位によって異なる応力制約を与えた最適化事例を ご紹介します。 【掲載内容】 ■概要 ■解析モデル ■最適化条件 ■結果 ■考察 ※事例の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくは、お気軽にお問い合わせ下さい。
ボクセル解析の問題点と、その解決方法として、FCMを適用した事例をご紹介します！
静応力解析の変位解、あるいは定常熱伝導解析の温度解は、形状さえ 表現できていれば誤差が生まれることはほとんどありませんが、 誤差が大きくなる問題もあります。 元の形状とボクセルのピッチが合わない場合、形状に差異が生じます。 そのため、精度を良く解析するためにはメッシュを細分化しなければならず、 モデル規模が大きくなってしまいます。 ここではその解決方法として、FCMを適用した事例をご紹介します。 【掲載内容】 ■概要 ・ボクセル解析の問題点 ■解析モデル ・境界条件 ■解析結果 ・静応力解析／定常熱伝導解析 ※事例の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくは、お気軽にお問い合わせ下さい。
3D TIMONと連携し、小さな成形機でも射出できるゲート位置を探索し生産コストを下げます。
樹脂流動解析における成形条件をパラメトリックに最適化することは 比較的容易に実現できますが、キャビティの形状やランナーの配置を自動で 変更しながら最適化することは困難です。 これらの最適化を手軽に実施するために東レエンジニアリング株式会社様と 共同で『AMDESS for 3D TIMON』を開発しました。 ここでは、ゲート位置変更時にランナーも自動で再モデル化しながら、 型締め力を最小にするゲート位置の最適化の事例を紹介します。 【掲載内容】 ■概要 ■解析モデル ■最適化条件 ■結果 ■考察 ※事例の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくは、お気軽にお問い合わせ下さい。
ノンパラメトリック最適化の難しさについて！技術コラムのご紹介
前回はトポロジー最適化の難しい問題としてチェッカーボード現象があることを 説明しました。また、その回避策としてフィルタリングというテクニックが あるのですが、そのさじ加減が難しいことを解説しました。 フィルタリングとは全く違うアプローチで、最適化問題に修正を加えずに、 チェッカーボードを回避するための方法も提案されました。 設計変数を要素毎ではなく節点毎に持たせて、要素内をC^0連続な関数で補間する、 というアイデアです。是非ダウンロードしてご覧ください。 【掲載内容】 ■第5話 ノンパラメトリック最適化の難しさ その4「波打ち現象」 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
さらに別の視点からノンパラメトリック最適化の難しさについて解説します！
前回までで、ノンパラメトリック最適化では求めるべき設計変数の数が多い、 つまり探索すべき空間の次元が大きいために、感度を使った最適化アルゴリズムが 使われることを説明しました。 この記事では、さらに別の視点からノンパラメトリック最適化の難しさについて 解説します。 是非ダウンロードしてご覧ください。 【掲載内容】 ■第4話 ノンパラメトリック最適化の難しさその3「チェッカーボード現象」 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
「関数を最適化する」とは？どのような難しさを持っているのかという視点で解説
前回の記事では、ノンパラメトリック最適化について簡単に説明しました。 その中で、ノンパラメトリック最適化は関数を最適化する方法だと述べました。 この記事では、「関数を最適化する」とはどういうことか、イメージを深めて 頂くために、それがどのような難しさを持っているのかという視点で解説します。 是非ダウンロードしてご覧ください。 【掲載内容】 ■第2話 ノンパラメトリック最適化の難しさ その1「関数の最適化」 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
H勾配法が具体的にどのような方法なのか解説！技術コラムのご紹介
前回までの4回の記事で、ノンパラメトリック最適化の難しさと その解決法としてのH1勾配法の位置付けについて解説しました。 ここからは、H1勾配法が具体的にどのような方法なのか解説していきます。 是非ダウンロードしてご覧ください。 【掲載内容】 ■第6話 H1勾配法の登場とその背景 その1「形状最適化」 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
