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受託解析

解析事例

ブラケットの位相最適化

概要

ブラケットの位相最適化

部品の暫定的な剛性対策としての補剛部品には、梁や平板が使用されています。梁は用途に合わせて断面形状を選択し剛性最大と質量(体積)最小を確保しますが、平板は板厚しか調整できないため、大きな形状変更で剛性最大と質量を許容値以下にすることが求められます。
平板の着目体積を許容値以下にし、剛性最大となるように平板の位相最適化を行い、形状を最適化します。

課題

暫定的な剛性対策として、梁をどこに配置したらよいか事前に評価したい。

課題に対するDIPROの分析

位相最適化は軸穴をあけたり、部品の稼働領域に合わせて体積を削って最適な形状にします。そのため、梁をどこに配置したらよいかは、平板の位相最適化を行う方がよいと判断します。

DIPROからの提案

ボルト締結座面と部品接触面は、アセンブリとして重要なので着目体積から除外します。

解析結果

位相最適化を行うことで形状が決定します。

最適化プロセス

トルク荷重に対する変位(大きさ)は、95.5%増加(平板の2倍程度に増加)しましたが、質量は、30.7%減少し許容値以下になりました。

最適化前形状
最適化前形状
最適化後形状
最適化後形状

解析によるメリット

補剛部品をどのように配置したらよいかは、構造物全体を単純形状とし位相最適化を行うことで、最適な配置の事前検討ができます。

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