Exoskeleton

初期の概念と成熟した構造の設計探索を促進します。

1. Design Spaceリボンから、Exoskeletonツールを選択します。

   
   
   図 1.

2. ガイドバーから、ComponentsまたはElementsを選択して、モデルからこれらを選択します。
   1D、2D、3Dのコンポーネントと要素がサポートされています。

   注: ジオメトリは有効な入力としてサポートされていません。
3. オプション: ガイドバーから、Hardpointsを選択して、1つまたは複数のハードポイントを選択します。
   exoskeletonが特定の位置を通過して結合される必要がある場合は、1つまたは複数のハードポイントを選択すると、適切な格子構造を確実に作成できます。
4. オプション: ガイドバーからMaterialを選択し、既存の材料をexoskeletonに割り当てます。
   材料の選択はオプションであり、後で別個のステップとして材料を生成して割り当てることができます。
5. オプション: ガイドバーからSymmetryを選択し、exoskeletonの対称的な1D格子構造を作成します。
   OptiStructを使用して格子を対称的に定義することで、真に対称的な最適化出力が得られます。

トポロジーとサイズの最適化例を下図に示します。荷重条件では、シンプルな曲げとねじれの2つの荷重ケースが考慮されています。

図 2.

トポロジー最適化

下の左側の図は、新たに生成されたexoskeletonを示しています（オレンジ色の1D要素）。これらの1D要素によって、exoskeletonの格子設計空間が定義されます。このexoskeletonの節点接合部（セカンダリセット）と元の構造（メインセット）の間には、タイド接触が定義されています。1つのシングルDTPL設計変数が自動的に作成されます。

問題が定義されたら、最適化をサブミットします。この場合、トポロジーについての出力では、不要な望ましくない設計空間材料が削除されます。右側の図は、曲げとねじれのケースでのトポロジー最適化からの出力を示しています。ねじれ荷重ケースでは、フロントショックタワー付近で補強され、曲げ荷重ケースでは、後部ドア開口部周辺の構造が補強されています。

図 3.

サイズ最適化

この例では、設計空間の位置はわかっていますが（オレンジ色の1D要素）、補強構成の詳細は不明です。右側の図（青色の要素）は、サイズ最適化の結果です。影響をほとんどまたはまったく及ぼさないビーム要素はすべて手動で削除されます。残りの要素によって、必要な設計指針が提供されます。この場合、この設計指針によって、そのローカルな領域で最大のフットプリントを与える1D要素が保持され、（質量を低減するため）壁厚を最小に抑えながら直径が最大化されます。結果は最適化問題の定義に応じて異なります。

図 4.