<multiple loading case>

# 3598 # 2002年9月10日 # promechanica初心者 #
　教えて頂きたく書き込みさせて頂きます。
　以前より行なっている最適化計算なのですが、通常の最適化計算では
制約条件の有無に関わらず、荷重条件を1つ設定し目的関数を最小化して
いました(これは普通の最適化計算かと思いますが...)。
　ここで拘束条件、もしくは荷重条件を複数考慮した最適化計算を行なう
のは’移動境界問題’と言われているのでしょうか?
　また、こういった問題は現状では、どの程度まで(例えば通常のFEM cord
の使用でも可能等...)なされているものなのでしょうか?
　以上、宜しくお願いします。


# 3599 # 2002年9月11日 # 金色ウサギ #
> 　以前より行なっている最適化計算なのですが、通常の最適化計算では
> 制約条件の有無に関わらず、荷重条件を1つ設定し目的関数を最小化して
> いました(これは普通の最適化計算かと思いますが...)。
> 　ここで拘束条件、もしくは荷重条件を複数考慮した最適化計算を行なう
> のは’移動境界問題’と言われているのでしょうか?
> 　また、こういった問題は現状では、どの程度まで(例えば通常のFEM cord
> の使用でも可能等...)なされているものなのでしょうか?
promechanica初心者さん

うまく言えませんが、移動境界問題とは、流体解析などで解析モデルの境界が
制約されていないものです。自由表面問題と考えても良いでしょう。
最適化計算に特化したものではありません。

また、拘束条件や荷重条件を複数考慮した最適化計算は、汎用の解析ソフトで
も可能なのではないでしょうか。

私の知っている限りでは、I-DEASはかなり前のバージョンでも、複数の条件を
考慮した最適化計算ができましたし、線形静解析と固有値解析を組み合わせた
最適化もできました。

それよりも、最近の最適化ソフトのウリは、ロバスト設計を可能にする機能の
充実と速やかに最適解を出すためのアルゴリズムのように思います。


# 3600 # 2002年9月11日 # よし☆彡 #
> 私の知っている限りでは、I-DEASはかなり前のバージョンでも、複数の条件を
> 考慮した最適化計算ができましたし、線形静解析と固有値解析を組み合わせた
> 最適化もできました。

最近使ってないのでわからないのですが,何か別のソフトと組み合わせて
使っているとか,自作のプログラムファイルを使用しているのでなく
使えてるのかな?


# 3601 # 2002年9月11日 # 金色ウサギ #
> > 私の知っている限りでは、I-DEASはかなり前のバージョンでも、複数の条件を
> > 考慮した最適化計算ができましたし、線形静解析と固有値解析を組み合わせた
> > 最適化もできました。
>
> 最近使ってないのでわからないのですが,何か別のソフトと組み合わせて
> 使っているとか,自作のプログラムファイルを使用しているのでなく
> 使えてるのかな?
よし☆彡さん

I-DEASの標準機能です。
Master Seriesになった頃からできるようになったはずです。


# 3602 # 2002年9月12日 # よし☆彡 #
> I-DEASの標準機能です。
> Master Seriesになった頃からできるようになったはずです。
>
by 金色ウサギさん

そうなんですか,私も活用しなければなりませんね.(笑)
最適化に関して,その他で面白い?,新しい?こいつは使える,,,
などなどの機能をぜひ紹介していだだけませんか?


# 3626 # 2002年9月26日 # よし☆彡 #
> > > 私の知っている限りでは、I-DEASはかなり前のバージョンでも、複数の条件を
> > > 考慮した最適化計算ができましたし、線形静解析と固有値解析を組み合わせた
> > > 最適化もできました。
> >
> > 最近使ってないのでわからないのですが,何か別のソフトと組み合わせて
> > 使っているとか,自作のプログラムファイルを使用しているのでなく
> > 使えてるのかな?
> よし☆彡さん
>
> I-DEASの標準機能です。
> Master Seriesになった頃からできるようになったはずです。
> by金色ウサギさん

こんにちわっ!　多目的の最適化ですが,
QAを問い合わせたところ,設計目標を2つ以上同時に選んで
最適化計算を行うことはできません.という回答だったのですが,
なにか特別なやり方がありますか?


# 3627 # 2002年9月26日 # 金色ウサギ #
> > > > 私の知っている限りでは、I-DEASはかなり前のバージョンでも、複数の条件を
> > > > 考慮した最適化計算ができましたし、線形静解析と固有値解析を組み合わせた
> > > > 最適化もできました。
>
> こんにちわっ!　多目的の最適化ですが,
> QAを問い合わせたところ,設計目標を2つ以上同時に選んで
> 最適化計算を行うことはできません.という回答だったのですが,
> なにか特別なやり方がありますか?

よし☆彡さん、こんにちは。
「複数の条件」というのは複数の解析条件という意味で、複数の設計目標と
いう意味ではありません。multiple loading caseあるいは multiple
analysisでの最適化であって、設計目標はあくまでも一つです。
誤解を招くような表現をしてしまってスミマセン。


# 3631 # 2002年9月27日 # よし☆彡 #
> よし☆彡さん、こんにちは。
> 「複数の条件」というのは複数の解析条件という意味で、複数の設計目標と
> いう意味ではありません。multiple loading caseあるいは multiple
> analysisでの最適化であって、設計目標はあくまでも一つです。
> by 金色ウサギさん

こんにちわっ!そうでしたか,制約関数が複数あるということですね.
わかりました.

最近I-DEASを使ってなかったので,反省の面から機能を調べてます.
CAEに関してはI-DEASも機能がどうも中途半端な感じがして,新機能の
追加を期待したいところです.(笑)
(編集担当：burning 2002/12/28)

<iSIGHTとMECHANICA>

# 3461 # 2002年8月9日 # promechanica初心者 #
　多目的最適化につき皆様、有難うございました。
　もう少し調査を進めてみようと思います。
　さて、話しは違うのですがPro-MECHANICAで最適化
計算をする時にメジャーを設定すると思いますが、この
メジャーにはグループとして選ばれた要素やメジャーポイント
(1点)が選択可能と思います。しかし、界面の応力を目的
関数にする場合等、いくつかのメジャーポイント(もしくは
グループ化されている幾つかのポイント)を目的関数にしたい
場合があると思いますが、MECHANICAでは、これは無理なんで
しょうか?


# 3462 # 2002年8月10日 # imada #
> メジャーにはグループとして選ばれた要素やメジャーポイント
> (1点)が選択可能と思います。しかし、界面の応力を目的
> 関数にする場合等、いくつかのメジャーポイント(もしくは
> グループ化されている幾つかのポイント)を目的関数にしたい
> 場合があると思いますが、MECHANICAでは、これは無理なんで
> しょうか?

by promechanica初心者 さん

私のわかる範囲でお答えします。
MECHANICAでは指定した範囲での最大値か、指定したある一点の値しか
目的関数にできません。
ご質問は、複数の点の中の最大値を目的関数にしたいとのことだと
思いますが、複数の点を指定することはできません。
この場合はご存知のように、対象とする要素を選択して指定するか
中心点と半径を入れて、その範囲内での最大値をとるようにするしか
できません。
ちなみに要素を指定してその中の最大値をとる方法は「独立モード」で
しかできません。
上記2つのどちらかを使って代替させることができるといいのですが・・・。
(編集担当：burning 2002/12/28)

<複合領域最適化ツール>

# 2677 # 2002年1月25日 # たっく #
こんにちは.いつも本ページを大変有効利用させて頂いております.
さて,iSIGHTやVisualDOCなど複合領域最適化解析ソフトが多数存在
致しますが,これらはどこまで自動化が可能なのでしょうか.現在は,
構造解析ソフトを利用して強度や振動問題における最適化形状を導き,
次に凝固や湯流れといった鋳造解析を行い最終的な最適化形状を導く
わけですが,1ループで良い形状が導けることはなく,鋳造解析でNG
となれば再度構造最適化を実施する必要があるわけで.これの作業は
手動でCADを修正し,要素を生成し解析を繰り返して実施しております.
上記のような最適化エンジンソフトのカタログを拝見致しますと,
複数領域(構造・流動・機構...)のCAEソフト間の余計な工数を
排除できるというように記載されている場合が多いように思いますが,
実用レベルでのCADの自動修正は可能なのでしょうか.それとも一部の
寸法(板厚など)のみを自動で修正できるという意味でしょうか.構造
最適化ソフトのOptishapeやOptistruct等の1つのソフトをとっても,
位相最適化解析の次に形状最適化解析を実施する際は,位相最適化形状
をヒントに手動でCADを修正し要素を生成し,形状最適化解析へと進みます.
これも自動化できれば大変便利なことと思いますが,現状は無理なんです
よね.iSIGHTなど利用されている方で複合領域最適化をご経験されている方,
コメント頂けないでしょうか.


# 2684 # 2002年1月27日 # ハッピー #
> こんにちは.いつも本ページを大変有効利用させて頂いております.
> さて,iSIGHTやVisualDOCなど複合領域最適化解析ソフトが多数存在
> 致しますが,これらはどこまで自動化が可能なのでしょうか....
> iSIGHTなど利用されている方で複合領域最適化をご経験されている方,
> コメント頂けないでしょうか.
byたっくさん

私も最適化ソフトに最大の関心を持って物色中。

私のこの手の最適化ソフトに関する認識は
①初期条件で一通り解析をし、その結果を判断してパラメータを変えて
　解析をやり直す。結果が満足するまでこのループを繰り返す。という
　フローチャート的というか行き当たりばったり的なアプローチのマク
　ロを組んで実行する。
②最初に、各パラメーターの組み合わせで解析ケースを決めておいて、
　絨毯爆撃的に自動解析(複合領域の連成解析を含む)を行い、その結果
　群から最適解を求めるもの。
　例えばパラメータ(板厚などの寸法、材質、入り口温度...)A、B、
　C、D...について、
　　ケース1:A=A1、B=B1...
　　ケース2:A=A2、B=B1...
　と決める。このパラメーターの組み合わせに実験計画法の直交表が例えば
　用いられる。ただ最初から各パラメーターを細かく振ると、いくら直交表
　を使っても膨大なケース数となるので、パラメータースタディで解の傾向
　を表す応答曲面を求め、この曲面上で最適解を探索する場合もあるそう。
　(いわゆるマップですね)
　勿論、最初のパラスタである程度範囲を絞って、細かくパラメータを振り
　直すこともあるのでしょうか。
①、②の組み合わせもあるかも。②が主体なのかと感じていますがどうなの
でしょう?

CADに対してはユーザーが予め想定した形状変更パラメーターを振った範囲
から選択するというイメージかなと思います。
3DCADはパラメトリックにできていますから、モデリング時に使用した
寸法の中から、設計変数に使いたいものを最適化パラメーターに選んで、上記
AやBに割り当てて、例えば10mm、15mm、20mmと振って形状を変える。

最適化ソフトは「手配師」で、ユーザーが決めた手順に従って、各ソフトに
「作業指示書」を送って起動指示を出し、結果ファイルから必要な情報を抜き
出して、次の指示に反映していくものと理解しています。
起動対象がCADであれば、マスター形状のファイル名と、それに対してパラ
メトリック変形させる寸法変数を送って、バッチ処理でモデリングさせる。
ついで、プリを起動して3Dモデルのファイル名を指示して、やはりバッチ
で自動メッシュ。さらに固有値解析、鋳造解析と自動実行して、その結果から
評価指標を抽出してため込んで一通りのパラスタを終えてから最適解を探索する、
と言った流れなんでしょうか。

なおパラメトリックCADの寸法をかえる場合、振る範囲を下手に設定すると
位相的に成り立たなくなって途中で転けることもあるような気もします。

私が取り組みたいのは、ロバスト最適設計ですが、もう一ひねり必要なので
しょうね。高価なソフトが多いので、もっといろいろと出来るんでしょうね。
是非使っておられる方のご意見お願いします。



# 2685 #　2002年1月27日 # ハッピー #
> 構造解析ソフトを利用して強度や振動問題における最適化形状を導き,
> 次に凝固や湯流れといった鋳造解析を行い最終的な最適化形状を導く
> わけですが,
byたっくさん

鋳造解析までやって振り出しに戻るのは大変ですね。
前、タグチメソッドの実施例の中で鋳造性の検討例がありました。
タグチメソッドでは、「実機試験」でなく「要素試験」を重視するので、
鋳造解析(実験だったかな?)も、実際の構造ではなく実機の特徴を表
した試験体を用いてました。
これを使って、ロバストな鋳造性を有する基本的な設計パラメータの範囲
を求めます。
つまり、この範囲の寸法、形状であれば多少変動しても鋳造性はOKという
知見を得ておいて、それを実機の設計に置いて用いるわけです。
こうやると、実機の設計を変えるたびに鋳造テストを行う必要がない。
この知見を最適設計ソフトに「鋳造性に関する寸法制約条件」として
盛り込めば、うまくいけば、鋳造解析はやらなくても済むかも...
甘いかな。
タグチメソッドも駆け出しなのでいい加減なことを書いているかも知れません。


# 2686 # 2002年1月27日 # burning #
burningです。

iSIGHT のユーザー会などで先進外国企業の事例を聞いたこ
とがありますが、どこもかなりカスタマイズしているよう
です。iSIGHTのメニュー(Tcl/Tk)から編集して、ある目的
用にしか使わせないというような。　

そこまでいかなくても、使いこなすにはシステム化とかプロ
グラミング的な能力が必要になります。
最低限、シェルスクリプト(UNIX)やバッチファイル(WIN)
でスクリプトが記述できたほうがいいと思います。


> 最適化ソフトは「手配師」で、ユーザーが決めた手順に従って、各ソフトに
>「作業指示書」を送って起動指示を出し、結果ファイルから必要な情報を抜き
> 出して、次の指示に反映していくものと理解しています。
> BY ハッピーさん

その通りです。「あの手」のソフトはジョブ制御ツールの
役割も持っています。
また、扱えるファイルは基本的にテキストファイルです。
テキストファイルの中のある行/ある桁の数字なり文字列
を変更してパラメータを振ります。この変更個所はユーザ
ーが設計変数あるいは制御因子などとして指定できます。


>起動対象がCADであれば、マスター形状のファイル名と、それに対してパラ
>メトリック変形させる寸法変数を送って、バッチ処理でモデリングさせる。

そうですね。CADデータを扱う場合には、プログラムファイ
ルやマクロなどを直接編集することになると思います。

でも、このとき、

>なおパラメトリックCADの寸法をかえる場合、振る範囲を下手に
>設定すると位相的に成り立たなくなって途中で転けることもあるよ
>うな気もします。

これなんです。CAD形状が常に成り立つか?　これが一番難
しい。


また、最適化でいうと、形状変更に伴い要素の条件(要素数
/要素の大きさなど)が変わることで、変更前のものと解析
精度として同等なのか?　という問題が含まれていると思っ
ています。
このあたり、昔業者に聞きまくったのですが、きちんとした
回答はいただけませんでした。

また、ノミナル値で最適化したものが、本当にロバストなの
か?という疑問もついて回ります。例えば寸法が公差でバラ
ついても本当に最適値のままなのか?　これも難しい問題です。

やはり、品質工学を中心とした「ロバスト設計」が必要なので
はと考えています。


# 2692 # 2002年1月28日 # ハッピー #
> その通りです。「あの手」のソフトはジョブ制御ツールの
> 役割も持っています。
> また、扱えるファイルは基本的にテキストファイルです。
> テキストファイルの中のある行/ある桁の数字なり文字列
> を変更してパラメータを振ります。この変更個所はユーザ
> ーが設計変数あるいは制御因子などとして指定できます。
by burningさん

なるほど、ありがとうございます。
バッチファイルやシェルスクリプトで、ループを回していろんなソルバー
を動かす時はメッセンジャー役のテキストファイルを使うのは常套手段で
すね。そういった手作りは問題ないのですが、いつも分からないのが
「何故あんなに高価なの?」です。パラスタの結果から最適解を探索する
ノウハウが大きいのでしょうか。

> また、ノミナル値で最適化したものが、本当にロバストなの
> か?という疑問もついて回ります。例えば寸法が公差でバラ
> ついても本当に最適値のままなのか?　これも難しい問題です。

そうそう、やはりそうなんですね。
CAEで言えば熱伝達係数などの境界条件は大きくばらつくので、その影響
を考慮した最適解でないと。勿論、加工公差も考慮したいです。これら因子
をパラメーターにした応答曲面で尖ったピークでなく台形状のピークを探せ
ばロバストっていうことになるんでしょうが、目的関数が複数ある場合は訳
が分からなくなりそう...


# 2693 # 2002年1月28日 # たっく #
> そこまでいかなくても、使いこなすにはシステム化とかプロ
> グラミング的な能力が必要になります。
> 最低限、シェルスクリプト(UNIX)やバッチファイル(WIN)
> でスクリプトが記述できたほうがいいと思います。
> by burningさん
>

ハッピーさん,burningさん貴重なご意見ありがとうございます。
毎回,新規の形状について最適化設計を実施する場では,この
プログラミング作業(バッチ処理,CADのマクロなど)を行う
必要があるんですよね。この作業は手間を要するのでしょうか?

手間を要しても,これまで手動で実施していた繰り返し作業より,
短時間で,最適化形状が導ければ大変すばらしいことですね。


# 2694 # 2002年1月28日 # NNK #

> VisualDOCなど複合領域最適化解析ソフトが多数存在致しますが,
> これらはどこまで自動化が可能なのでしょうか.現在は,構造解析
> ソフトを利用して強度や振動問題

　　皆さんが書き込まれているようですので,繰り返しになりますが,
この関係のソフトは,自動化といってもユーザが設定したプログラムの
実行形やマクロなどを順次自動的に起動してくれるというものです。
　すわなち,ユーザがやりたいことをプログラミングやマクロなどを利用
して作成しなければなりません。

> のCAEソフト間の余計な工数を排除できるというように記載されている
> 場合が多いように思いますが,実用レベルでのCADの自動修正は可能なの
> でしょうか.それとも一部の

　　CADの形状自動変更ですが,マクロなどを利用して変更することは可能です。
　しかし,CADデータを変更してもCAEにデータ変換し,さらに境界条件
　の設定もすべて自動化しなければなりません。
　CADで,形状変更から解析,結果出力までをマクロなどで制御できれば
　いいですがなかなか難しいのではないでしょうか?


# 2695 # 2002年1月28日 # ハッピー #
> 　　皆さんが書き込まれているようですので,繰り返しになりますが,
> 　この関係のソフトは,自動化といってもユーザが設定したプログラムの
> 　実行形やマクロなどを順次自動的に起動してくれるというものです。
> 　すわなち,ユーザがやりたいことをプログラミングやマクロなどを利用
> 　して作成しなければなりません。
by NNKさん

ますます「何故あんなに高価なのか」が分かりませんネ。
GUIがついたマクロ・プログラム作成支援ソフトに、最適解探索エンジンが
いくつか付いているだけのように思えるのですが。
価格に見合う価値はどの辺にあるのでしょう?　使っていらっしゃる方はどの
ように感じておられます?


# 2697 # 2002年1月29日 # burning #
>ますます「何故あんなに高価なのか」が分かりませんネ。
>GUIがついたマクロ・プログラム作成支援ソフトに、最適解探索エンジンが
>いくつか付いているだけのように思えるのですが。
>価格に見合う価値はどの辺にあるのでしょう?　使っていらっしゃる方はどの
>ように感じておられます?
by ハッピーさん

おっしゃる通り、現状は「割高」ですね ^_^;

それ単体では何もできないのですが、ほかのツールと組み合わせて
初めて効果を発揮するのですけどね。

ただ、最適化をするにせよ、品質工学をするにせよ、ジョブをある
ルールにのっとって自動的に実行させるという機能には魅力を感じ
ています。

作ろうと思えば、ちょっとしたプログラムを毎回組めばいいと思い
ますが、デバックやら実行テストやらが大変ですよね。しかも後で
使いまわしが利かない可能性があります。使いまわしを考えてプロ
グラムを組むと、どうしてもコストや時間がかかると思います。

「あの手」のツールは、高度なプログラム言語を知らなくても
シェルなどで簡単なスクリプトが組めればなんとか使えて、汎用性
がある　というところでしょうか。

パラメータをいちいち振って何回もジョブを実行する手間を考えたら、
安いと思うのですがどうでしょうかね?
#それでも今の水準は高いです。今の半額でもいいかもしれない。


あとは上司の理解ですね。　← これ一番大事かも。。。(^_^)


# 2700 # 2002年1月29日 # ハッピー #
> 「あの手」のツールは、高度なプログラム言語を知らなくても
> シェルなどで簡単なスクリプトが組めればなんとか使えて、汎用性
> がある　というところでしょうか。
> パラメータをいちいち振って何回もジョブを実行する手間を考えたら、
> 安いと思うのですがどうでしょうかね?
by burningさん

便利なのは確かでしょうが、だから高くて良いとは...
高度な機能で開発コストがかかっているものは高くても理解できますが、
「あの手」のツールは、多少不便になっても自分でも簡単な代わりを作れ
そうなだけに何かすっきりしないですね。
3DCADや汎用FEM、プリポストなんか作ろうという気さえしません(笑)
価格戦略の問題なんでしょうけど、「一課に一台」でなく、ワープロのよう
に誰もがいつでも使えるような環境の方が向いているような気がしないでも
ないのですが。

> あとは上司の理解ですね。　← これ一番大事かも。。。(^_^)

上司は、その辺が分かっていない場合が多いので「最適です!」と言って通す
つもりです。(^^;;


# 2703 # 2002年1月29日 # jun #
> 便利なのは確かでしょうが、だから高くて良いとは...
> 高度な機能で開発コストがかかっているものは高くても理解できますが、
> 「あの手」のツールは、多少不便になっても自分でも簡単な代わりを作れ
> そうなだけに何かすっきりしないですね。
> 3DCADや汎用FEM、プリポストなんか作ろうという気さえしません(笑)
> 価格戦略の問題なんでしょうけど、「一課に一台」でなく、ワープロのよう
> に誰もがいつでも使えるような環境の方が向いているような気がしないでも
> ないのですが。
By ハッピーさん

これが本当に自作可能であれば、国内の自動車メーカーはずいぶん前に内製
してたと思います。
確かに、今自分がやっている解析のためだけで、しかも最適化手法を1つだ
けに限定すれば可能かもしれませんが、それに汎用性をもたせ、数多くの最
適化手法を使えるようにするには非常に難しいと思います。
価格も、このようなソフトの多くは開発コストからの逆算ではありません。
ユーザー側の製品開発コストがどれぐらい削減できて、その対価として払って
もらえる価格はいくらかということで決定しています。
ですから、もしかするとベンダーにとって利益率5割なんか軽く超える製品か
もしれません。


# 2705 # 2002年1月30日 # ハッピー #
> これが本当に自作可能であれば、国内の自動車メーカーはずいぶん前に内製
> してたと思います。
> 確かに、今自分がやっている解析のためだけで、しかも最適化手法を1つだ
> けに限定すれば可能かもしれませんが、それに汎用性をもたせ、数多くの最
> 適化手法を使えるようにするには非常に難しいと思います。
by junさん

junさん、はじめまして。
今日、iSightに興味を持ち始めた若い人から「こんなメッシュも自動的に変更
できるんですか?」とありがちな質問を受けて、「この手のソフトは最適化エ
ンジンがついた手配師で....」と説明すると「そんなの自分で書けるじゃない
ですか」と。思わず苦笑してしまいました。
そう頻繁に新しい最適化問題を解くわけではありませんから、その都度バッチ
ファイルを作っても大した手間には感じないところがあるんでしょう。プログ
ラムで言えばメインルーチンを組む(フローチャートを書く)ようなものです
から、こう感じるのでしょうね。
最適化エンジンであれば、一桁以上安いのもありますし。(機会学会賞を受賞
したそう)
http://www.nhkspg.co.jp/DD/japanese/aboutdd.htm
ということで、高級品とお手軽品を購入して、お手軽品は自分でいじって楽し
もうと思っています。

#「この手のソフト」は最近、結構注目を浴びているようです。
　某セミナーは応募が多くて会場を変更するとか。対抗馬がドンドン出てきて
価格競争になるのを期待します。(笑)


# 2706 # 2002年1月30日 # jun #
> #「この手のソフト」は最近、結構注目を浴びているようです。
By ハッピーさん

挨拶が遅れてすいません。はじめまして!
自動車業界では、これまで、モデル作成部分の工数削減を一生懸命
やってきて、ソフト、ハードの進歩によりそこそこ期待値レベルに
なってきんだと思います。でも、それに合わせて新しい分野の解析
をトライしたりして、ふと気が付くとCAEの工数が全く削減できて
いない!逆に人間が考える部分の工数が飛躍的に向上していると
気が付いたんではないかと思います。
しかも、人が考える工数が増えると言うことはコストも飛躍的に
向上するわけですし。
で、次のステップで人間が考える工数を削減するということで、
近年注目され、ニーズが急増したんだと分析しています。

ところで、実際にこの最適化ツールを導入している、もしくは
しようとしている方は、どれぐらいのコスト削減効果を期待
しているのでしょうか?


# 2711 # 2002年1月31日 # ハッピー #
> 自動車業界では、これまで、モデル作成部分の工数削減を一生懸命
> やってきて、ソフト、ハードの進歩によりそこそこ期待値レベルに
> なってきんだと思います。
by junさん

CAEベンダーのターゲット業界の方なんですね、羨ましい(^^;;

> ところで、実際にこの最適化ツールを導入している、もしくは
> しようとしている方は、どれぐらいのコスト削減効果を期待
> しているのでしょうか?
私の場合、コスト削減と言うより、ロバスト設計を実現するには、これしか
ないなと思っているんですが。
個人のツールでなく、お互いに何をやっているか、どういうフローで計算し
ているかを確認しあいながら共用するには、GUI付きのソフトが高価でも
必要と思います。
皆さん、いかがなんでしょう?


# 2712 # 2002年1月31日 # たっく#
> 自動車業界では、....
> ...近年注目され、ニーズが急増したんだと分析しています。
By junさん

私もそう思います。そし競合してゆくためにも,これまで以上の最適化
設計を行う必要がありますし,納品先からの要望も一層強まっております。

> ところで、実際にこの最適化ツールを導入している、もしくは
> しようとしている方は、どれぐらいのコスト削減効果を期待
> しているのでしょうか?
>
By junさん

これまでの手動による繰り返しで導いていた最適化設計より
良いものが導ける,あるいはこれまでより短期間で最適化形状を
導けることが可能であれば効果あると思います。
しかし,最適化エンジンの効果があるとすれば,
競合他社も同様に最適化エンジンを利用するわけで,
さらにさらにどこまでもこの最適化ハードルは高くなってゆくの
でしょうね。


# 2713 # 2002年1月31日 # jun #
> CAEベンダーのターゲット業界の方なんですね、羨ましい(^^;;
By ハッピーさん

ちょっと前はそうだったんですけど、今はちょっと違う分野です

> 私の場合、コスト削減と言うより、ロバスト設計を実現するには、
> これしかないな と思っているんですが。
> 個人のツールでなく、お互いに何をやっているか、どういうフロー
> で計算しているかを確認しあいながら共用するには、GUI付き
> のソフトが高価でも必要と思います。
> 皆さん、いかがなんでしょう?
By ハッピーさん

私もその通りだと思います。
ピンポイントの最適解ではなく、ロバスト性を考慮した上での最適解
を導くことが本当の最適値だと思いますし、今後重要視されると
思います。

> しかし,最適化エンジンの効果があるとすれば,
> 競合他社も同様に最適化エンジンを利用するわけで,
> さらにさらにどこまでもこの最適化ハードルは高くなってゆくの
> でしょうね。
By たっくさん

そうかもしれませんね。そのうち、どのエンジンを使うのが
一番最適なのかを求める最適化エンジンができたりして(^o^)
(編集担当：burning 2002/03/31)

＜疲労の最適化？＞

#2001年8月20日#kazu#
FEMを用いた最適計算について分からないことがありまして、
投稿させていただきます。

応力集中箇所における応力値（目標関数）を最小化させたいだけなん
ですが、境界条件が変化するのです。小さい振幅の繰り返し荷重
（頻度大）と、大きい振幅の繰り返し荷重（頻度小）で、荷重の
向きも変わります。 疲労破壊しない形状を設計したいので、応力値
が高くなる時のみ考えればいいのかなと思ったのですが、その条件
の頻度は低い。ちなみに常に応力値は弾性限度以下。 境界条件が変
われば求められた形状も当然異なりますしね～。

それらしい論文とか読んでみたんですけど、私の知識不足でさっぱり(^_^;)
どの辺から勉強すればいいのか誰かご教授頂ければ幸いです。


#2001年8月20日#チャーリー#
こんにちは、的はずれかもしれませんが

> 応力集中箇所における応力値（目標関数）を最小化させたい

目標物が、予測される最大荷重での解析応力が、材料の設定降伏応力に
対して小さい形状にすればいいのではないかと思います。

> 小さい振幅の繰り返し荷重（頻度大）と、大きい振幅の繰り返し荷重（頻度小）で、荷重の向きも変わります。


1．周波数的な問題でしょうか？
2．それとも、一般的に弾塑性問題（荷重を加えた後、除荷重して微小でも
変形のまま） ということでしょうか？

1．の場合　Ｆ＝Ｋｘの静的な方程式から　Ｍ（d2x/dt)+Ｃ（dx/dt）＋Ｋｘ＝ｆ
の運動を考慮して解く。周波数によってピークを持つこともあります。
2．の場合、Ｆ＝ＫｘのＫ値を考慮して変化させながら非線形で解く必要が
出てきます。 そこで、繰り返し荷重を行い、履歴をとると変形の変位
（歪応力）がヒステリシスを描きながら変化します。そこで歪-応力が
繰り返しの回数との関数で、寿命の予測をできたりもします。

どちらにしても、あるリファレンス形状の実験や経験側値から判定基準
は出てきそうですので、静的な解析でも満足する場合は多々あります。

> それらしい論文とか読んでみたんですけど、私の知識不足でさっぱり(^_^;)
総括して材料力学本数値解析ということでしたら、有限要素材料工学（
弾塑性材料本）ミーゼス応力が載っているものなどがお奨めです。
答えになってなかったらすみません。


#2001年8月21日#kazu#
> 応力集中箇所における応力値（目標関数）を最小化させたい
> 目標物が、予測される最大荷重での解析応力が、材料の設定降伏応力に対して小さい形状
> にすればいいのではないかと思います。

予想される最大荷重といっても、それがこの構造物にかかる頻度はたまー
にで、ほとんどはそれより低い（2/3ぐらいかな）の荷重が負荷されるもの
なのです。 結局疲労破壊なんですが、難しそうなんでとりあえず、静的な
境界条件を例えば2種類考えて、そのどっちもそこそこ満たす最適化、
なんて言うことを考えていたんですが。 でもそうすると大きい方だけ見れば、
になりますか？やはり。

荷重が途中で変化する弾塑性問題として考えて、その予測寿命を最大化する
と言った考え方が良いんですかね。
それなら、なんとかわかりそうです。


#2001年8月21日#チャーリー#
> 予想される最大荷重といっても、それがこの構造物にかかる頻度はたまーにで、ほとんどはそれ
より低い（2/3ぐらいかな）の荷重が負荷されるものなのです。
> 結局疲労破壊なんですが、難しそうなんでとりあえず、静的な境界条件を例えば2種類考えて、
そのどっちもそこそこ満たす最適化、なんて言うことを考えていたんですが。
> でもそうすると大きい方だけ見れば、になりますか？やはり。

こんばんは、多分、衝撃力として加わっているのではないでしょうか？
私のところでは、使用かっての問題で（試作品の現物評価）から、衝撃対応として
お客様から静荷重として条件をいただく場合もあり、静的解析で次の検討品へ
反映させてます。”そのような荷重がかかるの？”って言う風合いですが
現実には、近似機能製品でもより一層厳しくなる今日この頃です。

> 荷重が途中で変化する弾塑性問題として考えて、その予測寿命を最大化すると言った考え方が
良いんですかね。
> それなら、なんとかわかりそうです。

疲労に特化した市販ツールは、販売されてますが使う側のＫ／Ｈ
（実験と検証）はかなり必要と聞いてます。
使っている方のレス欲しいですね。


#2001年8月22日#ハッピー#
>> 予想される最大荷重といっても、それがこの構造物にかかる頻度はたまーにで、
>>ほとんどはそれより低い（2/3ぐらいかな）の荷重が負荷されるものなのです。
>>結局疲労破壊なんですが、難しそうなんでとりあえず、静的な境界条件を
>>例えば2種類考えて、そのどっちもそこそこ満たす最適化、
by_kazuさん

> 疲労に特化した市販ツールは、販売されてますが
byチャーリーさん

疲労強度の評価は、うちでは線計を仮定して累積損傷で評価しますね。
複数の荷重パターンについて応力分布（＝応力振幅）を求め、その応力
振幅に対する破断寿命Ｎｆと、その荷重パターンの想定される頻度Ｎの
比がその荷重パターンでの疲労損傷と見なせるので、荷重パターン毎に
これを求めて総和をとるという一般的な手法です。ポストプロセッサー
をいじって、疲労損傷のコンターを作図するようなこともできます。
市販ソフトは、材料データベース（ＳＮ曲線）と簡単に連携ができるの
でしょう。

究極の疲労設計は、「部品のあらゆるところが保証期間満了直後に同時に
破断する。」 つまり、全域で疲労損傷＝1！とすることでしょうがさすが
にこれは無理。 （40前後になると体のあちこちにガタが来るのは別問題
です（笑））

各部の疲労損傷が基準をクリアしつつ軽量化を図るということになるので
しょうか。

>> 荷重が途中で変化する弾塑性問題として考えて、その予測寿命を最大化する
塑性域に達するような大荷重なのですか？するとラチェットなどの進行性の変形
も気にする必要があるのかも。
>現実には、近似機能製品でもより一層厳しくなる今日この頃です。

厳しさを要求しているのは、元を辿れば我々ユーザーと言うことになるんで
しょうね


#2001年8月22日#ちまき#
> 疲労強度の評価は、うちでは線計を仮定して累積損傷で評価しますね。
byハッピーさん

> >> 荷重が途中で変化する弾塑性問題として考えて...
by Kazuさん

私もやるなら線形解析ベース・累積損傷でやると思いますが見ている
寿命が破断寿命なのか、き裂発生寿命なのかにも注意が必要かと思います。

あとは、荷重サイクル中に大きな荷重が時々かかる場合、応力集中部に
わりと大き目の塑性域が出来て、まわりの弾性域から拘束されて圧縮応力
が残留、一時的にき裂進展速度が遅くなるけど、塑性域を貫通したら急に
加速して破断しちゃう事もあったりするようです。

疲労寿命予測は何ぶんＬＯＧスケールの世界ですから、あんまり厳密な
形状最適化にこだわっても．．．
表面粗さ等、解析に載らない要素も効いてきますので、本質を見失わない
ようにといつも自分に言い聞かせています。

これ金属材料の話です。樹脂材料に関しては知りませんデス。的外れで
したかも。


#2001年8月22日#ハッピー#
> 疲労寿命予測は何ぶんＬＯＧスケールの世界ですから、あんまり厳密な形状最適化にこだわっても．．．
byちまきさん

よく聞くのが「Fctor Of 2」。倍半分は誤差の内ってことですね

> 表面粗さ等、解析に載らない要素も効いてきますので、本質を見失わないようにと
> いつも自分に言い聞かせています。

ノウハウと度胸、そして権威者の有り難い一言で決まったりしますね。


#2001年8月23日#kazu#
> 私もやるなら線形解析ベース・累積損傷でやると思いますが
> 見ている寿命が破断寿命なのか、き裂発生寿命なのかにも注意が必要かと思います。
>

線形解析、累積損傷で寿命予測ですか。なんか勉強不足な自分を感じますが、
理解できました。そう言うこともやったことないんで、まず目の前の
ＡＮＳＹＳ使ってやってみます。（塑性変形域には
達しない範囲内での
疲労破壊だったので弾塑性問題とか言っていた自分は間違ってました。）
ここで、いろんな形を予め作っておいて、それぞれ同じ条件の下、寿命を
比較するというのはできそうなんですが（まだやったことないけど）、
ある条件下で、寿命を最大化するよう形を変えろ。なんていうことはFEM
ソフトでは出来ないんですかね。 そういうことやっても、logスケールの
結果（寿命）が少し伸びたところで誤差範囲と言う意味ですか？

> あとは、荷重サイクル中に大きな荷重が時々かかる場合、応力集中部に
> わりと大き目の塑性域が出来て、まわりの弾性域から拘束されて圧縮応力が残留、
> 一時的にき裂進展速度が遅くなるけど、塑性域を貫通したら急に加速して破断しちゃう
> 事もあったりするようです。
byちまきさん

こんなこともFEMでできたりするんですか？


#2001年8月24日#ちまき#
> ここで、いろんな形を予め作っておいて、それぞれ同じ条件の下、寿命を比較するというのはできそうなんですが
> （まだやったことないけど）、ある条件下で、寿命を最大化するよう形を変えろ。なんていうことはFEMソフトでは
> 出来ないんですかね。

最適化のルーチンを持ってるソフトだったら，使い方次第で出来るんでは
ないでしょうか？ 自分でサブルーチン書いてみるなんてのも有りや．

> そういうことやっても、logスケールの結果（寿命）が少し伸びたところ
で誤差範囲と言う意味ですか？

実験データのばらつきを吸収できる安全率をとり，納得性のある設計疲労
曲線を定義してそれに基いての設計最適化って事ならば良いと思います．
いづれにせよ応力集中を低減させたり応力値そのものを下げたりする事は，
本質的に「良い設計」へ近づく一歩でしょうから，それを求めるのに意味が
無いはずがありません．
ただ，数字遊びにならないように，という事だけには気を付けたいですね．

> > あとは、荷重サイクル中に大きな荷重が時々かかる場合、応力集中部に
> > わりと大き目の塑性域が出来て、まわりの弾性域から拘束されて圧縮応力が残留、
> > 一時的にき裂進展速度が遅くなるけど、塑性域を貫通したら急に加速して破断しちゃう
> > 事もあったりするようです。
> byちまきさん
> こんなこともFEMでできたりするんですか？

一般論なのでＦＥＭ解析でどうのって話ではないのですが，多分やろうと
思えば，やって出来ない事はないと思います，実験と合わせ込んだりして．
Scientistに変身して研究機関でＭＤ使って挑戦しますか．．．

Engineer/Engineeringの語感ってどんなニュアンス感じますか？ 私には，
とってもempiricalで思考錯誤的，泥臭いってイメージです． じぇんじぇん
エレガンスとかスマートさなんて感じないんですが．．．
ＣＡＥなんて最たるものかなぁ．なんて．（脱線しました．失礼）
(編集担当：burning 2001/12/23)

＜薄板物の最適化／トータル最適化＞

#2001年8月4日#burning#
均質化法は面白いですが、私のところでは薄板物が多く、実際に使うと
なると難しいという印象を持っています。固まり物を扱っている場合に
は効果が出やすいかもしれません。


#2001年8月5日#ハッピー#
> 均質化法は面白いですが、私のところでは薄板物が多く、実際に使うと
> なると難しいという印象を持っています。
by_burningさん

薄板の場合、座屈が気になるのでしょうか防撓材をつけるとか、場所に
よって板厚を変えるとか案はできても、部品点数が増えたり溶接などの
組み立て工数が増えるという、性能／コストをトータルで見た最適化は
一筋縄ではいかない場合が多いのでしょうね。


#2001年8月5日#burning#
> 薄板の場合、座屈が気になるのでしょうか
by ハッピーさん

座屈はあまり問題になりません。

> 防撓材をつけるとか、場所によって板厚を変えるとか案はできても、部品点数が
> 増えたり溶接などの組み立て工数が増えるという、性能／コストをトータルで見た
> 最適化は一筋縄ではいかない場合が多いのでしょうね。

その通りです。特に板金物の場合、補強というと「曲げ」「リブ」「絞り（ビード）」
「板厚」で、性能とコストのトータル最適化は普通の最適化では非常に難しいと考えています。

そういう意味で、最適化手法を使うよりも品質工学に注目しています。また、
品質工学でいうロバスト設計という考え方はこれから重要になってくると
考えています。
(編集担当：burning 2001/12/23)

＜最軽量化形状とは？＞

#2001年8月2日#たっく#
自動車部品の構造解析を行っている者です．
ダイカスト製自動車部品の強度問題につきまして，構造解析を行い，
製品スペック（応力，質量）を満たす最適化した形状をメーカに提案
しましたところ，応力コンターの応力分布を見て，メーカーの担当者
より最軽量化形状は，等応力分布になるはずで，応力分布にむらがあ
るのは，まだまだ軽量化できることを示しているとお話を頂きました．

ここで質問なのですが，
質問-構造物（ダイカスト品で考えて頂きたい）の強度問題においての
最軽量化形状＝等応力分布は正解なのでしょうか？

質問-構造物の強度問題において等応力分布は現存の構造最適化ツールを
用いることで容易に導くことは可能なのでしょうか？


#2001年8月2日#Ｙｓａｎ#
> 質問-構造物（ダイカスト品で考えて頂きたい）の強度問題においての
> 最軽量化形状＝等応力分布は正解なのでしょうか？

梁構造で四角とか単純な形状なら、可能性があるかも知れませんが、
その場合ＣＡＥの必要はないのでは？
でも、「極端に応力集中しないようにとか、分布のレンジを抑えるとか」
はできると思います。 解析者にとって等応力分布は夢なのかな？

> 質問-構造物の強度問題において等応力分布は現存の構造最適化ツールを
> 用いることで容易に導くことは可能なのでしょうか？

私は使ってませんが「OPTISHAPE」とかも使いやすそうです。


#2001年8月2日#チャーリー#
まともな回答になってないかもしれませんので、御容赦下さい。

>ここで質問なのですが，
> 質問-構造物（ダイカスト品で考えて頂きたい）の強度問題においての
> 最軽量化形状＝等応力分布は正解なのでしょうか？

線形材料で微小変形と仮定すると、解析上は、ヤング率にかかわらず、
応力は一緒、加えた力＝（反力）応力の積分値等応力分布は形状によって
決まるので、降伏限界値に基く最軽量の解はあると思います。

但し、Ｌ／Ｏ上の干渉や、運動力学等の問題もあって、私のところでは
正解ではないですね。もっと別の観点から述べられたのではないかなー
と思います。

> 質問-構造物の強度問題において等応力分布は現存の構造最適化ツールを
> 用いることで容易に導くことは可能なのでしょうか？

設計変数を見立ててて計画法など基づいて行うのがコストの安い方法に思い
ます。

OptimizeEngineはその変数をうまいこと転がせるようロジックされていると
聞きましたが私のところでは、Optimizeとは程遠い泥臭い最適化を行ってます(^^;


#2001年8月3日#ハッピー#
> 質問?構造物（ダイカスト品で考えて頂きたい）の強度問題においての
> 最軽量化形状＝等応力分布は正解なのでしょうか？
> 質問-構造物の強度問題において等応力分布は現存の構造最適化ツールを
> 用いることで容易に導くことは可能なのでしょうか？
by たっくさん

いろんな荷重ケースがあるでしょうし、部位によって許容応力が変わること
もあるでしょうからうまく見せないといけないかも。各荷重ケースで得られ
た各部の最大応力で各部の許容応力を除した、「総合的余裕度分布」なんて
いうのはどうでしょう？あとはコンターのレンジをうまく設定して．．．．
なんて

Optishapeは歪みエネルギー密度で評価していましたよね？ 歪みエネルギー
密度の小さいところ＝働いていないところ＝肉抜き可能と。"
(編集担当：burning 2001/12/23)

＜OPTISHAPEについて＞

#2000年3月2日#DMS#
OPTISHAPEはソルバーなので、他にメッシャーや解析結果を表示するプリ
・ポスト
プロセッサが必要です。プリ・ポストはFEMAPやI-DEAS等に対応
しており、必ずボクセル要素でないとダメなわけではないです。私の説明
が不十分でした。申し訳ありません。

扱える要素は普通の線形構造解析に使うものなら殆ど揃っていたと記憶し
ています。

OPTISHAPEの機能は位相最適化と形状最適化があります。理論的な難しい
ところは分からないのですが、私の理解しているイメージだと、

位相最適化は ひずみの大きいところが痩せていって、最終的に思いも
よらない形になったりするもので、形状最適化は ひずみの多いところ
の肉（要素）を増やし、ひずみが少ないところは削るみたいです。
（詳しい方のフォローをお願いします）

私はボクセルは使わずに、FEMAPで生成したテトラ要素を使って解析を
やりましたがその時の使用感はこんな感じです
・OPTISHAPEへの設定は全てプリプロセッサ（私の場合はFEMAP）で出来るので
　簡単な操作で結果が得られる。
・テトラ要素で形状最適化を行うと、削られた要素の所為で表面がささくれ立ち
　要素を細かくしないと傾向が掴み難い。
・位相最適化は自分では想像していなかった形になって（有機的なデザイン）
　一見の価値はあり。機械加工では難しい場合が多いけど．．．．．

以上OPTISHAPE使っていた期間が短い所為で簡単なことしか書き込めませんが
御参考までに。
OPTISHAPEについての詳細は（株）くいんと さんのHPをご覧になって下さい。http://www.quint.co.jp/jp/index.html


#2000年3月4日#ハッピー#
>OPTISHAPEの機能は位相最適化と形状最適化があります。
byＤＭＳさん

ボクセルにしろ、テトラにしろ位相最適化を行って得られた凸凹メッシュ
から、自由曲面を生成し3次元ＣＡＤに形状を渡す、というか戻す機能は
Optishapeにはないのでしょうか？
せっかく得られた「近似（∵凸凹ですから）最適形状」を設計形状にデジ
タル・フィードバックできずに、得られた有機的なメッシュを眺めながら、
3次元ＣＡＤを修正するなんてアナログ＆マニュアル手順を踏むのは甚だ
疑問ですし。

或いは、設計者にどこに部材を配置すべきかというヒントを与えるのが
目的というかその程度の精度ということなのでしょうかね。
(編集担当：burning 2001/12/23)

＜最適化設計の使い方＞

#2000年2月26日#pro mechanica初心者#
又、アダプティブ法を用いた（特にsolidの）最適化設計は、いつ頃から
市販のソフトで可能になったのでしょうか？

まだ、使い初めて日が浅いのでこの辺がなんとも...
どなたか教えて頂けますと幸いです。


#2000年2月28日#ピンクのムカデ#
最適化設計は機能としては面白いですが、最適化を行うための最初の
モデル言いかえれば最初の設計がしっかりしていないと何の役にも立
たたないと思います。最初の設計に構造的補強的な要素が無ければ、
ソフトが判断して作り出してはくれません。

私自身を考えると10年近い商品設計で培われた（叱咤激励の中で）
設計センスを越える物ではないと感じていますし、解析の中では感度
解析は比較的使いますが、最適化は
ＫＵＳＣＯユーザー会の設計コン
ペでしか使っていません．

解析専任者が下手に使うと設計現場から相手にされない形状結果を出し
てしまうことを充分注意して使う必要があると思います。また、構造
強度面ではそれ以上に興味を引くのがボクセル法で、塊の中からある
べき姿を浮かび上がらせてくれる面白さはあると思います。当面購入
する予定もありませんが、家電メーカーで活用されている企業から見
せていただいたこともあります。
(編集担当：burning 2001/12/23)

＜最適化の心配＞

#2000年2月12日#ハッピー#
市販されている最適化ＣＡＥや、研究されているものでは、「最適解」
はアウトプットとして出るんでしょうが、その検討の過程は分かるん
でしょうか？「Whereここは、Howこうだから、Whyこういう考えに基
づいて、Resultこうした」って。大局的なアプローチと局所的なファ
インチューニングそれぞれについて解説があるとＶｅｒｙＧｏｏｄ。
一昔前に流行ったエキスパートシステムなら「推論過程」ということ
になります。フィーチャドリブン最適化ならまだしもＯＰＴＩＳＨＡＰＥ
のようなトポロジーまで
変わる理論だと難しいかな？（中身は殆ど知ら
ないんですが．．．）

そういうのが見えるようになっていると、「いや、その考え方はおかしい」
とロジックを見直すこともできるでしょうし、何より設計者の勉強になる
でしょう。
＃最適化ＣＡＥに頼りすぎると、工学センスが低下しやしないかと．．．．
またしても食わず嫌いの老婆心でした。
(編集担当：burning 2001/12/23)

＜重量最適化＞

#2000年2月10日#くりぼ#
CAEを使って形状の最適化設計を行おうと思ってますが。
何か良いソフトはありますか。
特に、剛性を保ったまま重量の最小化をめざしています。


#2000年2月11日#saito#
昨今話題のトポロジー最適化は逆ですね（質量を保って、剛性を最大化する
という）OPTISHAPEとかANSYSとか、NASTRANにもあったかな。
でも実用性あるんでしょうか？


#2000年2月11日#ハッピー#
>特に、剛性を保ったまま重量の最小化をめざしています。
byくりぼさん

パイプで言えば「薄肉大径化」などと方向ははっきりしている。断面積↓、
断面2次モーメント↑とすれば良いわけですから。でも構造物となるとい
ろんな要素が絡んでくるから大変ですよね。私のとこでも、
・クリアランスを詰めたい→剛性の確保
・共振を避けたい→剛性とマスのバランス
・応力を下げたい→荷重（マスを含む）／断面定数の適正化
・高温強度→薄肉化で熱抵抗を下げる他に熱応力や、流体連成振動などなど
トレードオフが絡み合って収拾がつかず「えいやっ！」と決める事の方が多
かったりします。^^;;

でも、意外に剛性って支配している部位があって、そこさえ抑えればあとの
部分は寸法＆形状を変えても影響しないってこともありますよね。

>でも実用性あるんでしょうか？
by＿saitoさん

私も市販ソフトの最適化機能っていうのに半信半疑なところがあるんですが、
多分、食わず嫌いになっているような。もう売り出されてからかなり経って
ますから、それなりに使えるんでしょうか？是非、活用してらっしゃる方の
体験談をお聞きしたいのでよろしくお願いします。


#2000年2月11日#よし☆彡#
最適化は結構使われているのではないでしょうか、昔は最適解を求めると
きは設計感度係数を求め、最適解を求めましたが、最近は最適解は一つで
はないと言うことがあり、ランダム-ウォークで形状を強制的にスキャン
させるとか、遺伝的アルゴリズムなどから、ミュータント（突然変異）を
発生させ、複数の最適解を求めるとかいろいろあるんようですよ？

　操作性を別にすると市販されているものは大体似たりよったりですが、、、
やはり、形状変更(物性でなく)をすることを目的とするとCADと連携している
とかP法であるといったソフトが良いんじゃないですか？
　実際の構造物は、いくつかの解析ケースがあり、それぞれが独立して構造を
満足していないといけないので、適用できる分野が狭まっているのかもしれ
ませんね！


#2000年2月11日#くりぼ#
皆様方のコメントありがとうございました。
皆様がちゃんと返事を書いていただいて、感謝です。

最適化問題ですが、市販ソフトをもう少し調査してみます。


#2000年2月11日#ハッピー#
>最適化は結構使われているのではないでしょうか、
．．．．．
>実際の構造物は、いくつかの解析ケースがあり、それぞれが独立して構造を満足していないと
>いけないので、適用できる分野が狭まっているのかもしれませんね！
byよし☆彡さん

そうですか。適用できるところは狭いんでしょうが、そこでは有効に
使われているらしい。羨ましい！！っていうことになるんです。そういう
最先端技術を適用できる物を相手にしておられる方々の事が。（ひがんで
も仕方ないか）「ランダムウォーク」って酔っ払いの千鳥足の様にも聞こ
えますね。ＧＡでミュータントですか。何れも中でサイコロ振っているよう
にも思えるんですが、再現性はあるんでしょうかね。初期値や制御変数を
ちょこっと変えると解が大きく変わるとか．．．やっぱり食わず嫌いのよう
です。


#2000年2月16日#moto#
くりぼさん、最適化について参考となるページをみつけましたので見てみ
て下さい。
http://www.ftr.co.jp

ベーシスベクター法など、実用性があると思います。


#2000年2月17日#ハッピー#
>ベーシスベクター法など、実用性があると思います。
by＿ｍｏｔｏさん

紹介していただいたＨＰを覗くと「構造最適化ソフト
「3Ｄ Ｆｉｎａｌ Ｄｅｓｉｇｎ」が日本機械学会設計工学・システム
部門で「解析コンテスト・アイデア賞受賞」（'99)」とありますね。
そんなコンテストがあるなんて知らなかった。（機械学会誌は毎号読ん
でいるつもりなんですが）
今年はエントリーしてみたい！と密かに考えています。
（バレバレですよね）
(編集担当：burning 2001/12/23)

＜Pro/mechanicaの最適化＞

#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か？
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？
初心者故の質問かもしれませんが，どなたか教えて下さい。


#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9日#ハッピー#
>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

単純に応力を最小化するのであれば、サイズを上げれば良いんでしょうが、何か
制約条件はあるのですか？それと「円柱の端を押す」というのはどっちに押すの
でしょう？

棒に筒をローラーのように通して両手で壁に押し付けるようなイメージですか？
こういう問題はMechanicaに向いているんでしょうか？ピンクのムカデさん、
いかがですか？

>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？
byよし☆彡 さん

さすがに、するどい裏技ですね。よし☆彡 さんの2番目の方法は使えそうな気が
するんですがねぇ

最内層以外の応力をわざと低めにしておいて、Mechanicaには最内層の応力を如何に
下げるかを考えさせるという事でしょう？


#2000年2月9日#ピンクのムカデ#
＞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...

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）


#2000年2月14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。
ご参考まで
(編集担当：burning 2001/12/23)

＜設計における最適化の使い方＞

#1997年11月30日#管理人#
ＣＡＥという単語は現在、「数値解析、シミュレーション」という範囲で
使われていると判断していますが、間違っているでしょうか？
ともかく、シミュレーションは従来、現象メカニズム分析、実験の置き換え
という使命を持ち、それらに貢献してきました。実績も充分あると思います。
さて、昨今コンピュータ、特にＰＣの性能向上はすばらしく、設計される方
からも、ツールとしてのＣＡＥに期待が高まっていると思います。設計され
る方のご意見としては、

-数値解析技術での課題etcはあまり聞きたくない。
-設計パラメータ（寸法、材料など）を変化させた場合に、評価特性値(応力、
温度)がどう変化
　するか？その結果は、リーズナブルか？

というのが多く聞かれます。そうなんです。計算する場合の苦労話にはほと
んど興味がありません。（本当は少しわかって欲しいのですが．．．）

さて、ある程度計算手法が確立できた。設計の最適化に入ろう。という段階で、
皆さんはどんな運用方法で、設計を最適化されているのでしょうか？

ソルバ組み込みの最適化ルーチン？それとも別の方法？

みなさんのご意見を聞かせてください。

注）　最適化：　評価特性値を最もよくするパラメータの選定のこと。
　　　個人的にはあまり好きな単語ではないですが、聞こえがきれいなので、
　　　無理して使っています。"


#1997#12月1日#よし☆彡#
最適化法、私は最適化のルーチンを使いません。なぜなら、単純な形での
理想的な形はわかっているので、ひずみを見ながらモデルを修正した方が
早いからです。（経験は大切かも）
しかし、全くわからない場合は、設計変数に対する感度解析を行ったりし
ます。

また、最適化については色々変わったソフトがあり、OPTISHAPEなどはリブ
形状などを算出するのに便利だと聞いています。


#1997年12月1日#有泉#
CAEの語源は1980年代初頭米国のコンサルティング会社SDRC社(I-DEASでおな
じみの)が提唱したComputer Aided Engineeringが最初です。
その狙いは、製品開発のあらゆるプロセスに渡り、すべての技術行為をコン
ピュータで支援する事であり、コンピュータ上でのバーチャルプ
ロトタイピ
ングやバーチャルテスティングを完璧に行うことによるよる高品質な製品開発
でした。・・・・これらは今やっと現実の物となったことですが、この話は
当時、これを提唱したSDRCのメンバーから、私自身が直接聞いたことです。
しかし彼らの狙いとは裏腹に、振動解析や強度解析、数値シュミレーション
を得意とする彼らの商品は、どうしてもその分野から大きく拡大できず、
NO.44でご指摘の「数値解析、シュミレーション」分野でのみ用いられ、
評価され、いつの間にかCAEは「数値解析、シュミレーション」指す言葉に
なってしまいました。

一般的には前者を広義のCAE、後者を狭義のCAEと言います。
さらに、設計部署へのCAE(狭義の)の展開ですが、私自身の考え方としては、
「CAEは、設計者自身が、自分自身の設計の道具として、使って(メッシュを
切る意味ではなく、実際の製品に起こる物理的な現象をCAE解析モデルへモデ
ル化する仕事、解析から得られた結果を実際の物理現象に照らし合わせて其の
妥当性・信憑性を評価する仕事、妥当と評価された結果を設計に反映させる
仕事を指す)始めて意味のあるものである。」と考えております。
現実には""設計者が良く解らずに、複雑な非線形解析をして本当に成果がで
るのか?""等、異論もあると思いますが、私の考えは""究極望むべき姿""と理解
ください。
要はこの究極まで近づくよう如何に努力・工夫をするかが重要になると思います。

さて、お問い掛けの最適化の話ですが、私は、設計者には余り、各ソルバーで
用意されている最適化オプションの利用は、薦めてはいません。またあるレベル
以上の設計者は、この機能を使う必要を認めておりません。何故なら、彼らに取
ってはこの機能を使うより、一度解いた解析結果を読んで、自分の頭の中で最適
形状を考えたほうが、圧倒的に早いということを経験しているからです。これが
出来ない設計者は設計者失格と自覚すべきです。

横道にそれますが、ついでに現在ほとんどのFEMプリプロセッサーは3次元ソリッ
ドから4面体メッシュを自動生成する仕組みになっています。しかし、ここの部分
で、本当にCAEを設計の道具として使っている設計者の一部は困っています。
「今までは6面体メッシュの節点寸法をいじったり、直接要素の追加削除をして
微妙な寸法変更を加えながらの最適シュミレーションが容易に出来たのに、3次元
ベースになってしまうと、そのつど3次元データに修正を加え再メッシュの作業
になってしまうため、たとえ寸法拘束などが利用出来てもかえって時間が掛かって
しまう。このために古いバージョンのプリプロセッサーがいつになっても捨てら
れない・・・」 昔からCAEを設計の道具として駆使している人達の嘆きです。

本題に戻りまして、先の最適化機能ですが、私はこの最適化機能を全て否定して
いる訳ではありません、この機能が大いに生かされる部分も多くの設計作業の中
にはあります。例えば、
・ルーチンワーク設計自動化の形状最適化エンジンとして。
・企業の体力的にあるレベル以上の設計者が得られない、育てられない設計部署
　　(気を付けないと危ないが)の設計支援ツールとして。
等挙げられます。

何れにしろ、この辺りは上記各項目とも併せ、設計作業中、何の目的で、何を求め
て解析を行うかを明確にし、その得られた成果を、目的の範囲で活用する文化を
育てた上で、その環境下での割り切った活用に徹すれば如何様にでもなる話だとは
思いますが。
(編集担当：burning 2001/12/23)