トポロジー制約

応力(安全率)と固有値を、トポロジー スタディの設計上の制約として定義できます。

たとえば、トポロジー スタディを実行し、重量の 50% 削減と許容する最大応力条件に対して、最大の剛体を持つモデルの最適形状を検索します。 応力制約は、材料の降伏強さ(降伏応力)に対しての比率を制約とし、指定応力値以下となるモデルへと最適化します。

応力制約を指定するには、ゴールと制約(Goals and Constraints) PropertyManager で応力/安全率制約(Stress/Factor of Safety Constraint)を選択します。 タイプ(Type)では、応力制約(Stress Constraint)または安全率制約(Factor of Safety Constraint)のいずれかを選択します。
応力制約

指定値

最適化するジオメトリに対して許容する最大 von Mises 応力値を入力します。

指定係数

許容する最大 von Mises 応力値を材料の降伏強さ(降伏応力)のパーセンテージとして入力します。

安全率制約(Factor of Safety Constraint) 最適化するジオメトリに対して許容する最小安全率を入力します。 許容される最大 von Mises 応力は、ユーザー定義の安全率で割った材料の降伏強さから計算されます。 最大 von Mises 応力は、このケースで使用されるデフォルトの FOS 基準です。

固有値制約を指定するには、ゴールと制約(Goals and Constraints) PropertyManager で固有値制約(Frequency Constraint)を選択します。 選択したモード形状に対して許容される、振動数の下限または上限、あるいは振動数の範囲を入力します。

固有値制約を付けてトポロジー スタディを実行する前に、元のモデル(最大設計スペース)で固有値スタディを実行し、許容される固有振動数の範囲を評価します。

モード追跡(Mode tracking)を選択し、固有値制約を強制するときに(最適化の反復全体で)元のジオメトリから派生した選択モード形状の順序を追跡するように最適化ソルバに指示します。

モード追跡(Mode tracking)が選択解除されると、ソルバは各最適化の反復から派生したモード形状の現在の順序を追跡します。 たとえば、50% の質量削減の最適化目標と、第 1 モード形状での固有値制約に対して実行可能です。 元のジオメトリの第 1 モード形状は、最適化されたジオメトリの第 2 または第 3 モード形状になります。

たとえば、プレートの別個のモード形状(元のプレート ジオメトリの最初のモード)に固有値制約を追加します。 反復の間にモデル形状が変化するにつれて、このモードは振動数リスト内を下に移動する可能性があります。 モード追跡(Mode tracking)を選択すると、ソルバは、振動数リスト内の位置が移動するときと同じモードを追跡し、同じモード形状に制約を適用します。 モード追跡(Mode tracking)を選択解除すると、別のモード形状が反復の過程で元の第 1 モードに置き換わります。 その後、ソルバは、古いモードに置き換わるこの新しいモードに固有値制約を適用します。
指定された固有値制約のみを持つトポロジー スタディの場合:
  • 適用された荷重または強制変位(リモート荷重、並進、回転を含む)は、共振周波数の計算では考慮されません。
  • リモート荷重/質量(Remote Load/Mass) PropertyManager で、 接続タイプ(Connection Type) > 剛体(Rigid) を選択して、リモート質量を適用します。 オプションの 接続タイプ(Connection Type) > 分布(Distributed) で適用したリモート質量は、ソルバでは無視されます。