非線形接触を使用したトポロジー最適化③

別の事例紹介でLS-TaSCをImplict解析で使用したトポロジー最適化を紹介しました。

今回は、Explicit解析を使用してみました。普段あまり使用しないため、いくつかの設定から形になったものをご紹介します。

モデルは前回同様に以下のモデルを使用します。

LS-TaSCでトポロジー最適化するためのLS-Dyna梁の３点曲げ計算モデル

圧子に初速度を与え、梁に衝突させます。バンパーレインフォースやサイドシルに衝突するポールのようなイメージです。

今回は２つのアルゴリズムを使用しました。

なお、SIMP法はExplicit解析には適していないため今回は紹介しません。低い密度になった要素が爆発して解析エラーになるためです。

さて、結果を見てみましょう。

SIMP法かつImplicitソルバーで最適化した結果とは異なる結果となりました。両方の結果において収束が完ぺきではなく、微妙な形状が残ってしまいました。

①②両方の結果を見てわかるのは、圧子が接触する部分の肉厚がSIMPの結果と比較して厚いことです。接触時の衝撃を考慮した結果になっていることがわかります。

与えるエネルギー量によって大きく結果が変わると考えられますが、アルゴリズムの違いにより全く別の形状が出力させることが興味深いです。

弊社ではESL-DynaやRDM-Dynaを使用してLS-Dyna↔Genesisをリンクさせることで非線形/大変形領域のトポロジー最適化を実施していますが、LS-TaSCのベンチマークをさらに進めていきます。