デジタルツインを実現するCAEの真価
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» 2022年04月13日 10時00分 公開

実践! 密度法によるトポロジー最適化に挑戦してみようフリーFEMソフトとExcelマクロで形状最適化(7)(3/6 ページ)

片持ちはりのトポロジー最適化:λを求める

 では、λを求めましょう。最適化対象の体積が目標体積に等しくなるようなλを繰り返し計算で求めます。図11の赤色の枠で囲んだ[λ search]ボタンを押してください。計算が終わるまで10秒くらいかかります。

λを求める 図11 λを求める[クリックで拡大]

 すると、図12左図のような濃淡図が表示されます。プロットに隙間があるので図の縦寸法を縮めて図12右図のように調整してください。そして、縦軸の40と横軸の40が同じ長さになるようにしてください。第1世代のρiはρi=0.375[-]の一定値でしたが、これが第2世代のρiの分布です。色が濃くなるほど、ρiは1に近づいていきます。

&#961;<sub>i</sub>の分布 図12 ρiの分布[クリックで拡大]

 図13は、λを繰り返し計算で求めた過程の数値を示しています。12回の繰り返し計算で求まりました。繰り返し計算では、g(ρk)/Voが十分小さくなるまで繰り返します。本稿の後半で、λの繰り返し計算のプログラムリスト(プログラム1)を掲載しておきます。自分でアルゴリズムを作る際の参考にしてください。

&#955;の計算過程 図13 λの計算過程[クリックで拡大]

片持ちはりのトポロジー最適化:次の世代の解析を実行する

 では、第2世代の解析をしましょう。図14の赤色の枠で囲んだ[Write liml file]ボタンをクリックしてください。「C:\Temp」フォルダの中に「beam1_opti_2.liml」というファイルが生成されます。中身を確認すると、世代が「1」から「2」に変わっています。

次の世代の解析を実行する 図14 次の世代の解析を実行する[クリックで拡大]

 LISAに戻ります。図15の手順でLISAファイル「beam1_opti_2.liml」を読み込んでください。図15の(2)で、ファイルを「更新日時」の新しい順に表示しておけば、一番上のファイルが次に解析すべきLISAファイルとなります。

LISAファイルの読み込み 図15 LISAファイルの読み込み[クリックで拡大]

 図16に第2世代以降の解析手順を示します。これから単調な繰り返し作業が続きます。

第2世代以降の解析手順 図16 第2世代以降の解析手順[クリックで拡大]

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