ゴールと制約（Goals and Constraints）PropertyManager では、最適化のゴールおよび制約を指定し、最適化アルゴリズムの数学的処理を推進します。
ゴールと制約（Goals and Constraints）PropertyManager にアクセスするには:
- トポロジー スタディ ツリーでゴールと制約（Goals and Constraints）を右クリックし、3 つの最適化ゴールのうちいずれかを選択します。 最適な強度対重量比（Best Stiffness to Weight Ratio）、質量を最小化（Minimize Mass）、または最大変位を最小化（Minimize Maximum Displacement）。
ゴールの選択
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最適な強度対重量比（Best Stiffness to Weight Ratio）（デフォルト） |
最適化アルゴリズムでは、最初の最大設計スペースから指定された量の質量が除去されることを考慮し、剛性が最大の構成部品の形状が算出されます。
最適な強度対重量比（Best Stiffness to Weight ratio）を選択すると、アルゴリズムは全体の柔軟性（剛性の逆数）の測定であるモデルのグローバル コンプライアンスを最小化するように探索します。 コンプライアンスは、すべての要素のひずみエネルギーの合計によって定義されます。
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最大変位を最小化 |
最適化アルゴリズムでは、単一ノードの最大変位を最小化する形状が算出されます（静解析スタディから計算）。 最適化では、構成部品から削除される材料の割合により、最も硬い設計が算出されて、重量は最初の設計よりも減り、観測される最大変位は最小化されます。 |
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変位制約による質量の最小化 |
最適化アルゴリズムでは、最大サイズ モデルよりも軽く、変位の制約に指定されている目標に違反しない形状が算出されます。 アルゴリズムでは、特定の制約下で構成部品の質量を減らしながら、変位（構成部品で観測される最大値、または単一ノードのユーザー定義値）を制限する方法が探索されます。
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制約
制約では、縮小可能な質量および最適化されたモデルのパフォーマンス目標を制限して、設計スペース ソリューションを制限します。 ユーザー インタフェースは、選択した最適化のゴールに基づいて適用可能な制約のタイプを絞り込みます。 質量、変位、周波数、または応力制約を指定することができます。
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質量制約 |
最適化中に部品で減らす目標質量を指定します。 次のいずれかのオプションを選択します：
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質量削減を指定（パーセンテージ）
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質量削減の目標パーセンテージを入力します。
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質量削減を指定（絶対値）
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部品の最大設計スペースから削除する質量の正確な値を入力します。
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最適化アルゴリズムは、反復プロセスにより、最終形状で目標とする質量削減を達成しようとします。 |
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変位制約 |
選択した変位成分の上限を指定します。 表示成分（Component）では、必要な変位変数を選択します。 次のいずれかのオプションを選択します：
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指定値
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選択した変位変数の目標値を入力し、必要な単位を単位（Units）で指定します。
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指定係数
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静解析スタディから計算された最大変位に掛ける係数を入力します。
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変位制約の参照頂点の位置には、次のうちいずれかを選択します。
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自動（単一の最大点）
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モデルで観測される最大変位の頂点がデフォルトで選択されます。
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ユーザー定義
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変位制約の参照頂点をグラフィックス領域で選択します。
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固有値制約 |
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モード形状
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最適化の際に固有値制約を適用するモード形状の数を追加します。 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）で固有値解析を実行して、許容される自然周波数の範囲を評価します。
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コンパレーター
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3 つのうちいずれかのオプションを選択します。 より小さい（is less than）で振動数の上限を入力するか、は次より大きい（is greater than）で振動数の下限を入力するか、は次の間にある（is between）で、選択したモード形状の許容振動数の範囲（10-20 など）を入力します。
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値（Hz）
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モード形状ごとに Hz 単位で固有値を入力します。
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モード追跡
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選択した場合、最適化ソルバでは、最適化の繰り返し全体で固有値制約を適用するとき、元のジオメトリから派生した選択済みモード形状の順序が追跡されます。 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、最適化目標を 50% の質量削減に設定し、最初のモード形状に固有値制約を適用した場合は、元のジオメトリの最初のモード形状が、最適化したジオメトリの 2 番目、3 番目のモード形状になることがあります。
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たとえば、プレートの別個の曲げモード形状（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、この個別の曲げ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 曲げ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。
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応力/安全率制約 |
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応力制約
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指定値（Specified value）を選択し、最適化するジオメトリに対して許容する最大 von Mises 応力を入力します。 指定パーセント（Specified percentage）を選択し、許容する最大 von Mises 応力を材料の降伏強さ（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）
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最適化するジオメトリの最小安全率を入力します。 デフォルトの破壊基準は、最大 von Mises 応力です。
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指定された固有値制約を持つトポロジー スタディの場合のみ:
- 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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リモート質量を適用するには、リモート荷重/質量（Remote Load/Mass）PropertyManager で、を選択します。オプションで適用するリモート質量は、ソルバによって無視されます。