実例1 GE社 ジェットエンジンブラケット
■最適化の目標
・ジェットエンジンブラケットの最適設計を得る
・材料:Ti-6AI-4V
・降伏点:900N/㎜2
<最適化における要件>
・最適化後の形状は、元の形状範囲内とする。
・最適化後の部品体積は、元の形状から80%低減する。
・最大応力は材料の降伏点以下、且つ、最軽量であること。
・最適化領域に応力集中部位がないこと。■境界条件
・ジェットエンジンブラケットの最適設計を得る
・材料:Ti-6AI-4V
・降伏点:900N/㎜2
<最適化における要件>
・最適化後の形状は、元の形状範囲内とする。
・最適化後の部品体積は、元の形状から80%低減する。
・最大応力は材料の降伏点以下、且つ、最軽量であること。
・最適化領域に応力集中部位がないこと。■境界条件
■ProTOpの“Start from”機能を用いた最適化
・前の最適化の結果(形状)を使って新しいセッションを始めます。
・計算時間やメモリ消費を低減することが可能です。
・最適化の諸条件を変更することができます。本例では要素サイズを段階的に小さくし、最適形状を得ます。
<“Start from”機能を用いた繰り返し計算と最適化結果>
■フォンミーゼス応力分布図
・最適化領域(材料除去領域)に応力集中部位はなく、値は降伏点以下。
実例2 オイルパンの固有値解析
設計の目標
■最適化の目標
・オイルパンの一次固有振動数を改善する。
■最適化における要件
・なるべく少ない補強部材で一次固有振動数を改善する。
■材料
・AL2014
■拘束条件
・ボルト穴内径面を完全拘束。
・実際はボルトにて固定するが、拘束条件にてモデル化する。
■最適化後の結果確認
・最適化後の一次固有振動数は2397Hz。
・3.5%程度の重量増加で、一次固有振動数を約3倍に改善することができました。
実例3 レーシングバギーのフレーム剛性最適化
設計の目標
・レースバギー車両のフレームの構造検討
・メインフレームを補強するサブフレーム配置の最適化