トポロジー最適化結果のリカバリー
トポロジー最適化の結果は、OptiStructで実行したトポロジー最適化の体積密度情報に基づき、等密度サーフェスを生成するためのものです。これには、OptiStructを使用します。
#general parameters
input_file mattel
output_file mattel.stl
output_code 3
#specific parameters
isosurface 1 3 0.300
laplacian_smoothing 10 30.000 1
surface_reduction 1 10.000
図 2. シェル要素のトポロジー最適化におけるサーフェスの再構築
パラメータlaplacian_smoothingは、追加のスムージングに使用されます。ほとんどの場合は、サーフェスのしきい値を設定（isosurface with second argument 0）するだけで形状がスムージングされます。追加スムージングを指定すると（isosurface with second argument 3）、OptiStructから提示されたトポロジーが維持されます。ただし、このトポロジーは、指定の密度分布とは異なるものになる可能性があります。このオプションを使用する場合は、OSSmoothによって出力される最大および平均のスムージングエラーを確認してください。surface_reductionパラメータは、要素数（サーフェス数）を減らすために使用されます。
接続検出
等密度サーフェスは結果のトポロジーを視覚化するのに非常に有用ですが、設計解釈に密度のしきい値を使用するだけでは誤解を招く可能性があります。これは、密度のしきい値がカットオフ値として定義されている場合、しきい値未満の密度値を持つすべての設計要素は、解釈された設計では考慮されないという事実によって起こります。これがこの機能の意図するものですが、多くの場合、しきい値より低い密度を持つ要素があり、それが設計の構造的完全性に大きく関係しています。これらのセクションを無視すると、設計の失敗や実現不可能な解釈の設計につながる可能性があります。したがって、設計の解釈プロセスにおいて、これらの重要な低密度領域も捉えることが非常に重要です。これらの領域は、より薄い、あるいは弱い部分と解釈することもできますが、それでも構造的な観点からは必要です。そのため、OSSmoothのアイソサーフェス設計解釈機能は、接続検出機能の実装によって強化されました。
密度のしきい値が適用されると、解釈された設計の構造的完全性を維持するために、材料の領域間の接続またはブリッジの可能性がある領域を検出するためにストラテジーが使用されます。しかし、このような潜在的な接続は数多く存在する可能性があり、そのほとんどは一般的に非常に低い密度の要素を持っています。そのため、不要な接続を発見しないように、下限のしきい値を定義することができます。
しきい値(T)としきい値下限値(t)はともに要素密度を参照し、0.0から1.0の範囲です。下限しきい値tは、定義されたしきい値Tよりも小さい値を指定します。例えば、Tが0.3の場合、下限しきい値は0.0と0.3の間にあるべきです。下限しきい値のデフォルト値は、t=0.667*Tとして内部的に計算されます。しかし、この値の選択はモデルに依存するため、必要に応じて、要件に基づいて低いしきい値を設定することにより、デフォルトを上書きすることができます。
デフォルト設定のアイソサーフェスに不要な接続がある場合は、より低いしきい値を設定することができます。一方、最終的なアイソサーフェスに必要な重要な接続が含まれていない場合は、しきい値の下限値を小さくすることができます。
接続検出は、単一の密度カットオフ値を定義することによって見逃される可能性のある重要な材料分布を捕捉することによって、よりロバストな設計解釈プロセスを促進するために実装されました。
図 3と図 4から、あるしきい値を選択することで、設計解釈の過程で特定の重要な構造部材が失われる可能性があることがわかります。
描画復元
トポロジー最適化から復元されるジオメトリの品質をさらに高めるために、新しい描画復元オプションが実装されています。OSSmoothパネルのDraw recoveryチェックボックスを選択するだけで、ジオメトリ抽出プロセスで描画復元オプションが有効になります。描画方向は、製造制約として最適化定式化で定義することができ、描画回復オプションは、形状の解釈にこの情報を使用します。
