GENESISS

製品の高性能化と軽量化を同時に実現
設計リードタイムの大幅削減に貢献する構造最適化ソフトウェア

  • メジャーソルバーの線形および非線形解析データーを構造最適設計に利用できます
    -GENESISは、Nastran、LS-DYNAの解析データーをサポートしています。
    -最適化データーは、専用インタフェースを用いて容易に作成できます
  • 最適化結果は、CADへフィードバック可能。設計変更の業務を効率化します
    -IGES/STL出力をサポートしています
  • 高速ソルバーと最新の最適化アルゴリズムが、最適設計にかかる計算時間を大幅短縮し設計検討を効率化します
    -GENESISの構造計算、固有値計算、感度計算は、並列化マルチCPUによる高速計算を実現

用途

  • 軽量構造の開発
    使用部材の最小化
  • 構造剛性の改善
    部材応力の低減、共振の回避、振動(音)ピークの低減、座屈の防止など

バージョン情報

  • 2014.4.10 最新バージョン GENESIS13.0リリース

特長

メジャーソルバーの線形および非線形解析データを
GENESIS構造最適設計に利用可能。

GENESISは、Nastran、LS-DYNAの解析データーをサポートしています。
最適化データーは、専用インタフェースを用いて容易に作成できます。

<利用可能な解析>

  • 線形静解析
  • 定常熱伝導解析、
  • 固有値解析(直接法/モーダル法)
  • 座屈解析、
  • 周波数応答解析、
  • 非線形接触解析、
  • ランダム応答解析
  • 慣性リリーフ解析
  • 非線形解析(LS-DYNA(別売))
  • また、それぞれの解析をサブケースとするマルチ解析ケース

GENESIS

最適化結果をCADへフィードバック可能。
設計変更の業務を効率化します。

<出力可能なフォーマット>

  • IGESフォーマット
  • STLフォーマット

ソルバーと最新の最適化アルゴリズムが、
最適設計にかかる計算時間を大幅短縮し設計検討を効率化。

GENESISの構造計算、固有値計算、感度計算は、64biitマルチCPUによる高速計算を実現します。

<動的解析の高速化>

  • モード合成法による高速固有値ソルバーSMSを搭載(ランチョス法より10倍~5倍高速化)
  • モーダル周波数応答解析の高速化。(音)振動の最適設計時間を大幅に短縮

GENESIS トポグラフィー最適化による振動応答ピークの最小化

アセンブリの最適設計が可能。
部品単体では不可能な軽量化、製品特性の改善を実現します。

部品間の接触応答を、接触解析により算出。Assy構造最適で利用可能。

<利用可能な接触応答>GENESIS アセンブリ最適化設計

  • 接触圧
  • 接触力
  • 接触クリアランス

多様な設計応答を、目的関数、制約条件に指定できます。

<組込み応答の例>

変位、相対変位、ひずみエネルギー、周波数、マスフラクション、慣性、座屈、荷重係数、動的応答変位・速度・加速度、その他、ユーザー関数作成機能により、様々な応答を定義可能です。

GENESISに関するお問い合わせ

利用可能な構造最適化手法

  • トポロジー最適化手法
  • サイジング最適化手法
  • トポメトリー最適化手法
  • シェイプ最適化手法
  • トポグラフィー最適化手法
  • フリーフォーム最適化手法

トポロジー最適化手法

  • 初期の材料隗から負荷条件に適した形状を創出します
  • 設計初期段階の使用で、革新的な構造の導出や大幅な軽量化が狙えます
  • 製作拘束の付加により、成形可能な製品形状を得ることができます
  • 製作拘束として、鋳込み成形/押出し成形/プレス成形や対称形等を指定できます

GENESIS トポロジー最適化手法

サイジング最適化手法

  • 指定の負荷条件の下、設計制約を満たすよう棒材、板材の部材断面寸法を変更します
  • 離散パラメターも扱えるので、部材の規格寸法に従がった寸法の決定も可能です

GENESIS サイジング最適化手法

トポメトリー最適化手法

  • 指定の負荷条件の下、板材の厚みを解析要素単位に変化させ板剛性を最適設計します
  • 板材のリンフォースや分割稜線の検討に有効な手法です

GENESIS トポメトリー最適化手法

シェイプ最適化手法

  • 指定の負荷条件の下、設計制約を満たすよう棒材、板材の部材断面寸法を変更します
  • 離散パラメターも扱えるので、部材の規格寸法に従がった寸法の決定も可能です

GENESIS シェイプ最適化手法
GENESIS シェイプ最適化手法

トポグラフィー最適化手法

  • 指定の負荷条件の下、板材に適切な凹凸ビードを設けることで板剛性を最適設計します
  • プレス品の剛性設計、軽量化に有効な方法です

GENESIS トポグラフィー最適化手法

フリーフォーム最適化手法

  • 指定の負荷条件の下、ソリッド構造にリブを生じさせることで、構造剛性を最適設計します
  • 鋳造品の剛性設計、軽量化に有効な方法です

GENESIS フリーフォーム最適化手法

GENESISに関するお問い合わせ

GENESIS専用構造最適設計
Design Studio for GENESIS

主な機能

  • 解析データーのインポートと編集
  • 最適設計データーの作成
  • GENESIS最適化計算の実行
  • 最適設計結果の表示
  • 最適形状のエクスポート

インポート可能なフォーマット

  • NASTRANフォーマット
  • LS-DYNAフォーマット(ESL-DYNAオプションが必要)

作成・編集可能な解析データ

  • GENESIS Design Studio for GENESI節点、要素
  • 荷重条件・拘束条件
  • 要素プロパティ
  • 材料定数
  • 荷重ケース
  • 接触解析条件
  • 複合材積層条件

作成・編集可能な最適設計データ

  • 形状最適化法の指定
  • 形状モーフィング指定
  • 目的関数指定
  • 制約条件指定
    *多様な応答がGUIを通して簡単に指定できます

GENESIS最適設計計算の実行

  • GENESISの起動および停止
  • 最適化ジョブのモニタリング
  • 目的関数のヒストリー
  • 制約違反のヒストリー

最適設計結果の表示

  • GENESIS 最適設計結果の表示形状表示
  • 変形図
  • 各種応答のコンター図
  • 上記結果の動画表示とgif出力

最適設計形状のエクスポート

  • IGESフォーマット
  • STLフォーマット
  • NASTRANフォーマット
GENESISに関するお問い合わせ

最新バージョン新機能

解析アルゴリズムの強化

  • パーツ間の接触条件が設定できるようになりました
  • 接触圧、接触力、接触クリアランスを解析応答したASSY構造の形状最適化が行えます

GENESIS 解析アルゴリズムの強化

最適化アルゴリズムの強化

トポロジー最適化とパラメトリック最適化(サイジング・シェイプ・トポメトリ・トポグラフィー・フリーフォーム)との連成最適化ができるようになりました。
個別の最適化では得られない、軽量化、パフォーマンスの実現をサポートします

トポロジーとサイジングの連成最適化例

ハット構造の軽量化と板厚のデザイン

GENESIS トポロジーとサイジングの連成最適化 GENESIS トポロジーとサイジングの連成最適化
初期形状 最適化結果
トポロジーとシェイプの連成最適化例

膜構造の軽量化と意匠のデザイン

GENESIS トポロジーとシェイプの連成最適化 GENESIS-35
初期形状 最適化結果
トポロジーとフリーフォームの連成最適化例

ハット構造の軽量化と板厚のデザイン

GENESIS トポロジーとフリーフォームの連成最適化 GENESIS-37
初期形状 最適化結果

異種材料を跨ぐトポロジー製作拘束が可能になりました。
接着構造物でのトポロジー最適化の実現をサポートします

赤、黄、青の異種材3層からなる構造体のトポロジー最適化例

GENESIS 赤、黄、青の異種材3層からなる構造体のトポロジー最適化例)

ANSYS Mechanical用トポロジー最適化オプション

ANSYS Mechanicalのデーター、画面環境そのままでGENESISトポロジー最適化機能をご使用頂けます
(GENESISの操作知識は不要です)。
オプション名:GTAM(GENESIS Topology to ANSYS Mechanical)

GENESIS Topology to ANSYS Mechanical)

GENESISに関するお問い合わせ

事例紹介

トポロジー最適化適用例

  • (自動車)テイルフレーム構造設計
  • (自動車)ボディインホワイト骨格構造の設計
  • (MEMS)コンプライアントメカニズムの設計
  • (建築)スタジアムベンチ脚構造の設計
  • (建築)ビル構造のリンフォース
  • (土木)橋梁骨格構造の設計

テイルフレーム構造設計

従来構造での強度、剛性、振動特性を満足しつつ33%の軽量化を実現

  • フレーム強度剛性の最大化
  • 1次固有振動数の最大化(動的安定性)

GENESIS テイルフレーム構造設計

ボディインホワイト骨格構造の設計

  • 軽量化、車体剛性の最大化、安全規格
  • 対称構造を導出するための製作拘束指定
  • 静強度剛性ロードケース
  • 動的応答ロードケース
  • 慣性リリーフ法による衝突ロードケース
  • マルチロードケースの構造最適化解析

GENESIS ボディインホワイト骨格構造の設計

コンプライアントメカニズムの設計

従来構造での強度、剛性、振動特性を満足しつつ33%の軽量化を実現

  • フレーム強度剛性の最大化
  • 1次固有振動数の最大化(動的安定性)
GENESIS コンプライアントメカニズムの設計 GENESIS コンプライアントメカニズムの設計

スタジアムベンチ脚構造の設計

脚構造のトポロジー最適

  • フレーム強度剛性の最大化
  • 1次固有振動数の最大化(動的安定性)

GENESIS スタジアムベンチ脚構造の設計

ビル構造のリンフォース

  • ビル剛性の最大化
  • リンフォース重量の最小化

GENESIS ビル構造のリンフォース

橋梁・骨格構造の設計

橋梁骨格構造のトポロジー最適

  • 構造剛性の最大化
  • 使用材料を初期形状の15%に制約

GENESIS 橋梁・骨格構造の設計

パラメトリック最適化適用例

  • (土木)斜張橋 橋桁構造の設計
  • (自動車)CFRP積層構造の設計
  • (自動車)オイルパン リブ構造の設計
  • (自動車)クラッシュチューブ構造の設計

斜張橋・橋桁構造の設計

  • 橋桁剛性の最大化
  • 質量増は5%以内に制約

GENESIS 斜張橋・橋桁構造の設計

DFRP積層厚の設計

  • 構造重量の最小化
  • 構造剛性の最大化
  • 座屈の防止
  • プリプレグの厚み、配向角を設計

GENESIS DFRP積層厚の設計

オイルパン リブ構造の設計

  • 表面振動(放射音)のピークを最小化
  • モーダル周波数応答解析
  • β法によるノイズピークの最小化
  • 初期質量を維持

GENESIS オイルパン リブ構造の設計

クラッシュチューブ構造の設計

  • 衝撃解析(LS-DYNA連携)
  • チューブの剛性設計(トポメトリー法)
  • 進入量のコントロール
  • 初期質量を維持

GENESIS クラッシュチューブ構造の設計

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