トポロジー最適化

CAEを活用した樹脂製品の設計開発サポート

トポロジー最適化とは

トポロジー最適化とは、設計したい空間にどのように材料を配置すれば最適な構造となるのかを計算する方法のことです。設計空間・荷重条件・拘束条件・「荷重点変位が何ｍｍ未満」などの制約条件を与え、所望の性能指標を最大化する配置を計算します。

設計空間モデルで、想定される製品の使用環境やSPECに対して最適形状を見つけます。
人が考えられなかった新規性の高い形状や発想を製品設計に反映させることが可能です。

トポロジー最適化の簡単な事例をご紹介します。
左の図の緑色の領域が設計空間です。この空間の中で、両端を固定し3か所に荷重を与え「荷重点の変位がa未満で、最も軽い形状」となるように指示をします。

その計算の過程が右の図です。設計空間の中で部分ごとの密度を変化させ、材料の配置を最適化しています。赤色が必要と判断された部分、青色が不必要と判断された部分です。この事例では、59回の繰り返し計算によって、鉄橋のような形状が自動算出されました。

解析条件

トポロジー解析例

トポロジー最適化における活用事例をご紹介します。