OS-E：3005 固有値最大化

本例では、不規則な形状のプレートを最適化し、固有振動数を増加させます。

モデルファイル

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モデル概要

プレートは、その外周に沿った10個のボルト位置でサポートされています。プレートのエッジは下向きに旋削され、剛性を加えています。

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図 1. 制約条件が示されたカバープレートモデル
赤色で示された部分は、設計領域から除外されています。青色の部分は、OptiStructがビード補強パターンを追加するよう、オープンとなっています。ビードはプレートの方向に対し上向きに描かれています。使用されるDTPGカードは次のとおりです。ドロー高に異なる値を用い、4つの異なるランが実行されました。最初のランはドロー高が20mm、2番目のランは40mm、3番目は60mm、4番目は80mmです。
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10)
DTPG 1 PSHELL 5            
  20.0 60.0 YES 20.0 NORM     NONE  
最適化は、最初の6つのモードの振動数が最大（重み付きの固有値の逆数が最小）となり、最初の3つのモードが特定の設計制約条件以上になるようセットアップされます。これは、サブケース定義内に下記のカードを置くことにより達成されます。
DESOBJ(MIN)
1
DESSUB
101
下記のカードがバルクデータセクション内に置かれます：
DRESP1 11 freq1 FREQ     1  
DRESP1 12 freq2 FREQ     2  
DRESP1 13 freq3 FREQ     3  
DRESP1 1 wfreq WFREQ        
DCONSTR 101 11 400.0        
DCONSTR 101 12 500.0        
DCONSTR 101 13 600.0        
DRESP2 1 wfreq 900        

結果

最初の3つのモードに制約条件を設定することにより、モードの振動数の値が分離され、モードの最適化の際にOptiStructが局所最小値に陥ることが回避されます。このアプローチは、最小限のパフォーマンス条件が満足されることを確実にします。
注: ドロー高が40mm、60mm、および80mmのランでは、制約された周波数は上記のものよりも高くなっています。
プレートのランについて生成されたソリューションは以下のとおりです：

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図 2. ドロー高が20mmの場合のプレートのソリューション

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図 3. ドロー高が40mmの場合のプレートのソリューション

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図 4. ドロー高が60mmの場合のプレートのソリューション

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図 5. ドロー高が80mmの場合のプレートのソリューション

補強パターンは同じような形状ですが、より大きい最大ドロー高のランは、プレート全体を通し、より多くのドローのレベルを使用しています。ソリューションはすべて工学的に良好であり、主としてプレートの短いスパンにわたって、プレートの弱い領域がビードで結合されています。これらのビードは、プレートの長いスパンにわたって流動的に結合されており、ビードが互いに強化することを可能にしています。