シェル断面最適化
シェルの断面最適化を行います。
以前ご紹介した、カタール国際コンベンションセンターを参考に最適化を行いました。（プロセスはかなり異なります。）
プロセス
ボクセル有限要素法を用いたトポロジー最適化手法のうち、BESO法を採用しています。
応力の小さい部材を抜いていき、重量を削減する手法です。
モデリング
まずは、部材がおける範囲を指定します。
部材入力
meshで部材が配置できる面を入力します。（上の画像のmesh）
ここに、コンベンションセンターにおける柱が置かれる範囲を指定します。
その最上部に、梁を入力します。
荷重は、mesh上部の梁に等分布荷重をかけます。
境界は、mesh下に2点、剛接合としています。
断面最適化
[BESOshell]コンポーネントを解析に挟むことで、シェル断面の最適化が行われます。
重量削減率と名づけたnumbersliderによって削減率を指定できます。
結果表示をThicknesにすることで、残される部分が黄色、削除される部分が白く表示されます。
ここまでで終わりにしても良いのですが、綺麗に表示するために調整を行います。
モデル修正
[Dissemble cross section]と、[Dispatch]を使用して、厚みがある箇所のみmeshを抜き出します。
これを解析することで、応力が大きい部分のみを残したトポロジー最適化を完了しました。
コンベンションセンターと似た形になっています。
メッシュを細かくしていくと、また不思議な形が浮かび上がります。
出てきた形に対して、どういった力の流れがあるのか考えてみるのも面白いですね。
