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さらに別の視点からノンパラメトリック最適化の難しさについて解説します！
前回までで、ノンパラメトリック最適化では求めるべき設計変数の数が多い、 つまり探索すべき空間の次元が大きいために、感度を使った最適化アルゴリズムが 使われることを説明しました。 この記事では、さらに別の視点からノンパラメトリック最適化の難しさについて 解説します。 是非ダウンロードしてご覧ください。 【掲載内容】 ■第4話 ノンパラメトリック最適化の難しさその3「チェッカーボード現象」 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
試行回数の最適化アルゴリズムを使っていることの簡単な解析例も掲載！
前回までに、ノンパラメトリック最適化とは数学的には関数を対象とした最適化で、 実際には有限要素モデルの規模（節点数、要素数）と同程度の数の設計変数を 求める問題になることを説明しました。 この記事では、そのような問題を解くための最適化アルゴリズムについて解説します。 是非ダウンロードしてご覧ください。 【掲載内容】 ■第3話ノンパラメトリック最適化の難しさ その2「時間計算量」 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
四角形シェル要素の形状最適化！板厚も同時に最適化することが可能です！
シェル要素の形状最適化解析例として、自動車の車体を構成する部材 "センターピラー"を想定した正方形平板の補剛材を取り上げます。 「OPTISHAPE-TS」には、断面形状を保持する機能があり、形状最適化の 過程で部材の断面形状が複雑になるのを避けることが可能。 形状最適化の過程では、RBE3 要素及びその周辺要素は、自動的にスポット 溶接部として取り扱われ、その部分は剛体運動のみ可能となるような拘束が 設定されます。 つまり、スポット溶接部の位置は移動しますが、溶接部の大きさや形状は 変化しないように拘束されます。 【解析モデル】 ■要素：四角形シェル要素 ■節点数：47,425 ■要素数：46,440 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
3D TIMONと連携し、小さな成形機でも射出できるゲート位置を探索し生産コストを下げます。
樹脂流動解析における成形条件をパラメトリックに最適化することは 比較的容易に実現できますが、キャビティの形状やランナーの配置を自動で 変更しながら最適化することは困難です。 これらの最適化を手軽に実施するために東レエンジニアリング株式会社様と 共同で『AMDESS for 3D TIMON』を開発しました。 ここでは、ゲート位置変更時にランナーも自動で再モデル化しながら、 型締め力を最小にするゲート位置の最適化の事例を紹介します。 【掲載内容】 ■概要 ■解析モデル ■最適化条件 ■結果 ■考察 ※事例の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくは、お気軽にお問い合わせ下さい。
「OPTISHAPE-TS」を使用！モデルの部位によって異なる応力制約を与えた最適化事例をご紹介
強度設計を行う上で応力は重要な指針となります。そして応力による 強度判定を行う場合には、最大値のみでなく部位によって評価する 判定応力値を変える必要があります。 そのような場合には、領域ごとに制約応力値を指定する事で 複数の評価点、全ての個所で応力を制約した最適形状を得る事が可能です。 今回は、モデルの部位によって異なる応力制約を与えた最適化事例を ご紹介します。 【掲載内容】 ■概要 ■解析モデル ■最適化条件 ■結果 ■考察 ※事例の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくは、お気軽にお問い合わせ下さい。
『VOXELCON』はCTやCADからのSTLデータをダイレクトに モデル化し解析・計測に利用する、構造解析ソフトウェアです。
VOXELCONにはレベルセット法によるトポロジー最適化が搭載されています。 このトポロジー最適化では、目標体積を設定し、 その体積制約下で剛性が最大（荷重点変位が最小）となるような形状を求めます。 構造最適化では構造解析が繰り返し行われるため、計算時間が非常に長くなります。 また、ボクセルに特化した構造解析は、並列化効率が良い事やメモリ消費量が少ない事が特長であるため、 規模の大きな問題にも現実的な時間で解析することができます。 トポロジー最適化機能はGPUによる並列実行も可能なので、計算時間も併せてご紹介します。 ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
H勾配法が具体的にどのような方法なのか解説！技術コラムのご紹介
前回までの4回の記事で、ノンパラメトリック最適化の難しさと その解決法としてのH1勾配法の位置付けについて解説しました。 ここからは、H1勾配法が具体的にどのような方法なのか解説していきます。 是非ダウンロードしてご覧ください。 【掲載内容】 ■第6話 H1勾配法の登場とその背景 その1「形状最適化」 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
CAD、磁界解析・音響解析などの様々なソフトを連携させて、幅広い最適化が行えます！
3つのソフトウェアを連携させ、リアクトルの電気的性能を落とさずに 静音化する例を紹介します。 まず、汎用パラメーター最適化ソフトウェア「AMDESS」が試行寸法で 3次元CADソフトウェア「SolidWorks」のVBスクリプトファイルを書き換え、 モデル寸法を変更。 次に、電磁界解析ソフトウェア「JMAG」が「SolidWorks」と通信して CADモデルを取り込み、メッシング・解析を行い、「JMAG」の解析結果から 「AMDESS」が応答を抽出します。 結果として、ラテン超方格による30個のサンプリングからスタートし、 6回の応答曲面の更新で音圧31％の低減を実現しました。 【最適化条件】 ■設計変数：コアの寸法 D1～D4 ■目的関数：リアクトルの音圧最小化 ■制約関数：インダクタンス 初期値以上、コアの体積 初期値以下 ■近似モデル：RBF ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
製造要件として「反力」を考慮！固定点反力の大きい箇所の反力値を低減！
ボルト固定した部分の反力が等しくなるようにノンパラメトリック形状 最適化を行い、 かつ固定点反力の大きい箇所の反力値を低減する事例を ご紹介します。 解析モデルは、ボルト固定4箇所を完全固定し、Z軸方向に1、000Nの荷重を設定。 初期形状の評価では左下部分の反力の値が最も大きく、415.1Nとなりました。 【事例概要】 ■最適化条件 ・目的関数：体積最小化 ・制約条件：各固定箇所Z軸方向の反力250N、コンプライアンス初期形状の3.0倍 ・形状変動制限（製造要件に関わる制約）：最小肉厚、片側のZ成分の平面を保持 この先の詳細はPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
3D TIMONと連携し、自動でソリッド要素モデルの肉厚を自在に変更することにより、そり変形を抑制します。
ソリッド要素の肉厚を変更することにより、ソリ最小化を行った事例を ご紹介します。 CADを介さず、有限要素モデルの節点を移動させることにより形状を変更する 「基底ベクトル法」で解析。初期モデルから、変更させたい形状のパターン （基底ベクトル）をいくつか用意し、それらを組み合わせました。 最適化結果として、初期形状に比べ、ソリの2乗和は4.9480e-004と33％改善、 最大そり量（mm）は3.8607e-002と12％改善となりました。 【事例概要】 ■最適化条件 ・設計変数：肉厚A、B ・サンプリング：最初LHS20点、近似最適解＋推奨案10点 ・近似モデル：CRBF（畳み込みRBF） ■解析：基底ベクトル法 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
H1という関数空間について、いくつかの視点で解説！技術コラムのご紹介
前々回と前回の記事で、形状最適化とトポロジー最適化におけるH1勾配法が どのようなものか、歴史的な背景も交えて説明しました。 この記事ではH1勾配法の「H1」とは何なのか、解説していきます。 是非ダウンロードしてご覧ください。 【掲載内容】 ■第8話 H1勾配法とは その1「そもそもH1とは?」 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
「固有振動数が実測値と一致する解析モデルが欲しい」などのご要望に！
"モデルコリレーション"とは、考えられる様々な誤差を見直し、解析モデルに 正しく反映させることです。 実測値と誤差のない解析モデルがあれば、更なるシミュレーションへの応用も 可能となり、シミュレーションの真価が発揮されます。 そこで、くいんと製品を組み合わせることにより、実験の振動特性と誤差のない 解析モデル＝好適なモデルコリレーションをご提案。 本事例では、ハニカムコア材を含む複雑な構造のプレート（以下「ハニカム パネル」）の振動特性を再現する解析モデルを、くいんと製品「VOXELCON」 「AMDESS」「OPTISHAPE-TS」を用いて導き出しました。 【作業の流れ】 ■1.ハニカムパネルの実験モード解析 ■2.簡易モデルの材料パラメータ算出 ■3A.材料パラメータの同定 ■3B.モデル形状変更による同定 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
MAC値を考慮しながら固有振動数を制御．並列化を利用して大規模なモデルも短時間で．
形状を変えることで、固有振動数や共振周波数を向上させます。 また、製造要件に伴い型抜きができるよう条件を加えました。 近年、PCの性能も上がり有限要素解析に要求されるモデルの規模も大規模なものが増えてきています。そのような場合、並列化を利用する事によって大幅な時間の短縮を行う事が可能になります。 今回は、並列化を利用して100万節点を超える大規模なモデルの形状最適化を行いました。 【解析モデル】 ■要素：四面体二次要素 ■要素数：653,931 ■節点数：1,026,428 ＜関連キーワード＞ ・リブ形状 ・MAC値を考慮して合わせこむ ・固有値を制御（コントロール） ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
環境、解析条件で変化するパラメーターを同定します。 熱伝達係数だけでなく、弾塑性解析における応力-ひずみ曲線なども同定可能！
熱伝達係数は周囲の環境に依存し、さらに物質によって一意でないため、 値を決定することが困難です。 もし、計測結果を再現する熱伝達係数が同定できれば、同様の環境下の 別のモデルでも良好なシミュレーション結果を得られることが期待されます。 本事例では、汎用パラメーター最適化ソフトウェア「AMDESS」と「Nastran」を 連携させ、熱伝達係数を同定。 結果として、評価点の温度は目標の値と誤差0.3％以内で一致し、各表面の 熱伝達係数を得ることができました。 【最適化条件】 ■設計変数 ・各面（h1～h6）の熱伝達係数 ・範囲：10.0～70.0[W/m2k] ■目的関数：各評価点において、目標温度からの誤差の2乗を最小化 ＝算出される計算温度を指定した目標温度に近づける ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
OPTISHAPE-TSにおける固有振動数の評価でも用いられる！技術コラムのご紹介
以前、振動特性のモデルコリレーションを行う形状最適化を当社Webページで ご紹介しました。 記事の中でMAC(Modal Assurance Criterion)と呼ばれるものに触れていましたが、 今回の記事ではそれについて解説します。 是非ダウンロードしてご覧ください。 【掲載内容】 ■第28話 MACについて ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
