HS-2210： I型片持ち梁の主成分解析

D-最適計画DOEを用いたI型片持ち梁の主成分解析を実行する方法について学習します。

開始に先がけ、本チュートリアルで使用されるモデルファイルを<hst.zip>/HS-2210/から自身の作業ディレクトリにコピーします。

スタディのセットアップの実行

  1. HyperStudyを開始します。
  2. 以下の方法で新規スタディを開始します：
    • メニューバーから、File（ファイル） > New（新規）をクリックします。
    • リボン上でをクリックします。
  3. Add Study（スタディの追加）ダイアログでスタディの名前を入力し、スタディの場所を選んでOKをクリックします。
  4. Define Models（モデルの定義）ステップに進みます。
  5. パラメータ化ファイルモデルを1つ追加します。
    1. Directory（ディレクトリ）から、ibeam.tplファイルをワークエリアにドラッグ＆ドロップします。
      図 1.


    2. Solver input file（ソルバー入力ファイル）列にibeam.pyと入力します。
      これが、評価中にHyperStudyが書き出すソルバー入力ファイルの名称となります。
    3. Solver execution script（ソルバー実行スクリプト）列に、Python (py)を選択します。
  6. Import Variables（変数のインポート）をクリックします。
    4つの入力変数がibeam.tplリソースファイルからインポートされます。
  7. Define Input Variables（入力変数の定義）ステップに進みます。
  8. 入力変数の下限値と上限値を確認します。

ベースランの実行

  1. Test Models（モデルをテスト）ステップに進みます。
  2. Run Definition（計算実行）をクリックします。
    スタディのDirectory（ディレクトリ）内に、approaches/setup_1-def/ディレクトリが作成されます。approaches/setup_1-def/run__00001/m_1には、ベースランの結果である入力ファイルが含まれます。

出力応答の作成と評価

  1. Define Output Responses（出力応答の定義）パネルに進みます。
  2. Y軸の慣性モーメントについてのIy出力応答を作成します。
    1. Directory（ディレクトリ）から、approaches/setup_1-def/run__00001/m_1にあるoutput.hstpファイルをワークエリアにドラッグ＆ドロップします。
    2. File Assistant（ファイルアシスタント）ダイアログで、Reading technology（読み取り技術）をAltair® HyperWorks®にセットし、Next（次）をクリックします。
    3. Single Item in a Time Series（タイムシリーズの単一アイテム）を選択し、Next（次）をクリックします。
    4. 以下のオプションを定義し、Next（次）をクリックします。
      • TYPEをOutputにセットします。
      • RequestをIyにセットします。
      • ComponentをValueにセットします。
      図 2.


    5. 出力応答のラベルをIyとします。
    6. Expression（式）をMaximum（最大）にセットします。
    7. Finish（終了）をクリックします。
      図 3.


  3. Step 2を繰り返し、出力応答をあと4つ作成します。ただし、各出力応答に割り当てるRequestはそれぞれ下記に変更します。
    出力応答 Request
    Volume Vol
    IZ Iｚ
    Displacement d
    Frequency1 freq1
  4. Evaluate（評価）をクリックして出力応答値を抽出します。

D-最適計画DOEの実行

  1. DOEを追加します。
    1. Explorer（エクスプローラ）内で右クリックし、コンテキストメニューからAdd（追加）を選択します。
      Add（追加）ダイアログが開きます。
    2. Select Type（タイプの選択）からDOEを選択します。
    3. Definition from（定義元）に、アプローチを選択します。
    4. Setup（セットアップ）を選択し、OKをクリックします。
  2. DOE 1 > Specifications（スタディ仕様）ステップに進みます。
  3. ワークエリア内でモードをD-Optimal（D-最適計画）にセットします。
  4. Settings（セッティング）タブで、Number of Runs（実行の数）を13に変更します。
    これは、最低限必要な値より2つ多くなっています。
    図 4.


  5. Apply（適用）をクリックします。
  6. DOE 1 > Evaluate（評価）ステップに進みます。
  7. Evaluate Tasks（計算実行）をクリックします。
  8. DOE 1 > Post Processing（ポスト処理）ステップに進みます。
  9. Ordination（序列法）タブをクリックします。
    バイプロットは、それぞれが1つの入力変数と出力応答を表すライン間の関係性に着目することで解釈されます。DisplacementおよびIy出力応答は、強い負の相関性を示しています。これは、それらが整列しているものの、逆の方向を向いているためです。また、DisplacementとIyは、直交で示されるとおり、入力変数web thicknessと全く相関していません。同様な強い正の相関性は、周波数と高さの組み合わせや体積、Iｚおよびフランジ長の組み合わせで見られます。
    図 5.