Ansys トポロジー最適化解析からのものづくり

CAEのあるものづくり Vol.29｜公開日：2019年2月

目次

はじめに

近年、3Dプリンタの普及にともない、CADやCAEツールのトポロジー最適化機能が盛り上がりをみせています。ただ、トポロジー最適化解析で求めた最適化形状をコンピュータ上で確認するだけにとどまり、3Dプリンタで造形を行って実物を確認された方は少ないのではないでしょうか。
本稿では、金属技研株式会社様のご協力のもと、ロケットエンジンノズルを題材としたトポロジー最適化解析から金属3Dプリンタ造形に至るまでの事例をご紹介いたします。

金属AMシミュレーション

金属AM（AdditiveManufacturing）は、設計プロセスおよび造形プロセスのそれぞれにシミュレーションが活用されます（図1）。設計プロセスはトポロジー最適化解析、造形プロセスは熱歪み予測が主に行われます。Ansysはこれらプロセスに応じた解析機能を搭載しています。

トポロジー最適化解析

今回の事例で取り上げるのは、ロケットエンジンノズルのシリンダー取り付け部になります。以下のステップでトポロジー最適化形状を検討しました。