ノンパラメトリック　位相最適化　構造最適設計支援システム　TOSCA

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ノンパラメトリック　位相最適化
構造最適設計支援システム
TOSCA

◆主機能

TOSCA.topology

与えられた設計領域に対してすべての荷重と境界条件を考慮して最適な設計案を計算		▲トランスバース・リンクのトポロジー最適化：応力の45%削減と重量の10%削減(画像提供：AUDI AG)

■剛性または固有振動数を最大化 ■重量または変位量を最小化 ■製造上の制約および対称制約の付加 ■アダプティブメッシュによるメッシュの細分化にも対応

・　指定した剛性を維持しながら体積を最小化・　指定した体積を維持しながら剛性を最大化・　指定した体積を維持しながら第一固有振動数を最大化・　各種の製造上の制約を定義可能　 - 例：単一または複数の型抜き方向、最小または最大部材サイズなど・　対称制約を定義可能

TOSCA.shape

サーフェスのノンパラメトリックな変形により、機械部品の性能を向上		▲コネクション・ロッドの形状最適化： 5サイクルの最適化で応力を17%削減 (画像提供：Ford Werke AG)

■ 応力集中の緩和 ■ 耐久性の向上 ■ 固有振動数の向上 ■ 製造上の制約および対称制約の付加

・　等価応力の最小化・　選択した次数の固有振動数を最大化・　体積制約の定義・　サーフェスベースの製造上の制約（型抜き、打ち抜き、押出、旋削）・　対称制約・　シェル要素、ビーム要素を使用した制限部位の定義・　最適化サイクルごとのメッシュ調節およびスムージング

TOSCA.bead

ビードの最適な配置を計算し、板金部品の曲げ剛性や振動特性を向上		▲オイルパンのビード最適化 1次固有振動数を177 Hzから404 Hzに向上

■　曲げ剛性または固有振動数の向上 ■　騒音と振動の低減 ■　ビードの高さと幅を指定可能 ■　明確な計算結果により設計への正確な反映が可能

・　曲げ剛性の最大化・　一次固有振動数の最大化・　ビードの高さと幅の指定・　ビード率の指定・　メッシュに依存しない手法・　結果の解釈が容易

TOSCA.smooth

TOSCAが最適化した設計形状をCAD環境に戻します		▲TOSCA.smoothによるCAD出力

■　等値面(アイソサーフェス)の計算 ■　スムージング ■　データサイズの圧縮 ■　各種CADの互換フォーマットおよび　プロトタイプ製造装置用フォーマットへの出力

・　材料分布のアイソサーフェス計算（トポロジー最適化）・　形状最適化の結果データの変換とデータ圧縮・　ユーザー定義のスムージングとデータ圧縮・　CADで読み込み可能な形式でのファイル出力（STL, IGES）・　高速3Dビジュアリゼーション用のVRMLおよびVTF出力・　再メッシュおよび解析に使える有限要素サーフェスメッシュ出力

TOSCA.advanced

多目的最適化や非線形解析などを考慮した
高度な最適化を行う為の追加モジュール

・　複数の最適化領域に異なる最適化目的を持たせる機能・　アダプティブメッシュによる部分的な解像度ならびに計算性能全体の向上・　トポロジー最適化の過程でソフトエレメントを削除することにより、パフォーマンスを向上・　耐久性解析に基づく形状最適化（MSC.Fatigue, FEMAT, FALANCS）・　接触面の最適化による接触応力の均一化・　非線形材料を使用した形状最適化・　カスタマイズプロジェクトによる独自アプリケーションとのシステム統合

TOSCA.view

VTFフォーマットで出力された
TOSCAデータに対応した高速・高性能の3Dビューワ

・　プラットフォームを選ばないバイナリ形式の3Dデータフォーマット・　最適化の履歴を3Dアニメーションとして表示・　Windows, Linux, Unix上で単独のアプリケーションとして実行可能・　Windows上で、PowerPointおよびInternet Explorerのplug-inとして利用可能

TOSCA.gui

直感的な操作によって
最適化処理の定義、開始、ポスト処理を実行

■　標準的な最適化処理の定義を簡単に実行できる
■　ウィザード・メニューを採用
■　無償の3DビューワTOSCA.viewで閲覧可能な“vtf”フォーマットにより、結果のアニメーション表示を作成

・有限要素法データのグループ定義を読み込み可能・標準的な最適化タスクをウィザード形式で定義・ローカル・キュー・システム
開発元：独国 FE-DESIGN社国内総販売・サポート元:：株式会社ヴァイナス