ANSYSのトポロジー最適化を使って残る質量をパラスタしてみた

シミュレーション

以前、ANSYSでトポロジー最適化をやってみた、という記事を書きました。

トポロジー最適化

この機能、かなり面白いのでその後もいろいろ遊んでみています。

今回は、トポロジー最適化を使って、徐々に重量を削減し、どのように構造変化するのかを見てみます。

対象とするのはこの構造。

解析の手順などは、上記の記事の通りです。

底面を固定し、上面から10Nで押します。

最大応力はエッジに発生しています。

ここから、質量を削るためのトポロジー最適化計算を実施します。

「応答拘束」に「質量」を選択し、保持する割合を変更していきます。

10%質量減を拘束条件とすると、このような形状が得られました。

次に、30%減とすると、上側の架橋がなくなり、馬のような形に。

更に半分まで減らすと、掃除機?のような形状に。

ここまでくると、荷重がかかるとぽきっといってしまいそうです。

10%減の構造がよさそうだったので、STLに出力して、ビュアーで色をつけてみました。

おしゃれな構造体に見えます。

このSTLを読み込んで、もう一度応力解析をしてみます。

SpaceClaimにSTLをインポートして、ボリュームに変換します。

ANSYS Mechanicalでメッシュを作成しました。複雑な形状ですが、一応切れているように見えます。

底面を固定、上面から10Nで荷重をかけるとこのような形に。

質量を10%減しつつ、Rがつくことで応力も低減できていました。

意味のない構造ばかりやっていないで、次はアセンブリに使う部品をトポロジー最適化して、3Dプリンタで出力して実際のモノにしてみる、などをやってみたいと思います。

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