構造最適化とは

構造最適化とは

構造最適化とは、開発サイクルの早い段階でシミュレーションを活用して見込みのない設計案を取り除き、優れた設計だけを特定して検討できるシミュレーション主導の設計手法です。メーカーは、構造最適化を利用して製品設計を強化し、軽量で製造可能なコンセプトを効率よく生み出すことができます。また、構造最適化を利用して製品を改良し、コンピュータ上で性能を検証することで、革新的でコスト効率に優れた製品設計を実現できます。

トポグラフィー最適化とは

トポグラフィー最適化とは

トポグラフィー最適化は、薄肉部品の設計や最適化に役立ちます。薄肉部品にビードやエンボスを入れることで振動特性が向上しますが、トポグラフィー最適化により、これらの位置、形状、方向が提案され、従来のレイアウトを上回る結果をもたらします。

トポロジー最適化とは

トポロジー最適化とは

トポロジー最適化は、設計したい空間にどのように材料を配置すれば最適な構造となるのかを提案してくれる手法です。設計の強度を高めると同時に、重量と材料使用量を削減できます。設計プロセスの初期段階に組み込むことで、最適な設計案を見極めやすくなるほか、試行錯誤の回数が減り、設計コンセプトを迅速に作成し修正回数を削減します。

トポロジー最適化の詳細
寸法、形状、フリー形状最適化とは

寸法、形状、フリー形状最適化とは

寸法、形状、フリー形状最適化は、構造的な製品コンセプトを微調整するために使用されます。断面の厚さや材料の選択など、製品の主要な特性に対する最適なソリューションを見つけ出し、応力が集中している部分を改良することで、製品の欠陥リスクを低減します。

フリー寸法最適化とは

フリー寸法最適化とは

フリー寸法最適化は、切削加工の金属製構造物等の部品を最適化するもので、複雑な積層複合材の設計に最も広く用いられています。フリー寸法最適化は、複合材料の最適な厚さ、プライの形状、積層順序を見つけるのに役立ちます。

シミュレーション主導の設計が製品設計ビジネスを変える。 お問い合わせ

お問い合わせ

15日間無償試用版

シミュレーション主導の設計プラットフォームであるAltair® Inspire™が、革新的な製品を生み出すための、より速く、より柔軟で、よりコスト効率の高いプロセスの確立にどのように役立つかを体感いただけます。

15日間無料試用版では、すべてのInspire製品へのアクセスが可能です。

無償試用版申請

関連資料

eブック: OptiStructを用いた構造最適化の実践

構造性能の解析は、製品開発における数あるプロセスの1つにすぎません。製品開発技術者の仕事は、応力、質量、信頼性、その他の必要条件を満たすための部品改良案を提案することですが、その一方で、より短い設計サイクルで最適設計を生み出す努力もしなければなりません。 そうしたなかで、高度なシミュレーションテクノロジーを用いた設計最適化は、個別の企業に留まらず、多くの産業で標準的な設計プロセスとしての地位を確立するまでになりました。 本スタディガイドは、OptiStructで利用可能な最適化手法の概要を紹介することを目的としています。執筆にあたっては、最適化という魅力的な世界のことをもっと知りたいと思っている初級者のニーズや疑問点に応えることを重視しました。 本書には、トポロジー、トポグラフィー、寸法、形状、複合材といった多様な最適化手法の紹介だけでなく、厳選した架空の実践例に関する詳しい解説もあります。それらの実践例では最適化問題の定義、つまり最適化のセットアップを中心に説明しています。形状のクリーンアップ、メッシング、メッシュ品質のチェック、材料とプロパティの定義、荷重や荷重ステップの設定など、最適化の前工程に関する作業手順の説明は、あえて省きました。これらの手順については、無料のスタディガイド『有限要素シミュレーションの実践』で詳しく解説していますので、そちらをご覧ください。 本書の価値を高めている最も重要な章は、「構造最適化の基礎知識」です。この章は、ヴッパータール大学機械工学学部に所属し、機械構造最適化チームのリーダーを務めるAxel Schumacher教授(Gaussstr.20, D-42119 Wuppertal, Germany, www.oms.uni-wuppertal.de)の執筆によるもので、最適化の一般的な理論に焦点を当てて解説されています。 eBookのチュートリアルとサンプルモデルファイルは申請ページをご覧ください。

eBooks

3D プリンターの能力を最大限に引き出すAltair のトポロジー最適化テクノロジー

大量生産に向かないことや使用できる材料の種類に制限があることなどの問題があるとはいえ、型を作成する必要がなく、従来の製造手法では作成することができなかった複雑な構造物を製造することができる3Dプリンターが使用されることを最初から想定し、その特性を最大限に活用することができる設計手法が必要となる。そのような設計手法の一つとしてのトポロジー最適化についての論文。(「機械設計 5月号」第60巻 第7号掲載)

Technical Document

重機の設計に、どこまで最適化が役立つのか

[ウェビナー動画ファイル]重機の設計におけるウェイトのバランス、強度、振動、その他の設計課題に、最適化を適用して実現できることをご説明します。(2018年3月28日放送)

Webinars

【世界の学生フォーミュラ】Auburn大学、複合材シャーシとモノコックのデザイン最適化

Auburn大学フォーミュラSAEは、世界の上位チームに匹敵する効率のよいレーシングカーを製作するため、車両に複合材料を幅広く活用し、HyperWorksを適用してモノコック、空力付加部品、シャーシ、衝撃吸収構造等の部品を設計・解析しました。

Customer Stories
構造解析・最適化に関するリソース一覧