セミナー開催情報


ご好評のうちに本会は終了いたしました。
ご参加頂きましたお客様ならびにご協力頂きました皆様には深く御礼申し上げます。


軽量化と強度アップ! 構造最適設計効率向上セミナー開催のご案内

─ 軽量化と強度剛性向上を同時に実現 ─
─ 設計実務向けの構造最適設計の手法 ─
─ 非線形、振動音響特性への対応で製品性能をさらに向上 ─   

2月24日(火) 大阪 / 2月26日(木) 名古屋/ 2月27日(金) 東京
主催:株式会社ヴァイナス 


 | セミナー開催要項 | プログラム | ご質問への回答集(Q&A) |


ご質問への回答集(Q&A)


セミナー当日3会場にて参加者の皆様からいただきましたご質問への回答集を下記の
通り公開いたしました。 参考技術情報としてお役立て頂ければ幸いです。

◆Q & A INDEX
> 最新版V6.2新機能紹介 ノンパラメトリック構造最適設計システムTOSCA
>ビード最適化による板金部品の軽量化と剛性向上 
>自動車部品の軽量化と疲労強度の向上
>欧州重工・機械メーカーにおける構造最適設計事例

 最新版V6.2新機能紹介 ノンパラメトリック構造最適設計システムTOSCA


 ▼Q1. 音響問題は通常解析時間が長いですが、実際にはどのように最適化に使われているのですか? 
 ▼A1. 評価エリア外は縮約モデル化し実施されることが多いです。


 ▼Q2. ビード部分の応力緩和を行いたいのですが、ビード最適化で応力を目的関数に出来ますか?
 ▼A2. 応力を変位に置き換えて検討することは可能です。一般的には形状最適化でビード部分の応力緩和検討を行う
       事が可能です。


 ▼Q3. 最適化計算中に解析が発散するようなケースにはどのように対応するのですか?
 ▼A3. 最適化による形状変化により発散した場合はメッシュの切り直しが必要です。ユーザーサブルーチンによる処理も
      可能です。


 ▼Q4. 感度ベースアルゴリズムとコントローラベースアルゴリズムの両方に対応している最適化を教えてください。
 ▼A4. トポロジ最適化とビード最適化で可能です。


 ▼Q5. 形状の剛性を微小に変形させて向上することは出来ますか?
 ▼A5. 可能です。形状最適化では応力低減をすることで、剛性向上と考えて対応しています。


 ▼Q6. ガラス繊維などの異方性材料を使う時に製造問題として強度のバラツキがあります。
       例として表面とリブの剛性比率を求める事は出来ますか?
 ▼A6. 剛性比率を求める事は難しいですが、発想を変えて板厚を変化させる最適化で行う事は出来ます。


 ▼Q7. コンプライアンスとありますが、それは具体的に何をもってコンプライアンスなのですか?
 ▼A7. 例として体積削減と剛性最大化などです。


 ▼Q8. 最適化の際に、ある点を指定して応力などの数値を出力する事は可能ですか?
 ▼A8. 可能です。最適化を行う際に予め測定点を指定する事で値を出力する事が出来ます。


 ▼Q9. 特定部位の歪エネルギーを目的関数に出来ますか?
 ▼A9. 可能です。最適化したいエリアの要素グループごとに歪みエネルギーの総和を参照して最適化を行います。


 ▼Q10.最適化のアルゴリズムを切り換える事は出来ますか?
 ▼A10.出来ます。なるべくアルゴリズムを意識しないような作りにしていますがアルゴリズムを理解した上で使いたい方
      は操作上で切り換え可能です。


 ▼Q11.非線形対応が別モジュールになっているのはなぜですか?
 ▼A11.非線形の動きを考慮した上での最適化ノウハウがあり、それをアルゴリズムに組み込み別モジュールとして提供
       しています。


 ▼Q12.流体最適化を扱う事は出来ますか?
 ▼A12.現在開発元FE-DESIGNにて別製品として開発中です。VINASとしては「SCULPTOR」を用いてコンサルティング
      を行なっています。


 ▼Q13.形状最適化の際、板厚指定する事は出来ますか?
 ▼A13.最小肉厚設定で可能です。エンジンのような複雑なモデルの場合はダミーシェルを適用することが多いです。


 ▼Q14.アルゴリズムの違いについて詳細に教えてください。
 ▼A14.サポートWEBページにて最適化理論(論文)のダウンロードが可能です。ご希望の方はこちらよりご登録下さい。


 ▼Q15.コントローラベースアルゴリズムと感度ベースアルゴリズムとではどちらが最適なのですか?
 ▼A16.どちらも最適です。それぞれのアルゴリズムと制約条件との組み合わせで成立する最も最適な解になります。


 ▼Q17.コントローラベースアルゴリズムと感度ベースアルゴリズムと同じ解を得る事は可能ですか?
 ▼A17.理論的には可能です。但し考え方が異なりますので複雑なチューニングが必要です。


 ▼Q18.TOSCAの今後のロードマップはどのようになっていますか?
 ▼A18.Abaqusへの強化、アコースティック解析の強化、感度ベースアルゴリズムの強化、GUIの強化、トポロジ最適化から
      形状最適化へCADを介在せずに行なえるような方針で検討しています。またお客様からの要望があれば、できる限
      り柔軟に対応していく予定です。



 ビード最適化による板金部品の軽量化と剛性向上


  ▼Q19.ビード最適化で振動によるたわみ曲げ剛性ではなく、変位や応力に対するアプローチはありますか?
  ▼A19.あります。変位や応力が発生する荷重条件で実施できます。

  ▼Q20.ビード最適化はリブの検討に使えますか?
  ▼A20.リブの方向を決めるヒントに使う事が出来ます。過去の実績だとトポロジ最適化もリブの検討に用いられています。


  ▼Q21.ビード最適化で加工による板厚減や加工硬化を考慮できますか?
  ▼A21.直接的には難しいです。表面積を求めてその値を制約するといった手法は考えられます。


  ▼Q22.ビード最適化で、一部の音振ピークを抑える事は可能ですか?
  ▼A22.可能です。モード指定で実施できます。


 

 自動車部品の軽量化と疲労強度の向上


 ▼Q23.コントロールアームの事例で応力最大値の箇所を変更する事は可能ですか?
 ▼A23.可能です。設計領域を分けて、それぞれに応力の目標値を設定する事で可能になります。


 ▼Q24.最適化の際、形状が変わる事でメッシュの品質が悪くなる事はありますか?
 ▼A24.あります。そのため変形量に合わせたメッシュ品質とモーフィング層の適正化をする必要があります。


 ▼Q25.最適化をする際に試行錯誤する事はありますか?
 ▼A25.あります。条件による設定の適正化などで試行錯誤がある場合がありますが、標準化が出来ると解消できます。


 ▼Q26.FEMFATのような汎用ソルバではなく独自ソルバを利用する事は出来ますか?
 ▼A26.可能です。次のいずれかの対応により自社ソルバでの利用が可能になります。TOSCAのインターフェースにあわせ
      たフォーマットにするか、もしくはTOSCAが対応しているソルバの結果ファイル形式にすることお使い頂けます。


 ▼Q27.ピストン事例でのメッシュサイズを教えてください。
 ▼A27
.0.7ミリほどです。R部に対するピッチなどが基準になっています。


 ▼Q28.ホイールキャリア事例での目的関数と制約条件の関係を教えてください。
 ▼A28.体積制約90%を与えた上で、最大応力と疲労の正規化した値の合計値を最小化しています。
       TOSCAは制約条件を優先し、繰り返し計算を行います。


 ▼Q29.コントロールアームの事例で、最適化の際に形状が膨らんでいますが、それは節点移動だけで要素は増えていな
      のですか?
 ▼A29.はい。節点移動のみで要素数は増えていません。


 ▼Q30.IGES出力する際のトレランスはどのようになっていますか?
 ▼A30.TOSCAはFEMモデルのデータをそのままIGESデータとして出力するのでメッシュサイズに依存します。


 ▼Q31.サブモデルの事例で、温度荷重を与えていますが静荷重でも可能ですか?
 ▼A32.可能です。


 ▼Q33.ホイールキャリアの事例で剛性一定・体積最小という最適化は出来ますか?
 ▼A33.可能です。


 ▼Q34.ホイールキャリアの事例でAbaqusはイタレーション毎に解析しているのですか?
 ▼A34.はい。形状最適化により形状が変わるので、毎回解析を行います。


 ▼Q35.形状最適化で軽量化をする際は、必ず体積制約を定義するのですか?
 ▼A35.異なるアプローチもあります。例えば、最大応力に余裕がある場合、目的関数を応力の最大化としておけば体積は
      減少します。


 ▼Q36.シェル要素の事例はトポロジ最適化・ビード最適化だけでしたが、形状最適化でも扱う事はできますか?
 ▼A36.出来ます。ただし軽量化検討の場合シェル要素の板厚は変更しないので効果が少ないです。


 

 欧州重工・機械メーカーにおける構造最適設計事例


 ▼Q37.荷重条件を複数定義するとはどのように行うのですか?
 ▼A37.複数サブケースにて解析条件を設定して頂くことで実施できます。TOSCAはサブケースを選択して最適化することが
      
可能です。

 ▼Q38.紹介事例ではトポロジ最適化を行い、その後形状最適化を行なっていますが、2段階でおこなっている理由は何です
       
か?
 ▼A38.従来以上の軽量化、性能向上を行う場合、概念設計(最大設計空間)からトポロジ最適を実施することで高いポテン
       シャルの基本構造から進めるためです。


 ▼Q39.形状最適化の際、応力を上げたら剛性も下がる事に対してどのように考えていますか?
 ▼A39.剛性を決めている部位とそうでない部位を見極める必要があります。その寄与率を考慮しながら検討すすことが重要
      です。


 ▼Q40.サブケースを考慮出来るとありますが、相殺するサブケース(圧縮・引張り)を考慮する事は出来ますか?
 ▼A40.可能です。


 ▼Q41.アッセンブリ部品を取り扱う事は出来ますか?
 ▼A41.出来ます。但し結果の分析が難しくなりますので、単品で最適化するケースが多いです。


 

 
 

※記載された社名および商品名は各社の商標または登録商標です。

以上

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