JP3025062B2 - Optimization design system for thin plate products - Google Patents

Optimization design system for thin plate products

Info

Publication number
JP3025062B2
JP3025062B2 JP3172054A JP17205491A JP3025062B2 JP 3025062 B2 JP3025062 B2 JP 3025062B2 JP 3172054 A JP3172054 A JP 3172054A JP 17205491 A JP17205491 A JP 17205491A JP 3025062 B2 JP3025062 B2 JP 3025062B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
structural
analysis unit
range
displacement
product
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP3172054A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0516193A (en
Inventor
真奈美 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
Priority to JP3172054A priority Critical patent/JP3025062B2/en
Publication of JPH0516193A publication Critical patent/JPH0516193A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3025062B2 publication Critical patent/JP3025062B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C45/7693Measuring, controlling or regulating using rheological models of the material in the mould, e.g. finite elements method

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、薄板形状製品の最適化
設計システムに関し、特に、成形品の設計に際してコン
ピュータによる支援を行う分野(CAE)において利用
される。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system for optimizing the design of a thin plate product, and more particularly to a system for assisting a computer in designing a molded product (CAE).

【0002】[0002]

【従来の技術】薄板形状製品、例えばトイレ用パンは、
その底面に所定間隔で格子状のリブを設けることによっ
て強度を保つようにしている。また、このトイレ用パン
の底面には、その4隅の位置に取り付けを兼ねた補強用
のボルト脚を設けている。
2. Description of the Related Art Thin plate-shaped products, for example, toilet pans,
The strength is maintained by providing grid-like ribs on the bottom surface at predetermined intervals. Further, on the bottom surface of the toilet pan, reinforcing bolt legs serving also as attachments are provided at four corner positions.

【0003】ところで、このような薄板形状のトイレ用
パンを設計するに際しては、従来試作品を作成し、これ
にさまざまな実験を行って最終形状を決定していた。そ
のため、開発期間が長くかかり、また必要以上に安全を
見越した過剰設計になる場合もあった。
[0003] When designing such a thin toilet pan, a prototype was conventionally produced and various experiments were carried out to determine the final shape. As a result, it took a long time to develop the system, and in some cases, the system was overdesigned in consideration of safety more than necessary.

【0004】そこで、近時では、このような開発期間の
増大や、過剰設計といった問題を解消すべく、各種のC
AEプログラムが導入されている。
In recent years, various types of C have been developed in order to solve such problems as an increase in the development period and overdesign.
The AE program has been introduced.

【0005】例えば、加重や熱を加えた際の変位量、応
力、固有振動数、温度分布等を求める構造解析用CAE
プログラム、注目する応答(変位量、応力等)に対する
設計変数(板厚、弾性率等)の影響度を求める構造感度
解析用CAEプログラム、制約条件の範囲内で設計変数
(板厚)を変化させて構造解析を繰り返すことによっ
て、最少重量になる設計変数を求める構造最適化解析用
CAEプログラム等がそれである。
[0005] For example, CAE for structural analysis for obtaining displacement, stress, natural frequency, temperature distribution, etc. when a load or heat is applied.
Program, CAE program for structural sensitivity analysis that determines the degree of influence of design variables (thickness, elastic modulus, etc.) on the response (displacement, stress, etc.) of interest, changing design variables (thickness) within the range of constraints A CAE program for structural optimization analysis or the like for obtaining a design variable that minimizes the weight by repeating structural analysis is one such example.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た各種のCAEプログラムは従来それぞれが単独で利用
されており、何ら関連付けて利用されてはいなかった。
また、関連付けるにしても、どのような条件下でそれぞ
れのプログラムを関連付けるかといった判断が難しく、
このようなプログラムを関連付けたシステムの開発も困
難であることから、従来は全く提供されていなかった。
However, each of the various CAE programs described above has conventionally been used independently, and has not been used in association with any other program.
Also, even if it is related, it is difficult to determine under what conditions to associate each program,
Since it is difficult to develop a system that associates such a program, it has not been provided at all in the past.

【0007】本発明はかかる実情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、このような各種CAEプログラムを一
定の条件下で関連付けることにより、製品の最適化設計
が可能な薄板形状製品の最適化設計システムを提供する
ことにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to associate such various CAE programs under certain conditions, thereby optimizing a thin plate product that can be designed for product optimization. It is to provide a design system.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係わる薄板形状製品の最適化設計システム
は、初期設計品である薄板形状製品の各部に荷重をかけ
ることによって各部の変位量を求めるとともに、その最
大変位量が予め内部に設定された基準値の範囲内に入っ
ているかどうかの比較を行う構造解析部と、この構造解
析部によって求めた最大変位量が前記基準値の範囲外で
ある場合には、各部の変位量に基づいて前記薄板形状製
品の各部の板厚、弾性率等の設計変数を変化させた際の
変位量、応力等に対する影響度を求めるとともに、その
影響度に基づいて判別された前記薄板形状製品の最も効
果的に補強することのできる部分に補強を行う構造感度
解析部と、前記構造解析部によって求めた最大変位量が
前記基準値の範囲内である場合、及び前記構造感度解析
部によって求めた影響度に基づいて前記薄板形状製品の
最も効果的に補強することのできる部分を補強した後の
構造解析による最大変位量が前記基準値の範囲内である
場合には、一定の制約条件を満たす範囲内で前記薄板形
状製品の肉厚を増加又は減少させることによって製品重
量の最小化を行う構造最適化解析部とを備えた構成とす
る。
In order to solve the above-mentioned problems, an optimization design system for a thin plate-shaped product according to the present invention provides a displacement amount of each portion by applying a load to each portion of a thin plate-shaped product which is an initial design product. And a structural analysis unit that compares whether the maximum displacement is within a range of a reference value set in advance, and the maximum displacement obtained by the structure analysis unit is within the range of the reference value. If it is outside, the degree of influence on the amount of displacement, stress, etc. when changing the design variables such as the thickness, elastic modulus, etc. of each part of the thin sheet-shaped product based on the amount of displacement of each part, and the influence thereof are determined. The structural sensitivity analysis unit that reinforces the most effectively reinforceable part of the sheet-shaped product determined based on the degree, and the maximum displacement obtained by the structural analysis unit is within the range of the reference value. In some cases, and based on the degree of influence determined by the structural sensitivity analysis unit, the maximum displacement amount by structural analysis after reinforcing the most effective reinforcing part of the thin plate-shaped product is within the range of the reference value. In the case of, a structure optimization analysis unit that minimizes the product weight by increasing or decreasing the thickness of the thin plate product within a range that satisfies certain constraints is adopted.

【0009】[0009]

【作用】薄板形状製品として、所定間隔で格子状に設け
られた補強用のリブと底面の4隅の位置に設けられた補
強用のボルト脚とを有するトイレ用パンを設計する場
合、構造解析部では、初期設計品であるトイレ用パンの
各部に荷重をかけることによって各部の変位量を求める
とともに、その最大変位量を求める。そして、この最大
変位量と予め内部に設定された基準値の範囲との比較を
行う。
In the case of designing a toilet pan having reinforcing ribs provided in a grid pattern at predetermined intervals and reinforcing bolt legs provided at four corners of the bottom surface as a thin plate product, a structural analysis is performed. In the section, the amount of displacement of each section is obtained by applying a load to each section of the toilet pan, which is an initially designed product, and the maximum displacement is obtained. Then, the maximum displacement amount is compared with a reference value range set in advance.

【0010】構造感度解析部では、この求めた最大変位
量が予め設定された基準値の範囲外である場合には、強
度不足であることから、次にトイレ用パン各部の変位量
に基づいて、トイレ用パンの各部の板厚、弾性率等の設
計変数を変化させた際の変位量、応力等に対する影響度
(感度)を求める。すなわち、この影響度からトイレ用
パンのどの部分を補強すれば最も効果的であるかが判別
できるので、この最も効果的に補強することのできる部
分に補強用のボルト脚を設けて再度構造解析を行う。
If the obtained maximum displacement is out of the range of the preset reference value, the structural sensitivity analysis unit determines that the strength is insufficient, and then based on the displacement of each part of the toilet pan. In addition, the degree of influence (sensitivity) on displacement, stress, and the like when design variables such as plate thickness and elastic modulus of each part of the toilet pan are changed is determined. In other words, it is possible to determine which part of the toilet pan should be reinforced most effectively from this degree of influence, so that a bolt bolt for reinforcement is provided in the part that can be reinforced most effectively, and structural analysis is performed again. I do.

【0011】そして、この構造解析の結果求めた最大変
位量が前記基準値の範囲外である場合には、再び構造感
度解析部において上記と同様の感度解析を行う。構造感
度解析部では、構造解析部で求められた最大変位量が前
記基準値の範囲内となるまで、上記の処理を繰り返す。
If the maximum displacement obtained as a result of the structural analysis is out of the range of the reference value, the structural sensitivity analyzing section again performs the same sensitivity analysis as described above. The structure sensitivity analysis unit repeats the above processing until the maximum displacement amount obtained by the structure analysis unit falls within the range of the reference value.

【0012】そして、構造解析部によって求めた最大変
位量が前記基準値の範囲内である場合、及び構造感度解
析部によって求めた影響度に基づいてトイレ用パンの最
も効果的に補強することのできる部分をボルト脚で補強
した後の構造解析による最大変位量が前記基準値の範囲
内である場合、構造最適化解析部は、一定の制約条件を
満たす範囲内(例えば、最大変位量が別に設けた基準値
の範囲内)でトイレ用パンの肉厚を増加又は減少させる
ことによって、製品重量の最小化を行う。
When the maximum displacement obtained by the structural analysis section is within the range of the reference value, and when the toilet pan is most effectively reinforced based on the degree of influence obtained by the structural sensitivity analysis section. If the maximum displacement by the structural analysis after reinforcing the possible portion with the bolt legs is within the range of the reference value, the structural optimization analysis unit determines that the maximum displacement is within a range that satisfies certain constraints (for example, if the maximum displacement is The product weight is minimized by increasing or decreasing the thickness of the toilet pan within the range of the provided reference value).

【0013】これにより、構造解析、構造感度解析、構
造最適化解析を一定の条件下で関連付けることができる
ことから、薄板形状製品の最適化設計が可能となる。
[0013] Thus, since the structural analysis, the structural sensitivity analysis, and the structural optimization analysis can be related under a certain condition, it is possible to optimize the design of a thin plate product.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0015】図1は、本発明に係わる薄板形状製品の最
適化設計システムの電気的構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a system for optimizing the design of a thin product according to the present invention.

【0016】同図において、初期設計品である薄板形状
製品に荷重をかけることによって最大変位量を求める構
造解析部11の出力は、薄板形状製品の各部の板厚、弾
性率等の設計変数を変化させた際の影響度を求める構造
感度解析部12に導かれており、構造感度解析部12の
出力は、構造解析部11と構造最適化解析部13とに導
かれている。また、構造解析部11の出力は、構造最適
化解析部13にも導かれている。
In FIG. 1, the output of the structural analysis unit 11 for obtaining the maximum displacement by applying a load to a thin product, which is an initial design product, is based on design variables such as the thickness and elastic modulus of each part of the thin product. The output of the structural sensitivity analysis unit 12 is guided to the structural analysis unit 11 and the structure optimization analysis unit 13. The output of the structure analysis unit 11 is also guided to the structure optimization analysis unit 13.

【0017】構造最適化解析部13は、一定の制約条件
を満たす範囲内で薄板形状製品の肉厚を減少させること
によって製品重量の最少化を行うブロックであって、そ
の出力は、図示しない表示装置や印字装置等が接続され
た出力部14に導かれた構成となっている。
The structural optimization analyzing unit 13 is a block for minimizing the product weight by reducing the thickness of the thin product within a range satisfying a certain constraint condition. The configuration is guided to an output unit 14 to which a device, a printing device, and the like are connected.

【0018】次に、上記構成の最適化設計システムの動
作を、図2に示すフローチャートを参照して説明する。
Next, the operation of the optimization design system having the above configuration will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

【0019】ただし、本実施例では、初期設計品の薄板
形状製品として、図3に示す形状のトイレ用パン20に
本発明のシステムを適用した場合について説明する。
However, in the present embodiment, a case will be described in which the system of the present invention is applied to a toilet pan 20 having the shape shown in FIG.

【0020】図3に示すトイレ用パン20は、その初期
設計形状として、全体形状を縦1170ミリ、横870
ミリとし、底面に形成する格子状リブ22の間隔を10
0ミリとしている。また、底面の4隅部には、リブ22
の交差する部分にそれぞれ補強用のボルト脚23・・・
を形成している。なお、図面中の符号24は排水管用穴
である。
The toilet pan 20 shown in FIG. 3 has an initial design shape of 1170 mm long and 870 mm wide as an initial shape.
Mm, and the interval between the grid-like ribs 22 formed on the bottom surface is 10 mm.
0 mm. Also, ribs 22 are provided at the four corners of the bottom surface.
The reinforcing bolt legs 23 ...
Is formed. Reference numeral 24 in the drawing is a drain pipe hole.

【0021】本発明の最適化設計システムでは、まず構
造解析部11に上記した初期設計形状のトイレ用パン2
0のデータを入力する。
In the optimized design system of the present invention, first, the structural analysis unit 11 sets the toilet pan 2 having the initial design shape described above.
Input 0 data.

【0022】構造解析部11では、この入力データに基
づいて構造解析を行い、トイレ用パン20の各部に荷重
を加えることによって各部の変位量を求めるとともに、
その最大変位量を求める(ステップS1)。このときの
最大変位量が8.95ミリであったとする。
The structural analysis unit 11 performs a structural analysis based on the input data to obtain a displacement amount of each part by applying a load to each part of the toilet pan 20,
The maximum displacement is obtained (step S1). It is assumed that the maximum displacement at this time is 8.95 mm.

【0023】また、構造解析部11では、この最大変位
量と内部に設定された基準値(例えば、1ミリ〜3ミリ
の範囲等)との比較を行う(ステップS2)。そして、
この場合には、最大変位量が基準値の範囲外であること
から(すなわち、この場合には強度不足であることか
ら)、構造解析部11では、入力された初期設計形状の
トイレ用パン20のデータから補強可能な部分を取り出
し(ステップS3)、この取り出したデータを前記変位
量データとともに構造感度解析部12に与える。
The structural analysis unit 11 compares the maximum displacement with a reference value (for example, a range of 1 mm to 3 mm) set inside (step S2). And
In this case, since the maximum displacement is out of the range of the reference value (that is, in this case, the strength is insufficient), the structural analysis unit 11 uses the toilet pan 20 of the input initial design shape. The part that can be reinforced is taken out of the data (step S3), and the taken out data is provided to the structural sensitivity analysis unit 12 together with the displacement data.

【0024】構造感度解析部12では、次にトイレ用パ
ン20の各部の変位量等に基づいて、各部の板厚、弾性
率等の設計変数を変化させた際の変位量、応力等に対す
る影響度(感度)を求める(ステップS4)。
The structural sensitivity analysis unit 12 then changes the design variables such as the plate thickness and the elastic modulus of each part based on the displacement amount and the like of each part of the toilet pan 20 and affects the displacement amount and the stress. The degree (sensitivity) is obtained (step S4).

【0025】影響度は、各部の板厚、弾性率等の設計変
数を変化させた際の応答に対する接線の傾きの大小でと
らえて、計算し求める。そして、この感度係数の大小に
よって、トイレ用パン20の補強可能な部分のうちどの
部分に補強を行うのが最も効果的であるかが分かるので
(ステップS5)、その最も効果的に補強することので
きる部分に補強用のボルト脚23を1個設ける(ステッ
プS6)。
The degree of influence is calculated and obtained by taking into account the magnitude of the inclination of the tangent line to the response when the design variables such as the plate thickness and the elastic modulus of each part are changed. Then, since it is possible to determine which of the reinforceable portions of the toilet pan 20 is most effective to reinforce based on the magnitude of the sensitivity coefficient (step S5), the most effective reinforcement is performed. One reinforcing bolt leg 23 is provided in a portion where the cutting can be performed (step S6).

【0026】本実施例では、図3に黒丸で示す位置にボ
ルト脚23を設ける。ただし、上記したように、ボルト
脚23を設けることが可能な位置は予め設定されてお
り、構造感度解析部12では、その設定された複数箇所
の位置から最も効果的な位置にボルト脚23を設けるこ
とになる。
In this embodiment, a bolt leg 23 is provided at a position indicated by a black circle in FIG. However, as described above, the positions where the bolt legs 23 can be provided are set in advance, and the structural sensitivity analysis unit 12 moves the bolt legs 23 from the set positions to the most effective position. Will be provided.

【0027】そして、このようにして新たにボルト脚2
3を設けたトイレ用パン20を用いて再び構造解析部1
1において構造解析を行い、トイレ用パン20の各部に
荷重を加えることによって各部の変位量を求めるととも
に、その最大変位量を求める(ステップS7)。
Then, a new bolt leg 2 is thus obtained.
3 again using the toilet pan 20 provided with
In 1, a structural analysis is performed to determine the displacement of each part by applying a load to each part of the toilet pan 20, and to determine the maximum displacement thereof (step S <b> 7).

【0028】そして、この構造解析の結果求めた最大変
位量が前記基準値の範囲外である場合(ステップS8)
には、再びステップS3の動作に戻る。そして、構造解
析部11は、初期設計形状のトイレ用パン20のデータ
から補強可能な部分を再び取り出し(ステップS3)、
この取り出したデータを前記変位量データとともに構造
感度解析部12に与える。
When the maximum displacement obtained as a result of the structural analysis is out of the range of the reference value (step S8).
Returns to the operation of step S3 again. Then, the structural analysis unit 11 again takes out the reinforceable portion from the data of the toilet pan 20 having the initial design shape (Step S3),
The extracted data is provided to the structural sensitivity analyzer 12 together with the displacement data.

【0029】構造感度解析部12では、トイレ用パン2
0の各部の変位量等に基づいて、各部の板厚、弾性率等
の設計変数を変化させた際の変位量、応力等に対する影
響度(感度)を求める(ステップS4)。
In the structural sensitivity analysis section 12, the toilet pan 2
Based on the displacement amount of each part of 0, etc., the degree of influence (sensitivity) on the displacement amount, stress and the like when changing the design variables such as the plate thickness and the elastic modulus of each part is obtained (step S4).

【0030】そして、この影響度からトイレ用パン20
の補強可能な部分のうちどの部分の補強を行うのが最も
効果的であるかが分かるので(ステップS5)、その最
も効果的に補強することのできる部分に補強用のボルト
脚23を1個設ける(ステップS6)。
Then, from this degree of influence, the toilet pan 20
Since it is known which of the reinforceable portions is most effective to reinforce (step S5), one reinforcement bolt leg 23 is provided in the most effective portion. It is provided (step S6).

【0031】そして、このようにして新たにボルト脚2
3を設けたトイレ用パン20(図示省略)を用いて再び
構造解析部11において構造解析を行い、トイレ用パン
20の各部に荷重を加えることによって各部の変位量を
求めるとともに、その最大変位量を求める(ステップS
7)。
Then, the bolt leg 2 is newly added in this manner.
Structural analysis is performed again in the structural analysis unit 11 using the toilet pan 20 (not shown) provided with 3 and the displacement amount of each part is obtained by applying a load to each part of the toilet pan 20, and the maximum displacement amount is obtained. (Step S
7).

【0032】構造感度解析部12では、ステップS8に
おいて、構造解析部11で求められた最大変位量が前記
基準値の範囲内となるまで上記の処理(ステップS3〜
ステップS7のループ)を繰り返す。
In the structural sensitivity analyzing section 12, the above processing (steps S3 to S3) is performed until the maximum displacement obtained in the structural analyzing section 11 falls within the range of the reference value in step S8.
Step S7) is repeated.

【0033】そして、構造解析部11によって求めた最
大変位量が前記基準値の範囲内である場合(ステップS
2)、及び構造感度解析部12によって求めた影響度に
基づいてトイレ用パン20の最も効果的な部分をボルト
脚23で補強した後の構造解析による最大変位量が前記
基準値の範囲内である場合(ステップS8)、構造最適
化解析部13は、一定の制約条件を満たす範囲内(例え
ば、最大変位量が別に設けた基準値の範囲内)でトイレ
用パン20の肉厚を増加又は減少させることによって、
製品重量の最小化を行う(ステップS9)。
When the maximum displacement obtained by the structural analysis unit 11 is within the range of the reference value (step S
2) and the maximum displacement by structural analysis after the most effective portion of the toilet pan 20 is reinforced with the bolt legs 23 based on the degree of influence obtained by the structural sensitivity analysis unit 12 is within the range of the reference value. In some cases (step S8), the structure optimization analysis unit 13 increases the wall thickness of the toilet pan 20 within a range that satisfies a certain constraint (for example, a range of a maximum displacement amount that is separately provided). By reducing
The product weight is minimized (step S9).

【0034】このようにして、最終形状が決定されたト
イレ用パン20のデータは、出力部14に与えられる。
そして、出力部14に例えばCRT等の表示装置が接続
されている場合には、この表示装置の画面上に最終形状
のトイレ用パン20が表示されることになる。また、出
力部14に印字装置が接続されている場合には、記録紙
上に最終形状のトイレ用パン20が印刷されることにな
る(ステップS10)。
The data of the toilet pan 20 having the final shape determined in this way is provided to the output unit 14.
When a display device such as a CRT is connected to the output unit 14, the toilet pan 20 having the final shape is displayed on the screen of the display device. When a printing device is connected to the output unit 14, the toilet pan 20 having the final shape is printed on the recording paper (step S10).

【0035】なお、図3に示す初期設計形状のトイレ用
パン20に、上記した最適化処理を行った結果、最適化
前に比べて全体の質量の39%を削減することができ
た。
Incidentally, as a result of performing the above-described optimization processing on the toilet pan 20 having the initial design shape shown in FIG. 3, it was possible to reduce the total mass by 39% as compared with before the optimization.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明に係わる薄板形状製品の最適化設
計システムは、構造解析部と構造感度解析部と構造最適
化解析部とを一定の条件下で関連付けた一連のシステム
として構築したので、薄型形状製品の特に底面リブにお
いて、ボルト脚補強による最適化設計が短期間でかつ効
率良く行えるといった効果を奏する。
The optimization design system for a thin plate product according to the present invention is constructed as a series of systems in which the structural analysis section, the structural sensitivity analysis section, and the structural optimization analysis section are associated under certain conditions. This has the effect that optimization design by reinforcing the bolt legs can be performed in a short period of time and efficiently, especially at the bottom ribs of a thin product.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係わる薄板形状製品の最適化設計シス
テムの電気的構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an electric configuration of an optimization design system for a thin plate product according to the present invention.

【図2】本発明の最適化設計システムの動作を説明する
フローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating the operation of the optimization design system of the present invention.

【図3】本発明の最適化設計システムを適用した薄板形
状製品の一例であるトイレ用パンの斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view of a toilet pan as an example of a thin product to which the optimization design system of the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 構造解析部 12 構造感度解析部 13 構造最適化解析部 14 出力部 11 Structural analysis unit 12 Structural sensitivity analysis unit 13 Structural optimization analysis unit 14 Output unit

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 初期設計品である薄板形状製品の各部に
荷重をかけることによって各部の変位量を求めるととも
に、その最大変位量が予め内部に設定された基準値の範
囲内に入っているかどうかの比較を行う構造解析部と、 この構造解析部によって求めた最大変位量が前記基準値
の範囲外である場合には、各部の変位量に基づいて前記
薄板形状製品の各部の板厚、弾性率等の設計変数を変化
させた際の変位量、応力等に対する影響度を求めるとと
もに、その影響度に基づいて判別された前記薄板形状製
品の最も効果的に補強することのできる部分に補強を行
う構造感度解析部と、 前記構造解析部によって求めた最大変位量が前記基準値
の範囲内である場合、及び前記構造感度解析部によって
求めた影響度に基づいて前記薄板形状製品の最も効果的
に補強することのできる部分を補強した後の構造解析に
よる最大変位量が前記基準値の範囲内である場合には、
一定の制約条件を満たす範囲内で前記薄板形状製品の肉
厚を増加又は減少させることによって製品重量の最小化
を行う構造最適化解析部とを備えたことを特徴とする薄
板形状製品の最適化設計システム。
1. A method for determining the amount of displacement of each part by applying a load to each part of a thin plate product which is an initial design product, and determining whether the maximum displacement is within a range of a reference value set in advance. When the maximum displacement obtained by the structural analysis unit is out of the range of the reference value, the thickness and elasticity of each part of the thin sheet-shaped product are determined based on the displacement of each part. The amount of displacement when changing design variables such as the rate, the degree of influence on stress, etc. are determined, and reinforcement is applied to the most effective reinforcement of the thin plate-shaped product determined based on the degree of influence. A structural sensitivity analysis unit to be performed, and when the maximum displacement obtained by the structural analysis unit is within the range of the reference value, and based on the degree of influence obtained by the structural sensitivity analysis unit, the most effective of the thin plate-shaped product is obtained. In the case the maximum amount of displacement due to structural analysis after reinforced portion can be reinforced is within the range of the reference value, the
A structure optimization analysis unit for minimizing the product weight by increasing or decreasing the thickness of the thin plate product within a range satisfying certain constraints. Design system.
JP3172054A 1991-07-12 1991-07-12 Optimization design system for thin plate products Expired - Fee Related JP3025062B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3172054A JP3025062B2 (en) 1991-07-12 1991-07-12 Optimization design system for thin plate products

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3172054A JP3025062B2 (en) 1991-07-12 1991-07-12 Optimization design system for thin plate products

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0516193A JPH0516193A (en) 1993-01-26
JP3025062B2 true JP3025062B2 (en) 2000-03-27

Family

ID=15934681

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3172054A Expired - Fee Related JP3025062B2 (en) 1991-07-12 1991-07-12 Optimization design system for thin plate products

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3025062B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106682291A (en) * 2016-12-14 2017-05-17 西安交通大学 Method of shape design for optimizing contact pressure distribution of junction surfaces between bolt connecting pieces

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0929861A (en) * 1995-07-18 1997-02-04 Sekisui Chem Co Ltd Optimal designing system of rib reinforcing product
JP5977020B2 (en) * 2011-11-29 2016-08-24 旭化成株式会社 Rib design method, rib design apparatus, and rib design program

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106682291A (en) * 2016-12-14 2017-05-17 西安交通大学 Method of shape design for optimizing contact pressure distribution of junction surfaces between bolt connecting pieces
CN106682291B (en) * 2016-12-14 2019-12-20 西安交通大学 Shape design method for optimizing contact pressure distribution of joint surface of bolt connecting piece

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0516193A (en) 1993-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10948896B2 (en) Penalty function on design variables for designing variables for designing cost beneficially additive manufacturable structures
JP4739472B2 (en) Performance prediction apparatus and method, and recording medium
Rojas-Labanda et al. Benchmarking optimization solvers for structural topology optimization
US7681165B2 (en) Apparatus and methods for congestion estimation and optimization for computer-aided design software
US20140156229A1 (en) Fatigue-based topology optimization method and tool
US20100204965A1 (en) Apparatus, method, and program for acoustic characteristics optimization model analysis
EP1026606A1 (en) Apparatus for working building material
JP3025062B2 (en) Optimization design system for thin plate products
De Gersem et al. Interval and fuzzy dynamic analysis of finite element models with superelements
Chen Efficient methods for determining modal parameters of dynamic structures with large modifications
US20060175393A1 (en) Analysis technique of computer system
US20060129351A1 (en) Information processing apparatus and method for solving simultaneous linear equations
JPH0538741A (en) Output device of design data for optimizing sheet-shaped product
US6965688B2 (en) Three-dimensional model analyzing apparatus detecting and smoothing edges before analytic operation
Gropp et al. Parallel implicit PDE computations: Algorithms and software
EP1509853A2 (en) Topology modeler
Schmidtmann et al. Third-order limiting for hyperbolic conservation laws applied to adaptive mesh refinement and non-uniform 2d grids
JP2000222440A (en) System and method for optimally lightening weight of component, and computer-readable storage medium recording program for realizing the method
JPH07219984A (en) Optimum design system for rib-reinforced product
Moens et al. Envelope frequency response function calculation of uncertain structures
Boroomand et al. On topology optimization of linear and nonlinear plate problems
Crowley et al. Evaluation of implicit numerical methods for building energy simulation
EP1324233A2 (en) Grid convergence solution computation system
JPH07121505A (en) Method for optimizing simulation model
Andersen et al. Structural Time Domain Identification Toolbox User's Guide

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees