MotionSolveとOptiStructの連成

OptiStructは、実績のある最新の構造ソルバーであり、静的 / 動的、振動、音響、疲労、熱伝導、マルチフィジックスの分野にまたがる線形 / 非線形解析について、包括的で正確、かつスケーラブルなソリューションを提供します。これは世界中の業界をリードする企業で使用され、最適化と共に設計を推進し、構造パフォーマンスを検証します。OptiStructは、Nastranの拡張された独自のバージョンと、Altairによって開発および保守される最新の独自の非線形定式化を使用して、線形と非線形の両方の問題を解析します。

MotionSolveとOptiStructの連成の価値

MotionSolveとOptiStructを連成することにより、大変位、塑性変形、座屈、高度な接触など、マルチボディダイナミクスフレームワーク内の複素非線形有限要素問題のスタディを行うことができます。MotionSolveは機械システム全体をシミュレートし、OptiStructは残りのシステムに結合される1つまたは複数のパートから成るサブシステムをシミュレートします。要素、材料などについて、MotionSolveやOptiStructのモデリング機能に制約事項はありません。

この連成で、弾塑性、ガスケット、粘弾性、クリープ、ユーザー定義の材料の他、ゴムやその他の超弾性材料の非線形弾性を、マルチボディシミュレーションに導入できます。滑り接触、周波数依存、多孔質弾性材料プロパティもサポートされています。さらに、OptiStructは、単一のシミュレーションで熱物理と機械物理の両方を解析でき、エンジニアは、準静解析、過渡解析、接触ベースの熱解析のいずれを必要とする場合でも、実際の条件下のパートの挙動を理解することができます。

適用例

非線形弾性体

線形弾性体は、ボディに微小変形のみが生じる（特性寸法の約10%未満）用途に非常に適しています。線形弾性体は、MotionSolveで直接モデル化できます。ただし、構造が大きな変形を受けることが予測されたり、材料プロパティがシミュレーション中に大きく変化することが予測される場合は、OptiStructで非線形解法NLPARMを使用してモデル化する必要があります。この方法は、非線形静解析と非線形直接過渡解析をサポートします。その後、MotionSolveで、この構造と残りのマルチボディシステムとの連成シミュレーションが行われます。

非線形構造は、ユーザー定義の結合点（節点）を介して残りのマルチボディシステムと相互作用します。これらの結合点は、剛体要素（RBE）を介してその構造の荷重支持面に結合されるマスター節点とすることもできます。MotionSolveの剛体および線形弾性体と、OptiStructの非線形構造間の接触はサポートされていません。ただし、非線形構造は同じOptiStructモデル内で定義された他の構造と接触できます。

連成の実装

MotionSolveとOptiStruct間の連成は、カスタマイズされた変位-力（2方向）連成を介して行われます。このカスタマイズされる連成では、MotionSolveを先行シミュレーターとし、OptiStructを遅行ソルバーとして、通信間隔を可変にすることができます。各ソルバーは、過渡解析または準静解析を実行できます。どちらの製品も、それぞれが独立した可変のタイムステップを持つ独自のプロセスで並列して実行されます。

結合点は、MotionSolveとOptiStruct間の結合を作成します。結合点の結合タイプは常に球ジョイントです。つまり、並進の変位と力のみが2つのソルバー間でやり取りされ、結合点でのモーメントは伝達されません。回転、固定、その他のジョイントを、結合点の組み合わせによりリアライズできます。ブッシュ要素もサポートされます。

MotionSolveによる一般的な連成シミュレーションプロセスの詳細については、連成シミュレーションの概要を参照してください。

モデリングワークフロー

モデリングワークフロー全体を以下に示します。MotionSolveとOptiStructの連成シミュレーションの作成方法の詳細については、MV-7022：フロントサスペンションスプリング - MotionSolveとOptiStructの連成シミュレーションをご参照ください。

出力

両方のソルバーが、それぞれ対応するモデルについて結果を生成し、それらはHyperViewとHyperGraphを使用してポスト処理できます。

制限事項

現在、MotionSolveは、OptiStructの陰解法とのみ連成できます。