Model Update 解析モデルの実験結果への合わせこみツール

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Model Update 解析モデルの実験結果への合わせこみツール

 
「Model Update」はMAYA Heat Transfer Technologies社が提供する最新のFEモデルアップデートツールです。このツールを使用することにより、解析モデルの実験結果への合わせ込み作 業を、飛躍的に効率化することができます。また、もう一つの用途として、解析モデルに対する設計最適化の検討に使用することもできます。
 
 
目的関数として、振動特性を表す
  • 固有値
  • モードシェイプ
  • 伝達関数
の3つを単独または組み合わせて設定することが可能です。
 
NASTRAN解析結果ファイル(op2)の直接読み込むことが可能です。また、NASTRAN入力ファイル(NASTRAN Bulk)を、最適化の結果に応じて自動的に更新することが可能です。
 
NX Nastran、MSC Nastranに対応しています。
 
3種類の最適化アルゴリズム
  • Least squares : 最小二乗法
  • Genetic Algorithm : 遺伝的アルゴリズム
  • Steepest descent : 最急降下法
を計算内容に応じて任意に選択することが可能です。

宇宙船部材のモードシェイプアップデート例

ここでは、下記の宇宙船部材を例にModel Updateを使用した、モードシェイプのアップデート例をご紹介いたします。
 

1.固有値感度解析の実施


Nastranを使用して固有値感度を計算します。入力ファイルは通常の固有値解析用のファイルに、合わせ込みを行うための設計変数を定義した記述を追加します。
設計変数を定義するための記述は、Model Updateを使用して作成することができます。

 
 

2.解析初期モデルの結果と実験モーダル解析結果との比較


モードシェイプに関して解析結果と実験結果の比較を行います。その結果は、モード1からモード4までの4つのモードについては、モードの順番が一致し且つ MACも高い値となっています。一方、モード5以降については、MAC値が高く対応するモードがあるものの、モードの順番が異なっており、また対応する モードの周波数を比較すると、多くのモードで10%以上の誤差があることがわかります。
 
 
 

3.Model Updateによる最適化の実行

Model Updateを起動し、
Nastranによる感度解析結果 : op2ファイル
実験モーダル解析結果 : I-deas Proシェイプファイル または ユニバーサルファイル
を読み込みます。
合わせ込むモードを指定するとMACが自動的に計算され、その値の高い実験と解析のモードのペアが自動的に作成されます。
 

 

各設計変数に対する上限値、下限値の設定後、最適化を実行します。各モード間のMAC値を最大化、周波数の誤差を最小化するような最適化計算が行われます。
 
 

最適化計算後、初期モデルのNASTRAN入力データを読み込みアップデートを実行します。
設計変数として定義された各パラメータが、計算結果に従い自動的に更新された、アップデート後の新しいNASTRAN入力データが作成されます。
 
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