ノンパラメトリック 構造最適設計システム TOSCA

特長

2種類のアルゴリズム(コントローラ法・感度法)を搭載し、製造条件を考慮した複数の設計案に基づいた完成度の高い設計が可能

異なる手法で導かれた設計案の違いを把握することで、結果形状の妥当性の判断がより容易で確実に行えます。さらに製造条件との組み合わせた最適化により、その影響を考慮した完成度の高い設計が可能となります。

TOSCAオリジナルのコントローラ法は3~15回の繰返し計算で結果を導出し、最適化計算の高速化を実現

一般的な最適化手法である感度法では繰返し計算回数が30~50回程度必要です。コントローラ法ではその1/10から1/3程度の計算時間で結果を得られるので、設計納期に合わせたスピーディな最適設計が可能です。

Abaqus/Nastran/Marc/Ansys等の汎用ソルバと連携し、設計実務の解析技術がそのまま利用可能

非線形解析にも対応し、普段設計で考慮されている組立状態のFEモデルや複数荷重境界条件での最適化が可能です。また、ソルバにアドオンする形式で最適化を実行しますので、既存のCAE技術・資産が有効活用できます。

FEMFAT/MSC Fatigue等の疲労解析ソフトと連携し、静強度と疲労強度の同時検討が可能

従来別々に行っていた静強度や耐久性の解析と形状変更の作業が、最適化により同時に検討できるので、詳細設計の期間短縮が可能です。

最適化結果のIges/STL出力とCATIA/NXのCADモデル自動変更機能に対応し、設計反映を効率化

スムージング機能により、最適化結果のFEMモデルから結果形状のサーフェースデータが生成できます。またCAD出力により、設計部門での最適化結果に基づいた設計業務を効率化します。

 不可能だと思われていた軽量化設計を実現

設計パラメータ(変数)を設定せず、最適な構造様式を求める手法により、従来の限界を超え、不可能とされてきた軽量化と構造性能最適化を実現します。


 

>> 特許取得も可能!  株式会社深井製作所 自動車遮熱板のエンボス形状最適化事例  

汎用ソルバ対応と独自アルゴリズムによりスピーディに最適化

FEM解析の飛躍的な高速化を実現する汎用ソルバの並列化計算技術、並びに繰返し計算回数が3~15回で結果を導くTOSCAのコントローラ法をご利用頂くことで、最適化計算の大幅な時間短縮が可能となります。また、高性能な計算サーバーでの最適化計算にも対応し、より迅速に最適化結果を得ることが可能です。

【構造解析ソルバ】ABAQUS, Marc, MSC.Nastran, MSC.Nastran Desktop, NX Nastran, NX Nastran Desktop, ANSYS

【耐久性解析ソルバ】FEMFAT, FE-Fatigue, FALANCS, FEMSITE, LMS Vitual.Lab Durability

※内製ソルバにも対応可能です。詳細はお問い合わせください。

最適化ループの仕組み

非線形解析(接触、非線形材料、大変形)での最適化が可能

非線形(大変形・材料・接触)対応

材料強度を余すことなく利用し極限の軽量化が可能

多彩な設計応答値と対応範囲

TOSCAは、以下の多彩な設計応答値を、目的関数・制約条件として対応しています。 幣社のノウハウを駆使していただくことで、サポートされていない設計応答値の最適設計が可能です。

体積 歪エネルギー総和 固有振動数 応力
変位・回転 重心位置・慣性モーメント 反力・モーメント 内力
塑性歪 疲労損傷度・安全率 音圧(周波数応答値) 接触圧
振幅・位相・速度・加速度・面速度(周波数応答値)

また、以下の解析範囲に対応しております。

線形静解析(含:熱荷重)、非線形解析(接触/材料/大変形)、固有振動数解析、周波数応答解析、耐久性(疲労強度)解析、その他(異方性材料)

製造条件、部品干渉、複数の荷重・境界条件、幅広い材料に対応し、詳細な設計が可能

変更不可領域

穴位置や他部品との接触面など、設計上残しておく部位を指定できます。

  素固定制約
▲ベルクランクの形状・
トポロジ最適化事例

型抜き制約(トポロジ最適化)

型抜き方向を指定することにより鋳造可能な形状が得られます。

素固定制約
▲ドラム式洗濯機のアームの
軽量化事例

最大部材サイズ制約(トポロジ最適化)

最大部材サイズは、部材の最大直径を定義します。これにより、支持構造が太くなりすぎるのを防ぎます。またリブ形状の検討も可能です。

素固定制約
▲エンドキャップの
リブ形状最適化事例

複数エリア・複数設計目標の同時最適化

複数設計エリアの同時最適化で、設計効率大幅アップが可能です。

素固定制約
▲リアホイールキャリアの
応力低減形状最適化事例
kyou