OS-E：3020 スタンピングされた2層コントロールアーム
自動車のコントロールアームは、シーム位置で結合された２つの型打ちされたプレートを使って製造されます。
モデルファイル
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モデル概要
プレート上のビード補強の形状が、適用される荷重に耐え得るよう最適化されます。パートは、フリンジ要素（赤色）で接合された2層のシェル要素（緑色と青色）でモデル化されています。モデルはピンで留められていますが、フレームアタッチメント位置で軸周りに自由に回転できます。ショックアブソーバーアタッチメントポイントに縦方向の制約条件が与えられています。ポイントは、剛性バーでフリンジ要素に結合されています。垂直、側方、およびねじり荷重が、スピンドルアタッチメントに適用されています。図 1. 型打ちされたコントロールアームの荷重と制約条件
緑色で示される要素は、設計空間に含まれています。上の層内の節点は上方に、下の層内の節点は下方に動くことができます。上部のビードが下部のビードと一致するよう、対称定義が使用されています。DTPGカードは次のとおり生成されます：
| (1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | (9) | (10) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DTPG | 2 | DVGRID | 1 | ||||||
| + | 15.0 | 60.0 | YES | ||||||
| PATRN | 10 | 4184 | 1211 |
対称面は縦軸に垂直で、モデルの中央の面に沿って位置しています。
最適化の目的関数は単に、3つの荷重ケースすべての重み付きコンプライアンスの合計の最小化として定義されます。
結果
モデルのソリューションは、下の図に示す通りです。 図 2 は、縦軸についてのソリューションの対称性を示しています。図 2. OptiStructによる型打ちされたコントロールアームモデルのソリューション。側面からのビュー。
図 3. OptiStructによる型打ちされたコントロールアームモデルのソリューション。上部からのビュー。
ソリューションは、ショックアブソーバーアタッチメントポイント周りの領域に縦方向の曲げ剛性を追加することの重要性を示しています。OptiStructは、上部フレームアタッチメントポイントからショックアタッチメントを通過し、スピンドルアタッチメントへ延びる大きなビードを作成しています（図 3）。
このビードは、ほとんどの曲げ荷重をサポートしています。また、垂直な方向に、縦方向の曲げが存在しています。OptiStructは、ショックアタッチメントポイントから下部フレームアタッチメントに延びるビードを作成します（図 3）。この2つ目のビードは、主方向に比べ、その方向の曲げが小さいため、それほど顕著ではありません。