トポロジー最適化: 拘束反力を使って拘束部への部材を残す例

altair_fukuoka

初めに

次のように、トポロジー最適化を行うと、拘束部分の部材が無くなってしまうことがあります。本記事では、拘束部分の部材を残す方法をお伝えします。

 

（本記事は、https://community.altair.com/community?id=community_blog&sys_id=ad1ed0771b679890a5f742eddc4bcb71 に投稿していたものですが、検索で見つかりにくいので、こちらに再投稿しています)

 

なくなってしまう理由

すくなくとも、与えた最適化条件に対しては、そこに部材が存在する意義が無いからです。

 

なくなってしまうと困る理由をよく考えてみる

なくなってしまうと困るのであれば、そこには何か理由があるはずです。例えば拘束を 2か所ではなく 3か所としたのは、力を分散させたいからではないでしょうか。そして力を分散させたいということは、真ん中の拘束に対して、最低でも何 N は受け持ってほしい、そういう意図があったのではないでしょうか？

 

理由が見つかったら最適化の制約条件に落とし込む

そこで、この記事では、真ん中の拘束部の、上方向の拘束反力に対して 500N 以上という設定を追加しました。そうすると、中央の拘束部と本体をつなぐ形状に意味ができるため、下図のように、中央の拘束部にも、部材が残りました。下図の矢印は拘束反力です。

 

上図の入力モデルのダウンロード:

model04.fem

 

まとめ

• 部材が消えて困る場合、どうして消えたら困るのかを考える
• その理由を、制約条件に落とし込む