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
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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。
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指定係数
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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。
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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。
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リモート荷重/質量(Remote Load/Mass) PropertyManager で、を選択して、リモート質量を適用します。 オプションので適用したリモート質量は、ソルバでは無視されます。