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AltairYamamoto

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  1. 計算コストの低減 全体モデルを計算するのと比べ数倍~数十倍の計算速度になります。使用メモリや使用ディスクも大きく削減できます。 これは数十回解析計算実行する最適化や実験計画法では総計算時間に大きな影響を及ぼします。 リスクの低減 全体モデルを計算したときにエラーで止まったときに、モデルデバッギングが困難です。また、再度全体モデルで計算を実行する手間が必要です。 各部でスーパーエレメント化計算進めることで問題を一つ一つ確実にクリアにしていくことができ、計算時間面でもロスが少なく済みます。 計算リソースの確保 全体モデルが大きすぎると、多大な計算時間以前の問題としてメモリ不足やディスク不足で「計算そのものができない」ということがあります。 各部をスーパーエレメントにすることで計算可能な規模にまでモデルを縮小することが出来ます。 グループ作業の効率化 グループでモデリング作業を行うとき、結合点の座標値と節点ID情報を共有するだけで済みます。 各自が部品モデリング、スーパーエレメント化計算を済ますことでアセンブルは容易に済みます。 情報の秘匿性 スーパーエレメント化することで材料物性値や形状、荷重条件、減衰特性などの情報を隠すことが出来ます。 これら情報を他に知られずに部品としての剛性・振動特性情報だけを外部に出すことができます。 数社にまたがる開発プロジェクトなどで自社ノウハウなどを外部に出せないが、部品特性を出す必要があるときに スーパーエレメント化が役に立ちます。
  2. 最適化計算が終了した場合、まずは制約条件を満足した上での収束解なのかを確認します。 これはoutファイルで確認可能です。 outファイルの最後のほうにout.pngファイルのようなメッセージが得られているかが重要です。 OPTIMIZATION HAS CONVERGED. FEASIBLE DESIGN (ALL CONSTRAINTS SATISFIED). 全ての制約を満足した上で収束した、という意味です。 また、hgdataファイルをHyperGraphで読み込むことにより、目的関数や制約条件の推移を確認できます。 形状最適化や寸法最適化では設計変数の推移も確認できます。
  3. 放射基底関数(RBF)や移動型最小二乗法(MLSM)などどの近似手法を用いればよいか? 非線形性の強い応答の場合はRBEやMLSMが良いですが、万能なのがFAST(Fit Automatically Selected by Training)です。 幾つかの近似アルゴリズムやオプションでの結果を比較し、もっとも交差検証結果のよい設定を自動的に採用します。
  4. 単目的関数最適化の結果評価としては主に「評価」ページの「評価データ」、「評価プロット」、「反復計算履歴」、「反復計算プロット」のタブを用います。 この「評価**」と「反復計算**」の違いについて説明します。 HyperStudyはいくつかの最適化アルゴリズムを持っていますが、一回一回の計算で都度良いと思われるポイントで計算するアルゴリズムと複数回計算してその中の良いものを代表とするアルゴリズムに分かれます。 前者は逐次更新型応答曲面法(ARSM)であり、一反復一評価となります。 大域的応答曲面法(GRSM)などARSM以外のアルゴリズムは一反復複数評価であり、後者になります。 すなわち、「評価**」は全ての計算結果をリストし、「反復計算**」は各反復の結果のみをリストします。 ARSMの場合、これらは同じですが、ARSM以外の場合は「反復計算**」の方が少なくなります。
  5. 入力ファイルを複数用意し、夜間や休日に連続的に実行させる方法があります。 一つはSolver Run Managerの機能を用いる方法。 もう一つはバッチファイルに記述する方法。 添付動画をご参照下さい。 なお、この方法はRADIOSSでも可能です。 連続実行.mp4
  6. 通常、トポロジー最適化では材料の要不要を判断するためにご使用頂いておりますが、マルチマテリアルトポロジー最適化では、 材料の要不要だけでなく、どの部分にどの材料を配置すればよいかを求めます。 設定は入力ファイルのトポロジー最適化のカードDTPLに対する編集が必要です。 DTPLカードの最後に継続行として、 +,mmat,2 と記述して頂きますと現在設定している材料と材料ID=2とのマルチマテリアル結果を求めます。さらに材料候補が多いときは 下記のように、後ろに材料IDを並べていきます。 +,mmat,2,3,4,5,6
  7. トポロジー最適化に関する市販の書籍を調べてみました。 洋書ではそれなりの数がありますが、和書としては以下の二つになるかと思います。 計算力学レクチャーコース「トポロジー最適化」 日本計算工学会【編】/西脇 眞二/泉井 一浩/菊池 昇【著】 丸善出版 Excelで簡単にシミュレーション! 建築デザインと最適構造 藤井 大地【著】 丸善出版
  8. 通常、Optimization Setupページから各パネルに入って条件定義して頂きますが、Optimization Viewからも設定可能です。 慣れると非常に便利です。
  9. 最適化結果は***_des.h3dに 最適化計算中の解析結果は***_s#.h3dに格納されます。#はサブケースIDです。 ***_s#.h3dファイルで表示する解析結果は元メッシュ上に表示されますため、形状最適化を行った際は「あれ?形状が変わっていない!!」と思ってしまうかもしれませんが、 しっかり、形状が変わったときの解析結果値になっています。 見た目に形が変わっていないため戸惑われるかもしれません。これは、解析結果と最適化結果が別ファイルに分かれているからです。 入力ファイル冒頭の SHAPE(ALL)=YES の一行を追記して頂ければ形状最適化結果が***_s#.h3dファイルにも出力されますので同時表示が可能です。 トポロジー最適化の場合は、 DENSITY(ALL)=YES です。
  10. 25 HyperWorksUnits(HWUs)です。 HyperStudyは、このフォーラムでは「ソルバー」に分類されていますが、プログラムとしてはHyperMesh、HyperViewなどと同じくDesktop製品という位置づけであり、 解析ソルバーと同時に実行してもライセンスは加算されません。 たとえば、RADIOSSによる4コアでの解析計算モデルをHyperStudyにより最適化計算・実験計画などを行う場合は、RADIOSS 25HWUs + HyperStudy 25HWUs = 50HWUs ではなく、最大ライセンス数である25HWUsが使われます。 HyperWorksソルバーはほとんどが25HWUsですので、HyperWorksソルバーとHyperStudyを同時に使用される場合は追加費用なし、言葉を変えると、HyperWorksソルバー には最適化・パラスタツールが付属してくる、とお考えいただけます。なお、HyperStudyとHyperWorksソルバーを別マシン上で稼動させる場合はこのルールには該当しません。
  11. 重力の定義はGRAVカードを用います。 GRAVカードはHyperMeshの荷重コレクターであり、モデルブラウザ上でマウス右ボタンによるポップアップメニューから、Create >> LoadCollectorを選択します。 エンティティエディタでは、Card Image = GRAVにし、G欄に加速度を、N1,N2,N3で加速度がかかる方向のベクトルを指定します。 下の例では、Y負方向に重力がかかることになります。(mm, N単位系では、9800mm/sec^2の加速度) 添付のgrav.femファイルは下図のようにバネを吊り下げたサンプルです。 バネ長10mm、バネ定数100N/mm、バネ上端完全拘束、バネ下端に10kgの質量を付加した状態で、自重(Y負方向の加速度9806.15mm/sec2)を考慮 grav.fem
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