강성 최대화

경직도 극대화는 다양한 최적화 목적 중 하나이며, 토폴로지, 지토포그래피, 게이지 및 래티스 최적화 모두에서 사용 가능합니다.

토폴로지 최적화를 위한 경직도 극대화

토폴로지 최적화를 실행할 때 디자인 영역의 경직도를 극대화하면 모델에서 최소한의 변위를 생성하는 형상이 만들어집니다. 경직도 극대화를 최적화 목적으로 선택하는 경우, 다음 중 하나 이상을 지정해야 합니다.
  1. 목표 질량 – 권장 사항; 최적화 실행 창을 사용해서 적용됩니다.
  2. 고유진동수 구속조건 – 선택 사항; 최적화 실행 창을 사용해서 적용됩니다.
  3. 변위 구속조건 – 선택 사항; 변위 구속조건 도구를 사용해서 적용됩니다.
    주: 최적화가 완료되면, 경직도 극대화가 일반적으로 형상 탐색기에서 토폴로지 슬라이더의 중앙에 별표 근처에 있는 경우에 가장 좋은 결과입니다. 최적의 결과는 모든 하중 및 지지부 위치가 바로 연결되는 지점입니다.

토포그라피 최적화를 위한 경직도 극대화

토포그라피 최적화를 실행할 때 디자인 영역의 경직도를 극대화하면 경직도가 가장 높은 형상이 만들어집니다. 경직도 극대화를 최적화 목적으로 선택하는 경우, 다음 중 하나 이상을 지정해야 합니다.
  1. 비드 옵션 – 최적화 실행 창을 사용해서 적용됩니다.
  2. 변위 구속조건 – 변위 구속조건 도구를 사용해서 적용됩니다.
  3. 고유진동수 구속조건 – 최적화 실행 창을 사용해서 적용됩니다.

게이지 최적화를 위한 경직도 극대화

게이지 최적화를 실행할 때, 디자인 영역의 경직도를 극대화하면 휨 강도를 가지기 위해 파트의 두께가 변경됩니다. 경직도 극대화를 최적화 목적으로 선택하는 경우, 다음 중 하나 이상을 지정해야 합니다.
  1. 총 목표 질량 – 필수 사항; 최적화 실행 창을 사용해서 적용됩니다.
  2. 변위 구속조건 – 변위 구속조건 도구를 사용해서 적용됩니다.
  3. 고유진동수 구속조건 – 최적화 실행 창을 사용해서 적용됩니다.

래티스 최적화를 위한 경직도 극대화

래티스 최적화를 실행할 때 디자인 영역의 경직도를 극대화하면 해당 질량에서 경직도가 가장 높은 형상이 만들어집니다. 경직도 극대화를 최적화 목적으로 선택하는 경우, 다음 중 하나 이상을 지정해야 합니다.
  1. 래티스 – 최적화 실행 창을 사용해서 적용됩니다.
  2. 목표 질량 – 최적화 실행 창을 사용해서 적용됩니다.
  3. 고유진동수 구속조건 – 최적화 실행 창을 사용해서 적용됩니다.
  4. 변위 구속조건 – 변위 구속조건 도구를 사용해서 적용됩니다.

예: 목표 질량에 따른 경직도 극대화

아래 그림의 모터사이클 브래킷은 다수의 서로 다른 목표 질량을 사용하여 경직도를 극대화함으로써 최적화됩니다.

목표 질량이 총 디자인 영역의 50%가 되는 경우, 결과가 완전히 연결됩니다. 다음 단계는 목표 질량을 감소시켜서 유사하게 연결된 파트를 얻을 수 있는지 확인하는 것입니다.



그림 1. 원래 모델
그림 2. 50%의 목표 질량
아래의 그림과 같이 목표 질량을 총 디자인 영역의 30% 미만으로 낮추면 완전히 연결된 결과가 나옵니다.


그림 3. 30%의 목표 질량
그러나, 목표 질량이 총 디자인 영역의 20%로 떨어지는 경우, 최적화된 형상은 연결 해제된 상태로 나타납니다.
그림 4. 20%의 목표 질량

이것은 결과로 나타나는 형상의 하중 경로가 올바로 정의되어 있지 않다는 의미입니다. 3개의 결과를 비교하면 30%의 목표 질량을 가진 결과는 모든 지지부 및 힘 위치를 연결하므로 사용자의 디자인에 가장 적합한 것이 될 것입니다.

주: 일반적으로 의미 있는 최적화 결과를 얻기 위해서는 실제적인 하중 및 지지부 값을 사용해야 하지만, 경직도를 극대화하는 경우에는 상대 하중 및 지지부를 사용할 수 있습니다.