ご好評のうちに本会は終了いたしました。
ご参加頂きましたお客様ならびにご協力頂きました皆様には深く御礼申し上げます。
ご質問への回答集（Q&A) INDEX
ドイツ自動車の高性能を支えるTOSCAと構造最適設計コンサルティング
- 1.最適化により計算時間はどれぐらいかかりますか？
- 1.最適化に要する時間は、（「FEM解析時間」＋「TOSCA計算時間」）×「繰り返し形算数」です。TOSCA計算時間は、FEM解析時間に比べてきわめて短いので、概ね「普段ご使用のＦＥモデルにおける解析時間」×「繰返し計算数」になります。
- 2.境界条件が異なると最適形状が変わりますか？
- 2.変わります。異なる境界条件を考慮する必要がある場合は、FEモデルにサブケースを追加することで考慮可能です。
世界経済危機克服のための欧州におけるノンパラメトリック構造最適設計適用戦略
- 3.FE-DESIGN社※は流体-構造の連成解析は行なっていますか？ ※TOSCA開発元
- 3.現状では，流体解析、構造解析は別々に行なっています。
- 4.形状最適化において応力を制約条件に使う事は出来ますか？
- 4.出来ません。但し、基準値との差を最小化させるように目的関数を設定することで、制約条件と同様の効果を得ることが出来ます。
- 5.線形対応と非線形対応の最適化計算比較について。線形と非線形ではなぜ結果が変わるのですか？
- 5.実現象が塑性域に属する場合、線形では表現できない挙動があるからです。例えば、非線形解析の最適化は、変形に伴う荷重作用点の移動や、荷重パスの変化を考慮し実現象にそった最適化が可能ですが、線形解析の最適化では考慮出来ません。
- 6.トポロジ最適化において、要素数・節点数によって最適化に要する時間はどれくらい増えますか？
- 6.最適化に要する時間は（「FEM解析時間」＋「TOSCA計算時間」）×「繰り返し形算数」ですが、モデル規模が大きくなればFEM解析時間・TOSCA計算時間も共に増大します。しかし、TOSCA計算時間は、FEM解析時間に比べてきわめて短いので、最適化に要する時間は、概ね「普段ご使用のＦＥモデルにおける解析時間」×「繰返し計算数」になります。コントローラベースアルゴリズムによるトポロジ最適化では、10数回の繰返し計算数で最適化が完了するので、概ね「普段ご使用のＦＥモデルにおける解析時間」の10数倍となります。
- 7.音響トポロジ最適化においてdB表示の音圧を最適化できますか？
- 7.音圧はdBもPaにも対応し最適化できます。
- 8.パラメトリックとノンパラメトリックを組み合わせた最適化事例はありますか？
- 8.パラメトリック最適化システムOPTIMUSと組み合わせたAUDIでの事例があります。
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テクニカルセッション/TOSCA次期バージョン7.0開発状況紹介とデモ実演
- 9.ノンパラメトリック最適化では感度を使わないのですか？
- 9.感度ベースアルゴリズムも使います。TOSCAでは最適化のスピードが速いコントローラベースアルゴリズムもあり、用途に応じて使い分けます。
- 10.TOSCAの新GUIが登場することで、ANSAとの親和性が良くなるのですか？
- 10.新GUIには、ANSAと連動する機能や親和性を良くする機能はありません。新GUIにおけるモデル表示やリメッシュ機能等の開発にANSAの技術が利用されていますが、新GUIの稼動時にANSAと連動することもANSAライセンスが別途必要になることもありません。
- 11.メッシュの品質が最適化に影響を与えますか？
- 11.影響を与える場合があります。最適化に使用するFEモデルが普段の設計にてお使いのFEモデルと同等であれば、概ね妥当な結果が得られます。しかし、繰り返し計算毎にモーフィングを行った結果、圧縮側に節点移動した際に要素潰れが発生する可能性があり、これを防ぐためにメッシュ作成時にその品質を一定レベルに保つ必要があります。
- 12.最適化計算の途中段階の形状を確認することはできますか？
- 12.最適化の繰り返し計算毎にモデルデータが保存されているので、途中段階の形状を確認することは出来ます。
- 13.ソリッドの六面体、シェルの四辺形を最適化の対象にすることは可能ですか？
- 13.可能です。ソリッドの四面体と六面体、シェルの三角形と４辺形、単体でも混合でも可能です。
構造最適設計ケーススタディセッション / 自動車セッション
- 14.形状最適化を行なう際に、部品の形状Rを任意の基準値毎(R5,R8,R10など)にする事は出来ますか？
- 14.TOSCAで形状Rを直接設定する事は出来ません。しかし製造条件を組み合わせる事で近似形状を得ることが可能です。
- 15.最適化を行なう際の計算回数はどのようにコントロールするのですか。設計者の経験が必要ですか？
- 15.通常、目的関数の変化率が繰返し計算の前後で微小な場合に自動で終了するので、計算回数を事前に決める必要はありません。これまでの実績ではコントローラーアルゴリズムを用いた場合、15回前後で終了します。なお、計算回数や変化率を任意に設定し、コントロールすることも可能です。
- 16.ダメージの定義を教えてください。
- 16.疲労強度解析ツール（ここではFEMFAT）を使って出した疲労損傷度を示しています。疲労損傷度は発生応力と材料のSN曲線と入力頻度から算出されます。
- 17.他の最適化ツールでは、最初に制約条件を満たし、その後目的関数を満足するように最適化を進めますが、TOSCAではどのようになっていますか？
- 17.TOSCAでも同様です。制約条件を満たし、目的関数を満足するように最適化を進めます。
- 18.AUDIのシャシー部品の事例について、最初に体積が下って、それと共に他の応力・疲労損傷度・剛性も悪化しています。どのような考えで最適化を行なっているのですか？
- 18.TOSCAでは、制約条件（体積）を満たすことを優先するので、目的関数（応力・疲労損傷度・剛性）は体積の減少と共に悪化します。その後、制約条件（体積）を維持しながら目的関数を向上し、応力・疲労損傷度・剛性の設計要求を同時に達成しています。
- 19.目的関数が設計目標を達成できない場合がありますか？
- 19.設計要求が厳しすぎる場合、達成できない場合があります。この場合は、制約条件を緩和するなどの対応が必要になる場合があります。
- 20.樹脂製部品は、製造上、本体の強度に比べて弱い部分（接合面）が含まれますが、金属を想定した最適化手法でも、樹脂製部品の弱い接合面を考慮して最適化が可能ですか？
- 20.考慮できます。本体と弱い接合面を別々に設計領域とし、それぞれの材料強度にて応力を正規化した強度率を目的関数とすることで、形状最適化が可能です。
- 21.クランクシャフト事例に回転挙動を入れて最適化できますか？
- 21.回転挙動を直接考慮することは出来ません。回転運動を遠心力に置きかえた準静的解析として最適化します。
- 22.クランクシャフトの事例でトポロジ最適化によって削った表面が滑らかになっているように見えますが、なぜでしょうか？
- 22.TOSCA.smoothにより、トポロジ最適化で削られた表面にISOサーフェスを作成しスムース化しています。これによりCAD出力(IGES, STL)が容易になります。
構造最適設計ケーススタディセッション / 家電・一般機械セッション
- 23.コントローラベースアルゴリズムと感度ベースアルゴリズムの違いは何ですか？
- 23.コントローラベースアルゴリズムは歪みエネルギーの分布から材料配置・ビード配置を求めます。感度ベースアルゴリズムは、単位負荷のFE解析を追加して目的関数の単位負荷に対する応答（感度）を得て、それに基いて最適化を進めます。
日本における実施例のご紹介及び構造最適設計コンサルティングサービスのご提案
- 24.他の最適化ソフトに比べてTOSCAの利点を教えてください。
- 24.次の3点が挙げられます。
1.汎用ソルバに対応
TOSCAはソルバを持たず、現在ご利用の解析ソルバの計算結果を用いて最適化を行ないます。 既存の解析環境に組み込んで最適化を行うので、現状のFEモデルの利用が可能で導入がスムーズです。
2.非線形・大変形に対応
TOSCAは非線形問題（大変形・材料・接触）のまま最適化計算を行なう事が可能ですので、 より実現象に近い最適化結果を導く事が可能です。
3.耐久性解析ソルバとダイレクト接続
静強度と疲労強度を同時に最適化可能です。さらに複数の設計エリアを同時に最適化できるので業務効率の大幅アップが可能です。
- 25.最適化計算が限界まで達した場合でも、解析は進むのですか？
- 25.繰返し計算毎の目的関数の変化率が設定値以下になると自動的に止まります。
- 26.最適結果は目的関数・制約条件以外の設計値は最適にならないのですか？
- 26.目的関数・制約条件以外の設計値を予め目的関数や制約条件に入れて最適化するか、改めてその設計値を目的関数・制約条件として最適化する必要があります。
- 27.なぜ少ない回数で解が求まるのですか？
- 27.コントローラベースアルゴリズムの特長です。感度解析が必要ないためです。
- 28.トポロジ最適化でグレー要素は残るのですか？
- 28.感度ベースアルゴリズムでは残ることがあります。コントローラベースアルゴリズムではほとんど残りません。
- 29.LS-DYNAには対応していますか？
- 29.現状では対応していません。