ノンパラメトリック 構造最適設計システム TOSCA

特長

● 汎用ソルバ対応と独自アルゴリズムによりスピーディーに最適化

設計でご使用のFEモデルがそのまま扱えます。大規模なFEモデルや複数荷重境界条件でも最適化

可能です。既存のCAE技術・資産が有効活用できます。

● 不可能だと思われていた軽量化設計を実現

ノンパラメトリック最適化で固定観念に捉われない基本特性の優れた設計案を導出し、詳細設計での

後戻り・試作回数の低減を実現します。非線形対応で材料強度の限界まで軽量化が可能です。

● 軽量化・強度・耐久性の同時考慮で詳細設計を効率アップ

FEMFAT等の汎用耐久性解析ソルバとダイレクト接続します。従来別々に行っていた静強度や耐久性

の解析と形状変更の作業が最適化により自動化できるので、詳細設計の期間短縮が可能です。

● 振動と静剛性を同時に考慮した快適性改善

固有振動数解析・周波数応答解析に対応し、共振回避、騒音低減等の向上が可能です。さらに、静

剛性も同時に考慮できるので、振動と静剛性が両立する形状を効果的に導出可能です。

●製造性を考慮した最適化形状を導出。CAD出力で設計効率化

鋳造での型抜きや湯流れ、NC加工カッター幅、ドリル孔等の製造条件を考慮した最適化形状が得られます。また結果形状のCAD出力により詳細設計を効率化します。

 汎用ソルバ対応と独自アルゴリズムによりスピーディーに最適化

外部ソルバと連携する利点

・FEMデータをそのまま最適化計算に利用
・実験とのあわせ込みなどソルバ特性に合わせこんだデータをそのまま活用

【構造解析ソルバ】ABAQUS, ANSYS, MSC.Marc, MSC.Nastran, NX Nastran, NX Nastran Desktop, PERMAS


【耐久性解析ソルバ】FEMFAT, FE-Fatigue, FALANCS, FEMSITE, LMS Vitual.Lab Durability

              ※内製 ソルバにも対応可能です。詳細はお問い合わせください。

最適化ループの仕組み

 不可能だと思われていた軽量化設計を実現

設計パラメータ(変数)を設定せず、最適な構造様式を求める手法により、従来の限界を超え、不可能とされてきた軽量化と構造性能最適化を実現します。


 

>> 特許取得も可能!  株式会社深井製作所 自動車遮熱板のエンボス形状最適化事例  

非線形解析(接触、非線形材料、大変形)での最適化が可能

非線形(大変形・材料・接触)対応

材料強度を余すことなく利用し極限の軽量化が可能

多彩な設計応答値と対応範囲

TOSCAは、以下の多彩な設計応答値を、目的関数・制約条件として対応しています。 幣社のノウハウを駆使していただくことで、サポートされていない設計応答値の最適設計が可能です。

体積 歪エネルギー総和 固有振動数 応力
変位・回転 重心位置・慣性モーメント 反力・モーメント 内力
塑性歪 疲労損傷度・安全率 音圧(周波数応答値) 接触圧
振幅・位相・速度・加速度・面速度(周波数応答値)

また、以下の解析範囲に対応しております。

線形静解析(含:熱荷重)、非線形解析(接触/材料/大変形)、固有振動数解析、周波数応答解析、耐久性(疲労強度)解析、その他(異方性材料)

製造条件、部品干渉、複数の荷重・境界条件、幅広い材料に対応し、詳細な設計が可能

変更不可領域

穴位置や他部品との接触面など、設計上残しておく部位を指定できます。

  素固定制約
▲ベルクランクの形状・
トポロジ最適化事例

型抜き制約(トポロジ最適化)

型抜き方向を指定することにより鋳造可能な形状が得られます。

素固定制約
▲ドラム式洗濯機のアームの
軽量化事例

最大部材サイズ制約(トポロジ最適化)

最大部材サイズは、部材の最大直径を定義します。これにより、支持構造が太くなりすぎるのを防ぎます。またリブ形状の検討も可能です。

素固定制約
▲エンドキャップの
リブ形状最適化事例

複数エリア・複数設計目標の同時最適化

複数設計エリアの同時最適化で、設計効率大幅アップが可能です。

素固定制約
▲リアホイールキャリアの
応力低減形状最適化事例