<ProMechanicaの最適化アルゴリズム>

# 2000年11月18日 # Pro/MECHANICA初心者 #
Mechanicaの最適化アルゴリズムは2つあってSQPとGDAが使用可能と思いますが、GDAについてご存知の方はいらっしゃらないでしょうか?
　僕の少ない知識では勾配法の派生といった程度に思っていたのですが、どんなものでしょうか?


# 2000年11月19日 # imada #
詳しくは無いのですが、、、
GDP→Gradient Projection Optimization Algorithm
(傾斜投影アルゴリズム)
SQP→Sequential Quadratic Programming Optimization Algorithm
(逐次2次プログラミングアルゴリズム)
となっております。
どちらも比較的ポピュラーで、巷に出回っている手法ではないでしょうか?
詳しい説明はわからないので(^^;;;)
省略するとして、どういうときにどっちを使えばよいかの指針はマニュアルに書いてあります。
(編集担当：Happy 2001/12/16)

<最適化アルゴリズム>

# 2000年3月6日 # pro mechanica初心者 #
またまた、最適化の事で恐縮ですが、最適化アルゴリズムには色々あるようで、Pro/MECHANICAにはSQP(sequential quadratic programming aigorithm)とGDA(gradient projection algorithm)が選択可能とされていますが、これらの名前は一般的に認められている名前なのでしょうか?
　又、SQPの方が計算速度が速いとは記載されているのですが、これらのアルゴリズムはいったいどのようになっているのでしょうか?　


# 2000年3月7日 # ピンクのムカデ #
Design Study Reference にも詳細は掲載されていません。
GDAは以前はGDPと表示されていたような気がしますが、これは、最適化の解析を行うときは制約条件の接線方向に進みながら最適値を捜して行くという方法で、更に目的を考慮して決定する方式としてSQPが現れたようです。
原理的な違いは図表で説明するとわかりやすいのですが、掲載できないので・・・
アルゴリズムを知りたいと言われますので、私も見たことはありませんが、
G.N.Vanderplaats:Numerical Optimization Techniques for Engineering Design,
McGraw-Hill Series in Mechanical Engineering,MacGraw-Hill,1984
の195-199ページに載っているそうです.
(編集担当：Happy 2001/12/15)

<アッセンブリーの最適解析>

# 2000年2月8日 # pro mechanica初心者 #
今までANSYSを使っていたのですが,最適化設計をやろうと考えpro mechanica
を使いはじめました。
ANSYSと異なりp法ではメッシュの形がすごい形になっていますが,これはp法
故の物で,次数は考えるにしてもメッシュの形自体には余り問題は生じないと
考えて良いのでしょうか?
又,やろうとしている最適化設計ではいくつかの部品をアゼンブリーして,その中の1つの部品の応力を最小化したいのですが,何か良い方法は無いでしょう?
ptcに伺うと目標としては以下の方法しか無いとの事でしたが...
1.全体の応力等を最小化(最大化)する。
2.ニアーポイントを使って,その周囲(円又は球)の応力等を最小化(最大化)する。
との事でしたが...
もし,実際この2つの方法しか無いとしてもニアーポイントは幾つか重複して選択可能でしょうか?


# 2000年2月8日 # 紅葉 #
Pro/MECHANICAのリンクモードの下で、メッシュを切る。そして、評価したい部品のボリュームをグループに移動する。その際、Solid要素も一緒に持っていくかのメッセージにYesと答える。そして、応力メシ゛ャーの評価方法の中に、ホ゜イント、二アポイントの下に、選択された要素があるので、先作成したグループを選択する。これを最適化の制約条件として使える。
但し、形状変更によって、グループの要素の修復不可なら、OUTなので、大きな形状変更を避けた方が賢明。


# 2000年2月8日 # よし☆彡 #
p法のメッシュは大きいですが、精度は逆に良かったりします。
ただし、要素の応力勾配が精度よく解けると言う話で、未知の形状(要素の中心部の形状)が正しく解けると言うものではありません。なぜなら、計算上はきれいな形の空間に写像して計算しているからです。ただし、MECHANICAは極端な形状は出来なかったはずですが(確認してください)
それでも、きれいなメッシュ(サイズではなく)を作成しておいたほうが実はメリットがあって、計算量(次数増分の収束性)が良くなるので、応力を考えながらメッシュを作成したほうが良いとおもいます。
アッセンブリ-ですが、これは
1.着目していないほかの部品を先に解析して、その部分をバネに置き換えるとか
2.ヤング率等を下げ、面積、板圧等を上げあたかも応力が低く出るようにして全体の応力最小化をするとか
構造的な工夫をしてはどうでしょうか?


# 2000年2月8日 # pro mechanica初心者 #
僕の解析はバイオメカニクスの為,残念ながら部品の物性等を変換する事等
は困難です。
僕のモデルは層状に3層の円筒があって(それぞれ物性が異なる),その中心に円柱状の部品があります。この円柱の端を押した時の円筒最内層の部品の応力を最小化したいのですが...
pro mechanicaでは何か良い方法はありますか?
又,最適化設計可能な他のソフトでは,どのようになっているのでしょうか?


# 2000年2月8日 # ピンクのムカデ #
境界面上の節点の応力評価はどうするのかという議論を呼ぶ話しは止めて・・・
MECHANICAの手順で行くと、半径3,5,7,9の同心円で4つのSurfaceを作り、応力評価したい位置でのポイントをSurface上に投影した後にAutoGemでSHELL要素を作成し、長さ方向に見たい高さのところに先程のポイントか来るようにExtrudeにてSolid要素を作成し、層毎に縦弾性係数を200,300,400,500と与えました。
境界条件を設定した後に、先程のポイントに対してmeasureをQuantityで設定します。
ポイントの数だけmeasurを作ることに何の制約もありません。
通常の解析を実行してmeasurでの応力値を確認した後に、半径を設計変数として、応力値を制約条件にして最適化解析を実行すれば、訳も無く処理は終わりました。
本当は、3層の境界の表現が難しいと思います。
皆さんお使いの炊飯器の内鍋やホットプレートは、SUS+Al+SUSのクラッド材を
使用しており、熱時の応力評価で苦労します(評価方法は秘密です)
(編集担当：Happy 2001/12/15)