OS-E:0805 2次元Michellトラス

2次元トラスは、曲げによって生成される最適なトポロジー構造です。

モデルファイル

開始前に、この例で使用するファイルを作業ディレクトリにコピーしてください。

モデル概要

この問題用の設計空間は、自由端に1つの垂直荷重がかけられた長方形から成っています。内側の自由端に、全並進自由度で円形のカットアウトが制約されています。

これは、材料体積率の制約が20%であるコンプライアンス最小化問題です。CQUAD4(4節点アイソパラメトリック)要素が、荷重から離れたエッジの近くに位置する短いエッジの約1/4に縦横比が等しい長方形の領域により定義された設計空間内で使用されます。

サブケースセクション
目的関数(コンプライアンス)はサブケース依存の応答であり、したがって、応答参照はサブケース定義の一部です。制約条件(体積率)はグローバル応答で、したがって、参照はサブケースの外側になります。
DESGLB = 2
$
SUBCASE 1
 SPC = 1
 LOAD = 2
 DESOBJ = 1
バルクデータセクション
応答と制約条件は、バルクデータセクションで定義されます。ここでは2つの応答、すなわちコンプライアンス(目的関数によって参照される)と体積率(上限0.2、すなわち設計空間体積の20%を示すための制約ステートメントによって参照される)が定義されます。続いて、制約ステートメントは、サブケースセクション内のグローバル制約条件として参照されます。
BEGIN BULK
$
DRESP1,1,comp,COMP
DRESP1,2,volfrac,VOLFRAC
DCONSTR,2,2,,0.2

michell1
図 1. 2次元Michellトラス用の設計空間の有限要素メッシュ

この例は、ファイルmichell.femを用い、ワンファイルセットアップで解析されます。OptiStructのバッチジョブは、コマンドシェルスクリプト% optistruct michellを使って投入されます。

結果

最適化は、29回の反復計算で収束します。結果はHyperMeshバイナリフォーマットでリクエストされ、michell.resファイルに書き出されます。最終反復計算におけるソリューションの形状は、HyperMeshContour panelで24回目の反復計算における密度結果のコンタープロットを作成することによって可視化できます。

michell2
図 2. 2次元Michellトラスの密度結果のコンタープロット