シェル形状、板厚最適化

2022年8月17日 00:50

Tunnyを使って、シェル形状、板厚最適化を行います。
以下の記事を参考にしています。

最適化後のモデルが以下ファイルです。

まずは平面meshを作成します。
number sliderを動かすと、対応する箇所が持ち上がるようになっているのですが、対照性を考慮することで変数を減らしています。

荷重は全面等分布としています。
まず、厚みは均一にしています。
四角をピン固定としました。

初期形状の解析結果

変形も、検定比も大変なことになっています。
ここから、最適化によってどれだけ値が変わるか見てみてください。
検定比：791%
変形：1052cm

tunnyを使って最適化していきます。
目的関数：ひずみエネルギー（応力×変形）
変数：シェル形状
制約：シェル最高高さ10m(numbersliderの範囲で指定）

最適化の実行は、以下の画像を参照してください。

検定比も変形もかなり収まっていることがわかります。
検定比：56%
変形：2cm

左下でmeshを作成します。このmeshのそれぞれのz座標を、部材の断面として解析していきます。

変数が全て0.5の時、形状解析の結果とほぼ同一となるように倍率を調整しました。
その初期形状がこちらになります。
検定比：56%
変形：2cm
重量：410474kg

ひずみエネルギーと、部材重量の２つを目的関数に設定して解析を行います。

目的関数（多目的）：ひずみエネルギー、重量
変数：断面

最適化処理の結果を示します。
検定比：70%
変形：5cm
重量：294604kg
検定比を満たしつつ、重量を抑えることができました。