Simcenter 3D 最適化

最適化とは、設計目標に対して最適の解を導くためのプロセスのことです。設計上の制約 、および設計変数の範囲内で最適条件が探索されます。このプロセスが自動化されることで、設計フェーズにおける作業時間が軽減し、より多くの可能性から設計構想を得ることができます。

Simcenter 3Dでは以下のアプローチをサポートしています。

形状最適化

Simcenter 3D のCADモデル寸法を設計変数とします。フィレット半径や、押し出し長さ、パーツ間距離等。[モデルの形状変更 ⇔ FEMメッシュ更新]を自動で繰り返し解析します。構造解析だけでなく、熱流体・電磁界といったSimcenter3Dがサポートする様々な解析結果を目的関数とすることができます。

例えば、電子機器内部の素子が100[℃]を越えないような設計要求に対して、素子の配置を変えることで要求を満足しるケースを考えます。機器の内部には複数の熱源(電源や電気素子)が存在しており、ファンによる空気中の熱移動があります。素子の位置を変更しながら解析を繰り返し、素子の温度が100[℃]以下になる最適位置を自動で求めます。

HEEDSとの連携

HEEDSは自己学習型の探査アルゴリズムを持つ最適化ツールです。HEEDSのSHERPAアルゴリズムで、最適解により早く近づくことができます。また、競合する設計変数についてパレートスタディによる評価を行うことができます。

Simcenter-Nastran 最適化 (SOL200)

要素部材特性

Simcenter-Nastranの入力値を設計変数とします(材料特性値や板厚等)。変位値やモーダル周波数等の解析結果、最小質量値などを目標関数として指定できます。

トポロジー最適化

空間の構造位相を設計変数として最適化します。作用荷重に抵抗しない構造部分を取り除きながら力の平衡解析を行い最適な構造要素配置を求めます。Simcenter 3Dでは更に、最適化して得られた形状をstl等の幾何形状として出力・編集が可能です。