パラメトリック スタディ

パラメトリック スタディは、モデルの設計を最適化する目的で使用します。一般的な目標は、許容応力と変位基準を保持しながら、パーツまたはアセンブリの重量を最小限に抑えることです。

Autodesk® Inventor® で作成したモデルは、パラメトリック スタディ機能を使用して、線形静的応力解析を自動的に一括して実行できます。パラメータは、Inventor で定義した寸法変数です。設計を最適化するために変更するパラメータを 1 つまたは複数選択することができます。指定したパラメータ値のすべての組み合わせを解析し、重量、応力、および変位結果が比較されます。

重要: 現在、Autodesk Inventor と Simulation Mechanical 間の相互運用性において、パラメトリック スタディが成功するかどうかに影響を与える既知の制限事項があります。

• Inventor から CAD モデルを Simulation Mechanical にプッシュ転送する場合、モデルは Inventor 2014 以降のバージョンからプッシュする必要があります。パラメトリック スタディは、Inventor 2013 から Simulation Mechanical 2014 以降のバージョンにプッシュされたモデルで実行することはできません。
• ただし、CAD ファイルが Simulation Mechanical 2014 以降のバージョンにプル転送された場合は、パラメトリック スタディを Inventor 2013 モデルで正常に実行できます。Inventor からモデルの転送を開始するのではなく、Simulation Mechanical の[ファイル] [開く]ダイアログ ボックスから CAD ファイルを開く必要があります。

パラメトリック スタディ コマンドを実行する前に、次のタスクを完了する必要があります。

• 結果の基準となる荷重および拘束を適用します。
• メッシュ設定を指定し、必要に応じてメッシュの細分化を適用します。指定したメッシュ サイズ、オプション、および細分化は、すべてのパラメトリック スタディの反復の基準として使用されます。

必要に応じて、次の追加タスクを実行することもできます。

• モデルをメッシュ化します。
• インポート時の初期のジオメトリに基づくシミュレーションを実行します。

これらのメッシュおよびシミュレーション タスクは、パラメトリック スタディの一部として、自動的に複数回実行されます。ただし、異なる設定または局部的な細分化が望ましいかどうかを判断するために、メッシュ サイズおよび品質を視覚化するのは有効です。また、初期シミュレーションを実行することで、基礎となる結果を得ることができ、パラメトリック スタディの適切な値の範囲を決定するのに役立ちます。

パラメトリック スタディを開始するには、[設定] [モデル設定] [パラメトリック スタディ]()コマンドをクリックします。スタディを完了する手順を次に説明します。

手順 1: 変動パラメータを選択する

1 つ目のウィンドウには、次の列に配置された、すべてのモデル パラメータが一覧表示されます。

• [名前]: パラメータ名は、各パラメータが属しているアセンブリのパーツとフィーチャ別にグループ化されて、この列に一覧表示されます。たとえば、任意のパーツ内のフィーチャ[押し出し 2]の後に、このフィーチャを構成するパラメータの一覧が続きます。さらに、次のフィーチャ([円形パターン1 ]など)がそれを構成するパラメータとともに表示されます。各パラメータ名の前にチェック ボックスが表示されます。スタディで各変動パラメータのチェック ボックスをオンにします。
  ヒント: 通常、1 つのスタディで過度に多くの変動パラメータを指定することはお勧めできません。これは次の 2 つの理由によります。
  • 他のパラメータも変更された場合、特定のパラメータの変更に対する結果の感度を測定するのが困難になります。
  • パラメータ値の組み合わせが多いため、スタディが完了するのに時間がかかる場合があります。たとえば、4 つの変動パラメータを定義して、各パラメータに 5 つの値を指定した場合、スタディの値の組み合わせ数は 625 (5⁴)となります。パラメトリック スタディを完了するのに、モデルのメッシュ作成と解析を 625 回行う必要があることを意味します。
• [値]: CAD モデルに指定した現在のパラメータ値です。
• [単位]: パラメータの単位(mm や度など)です。

[次へ]ボタンを押して手順 2 に進みます。またはダイアログ ボックスの左側に沿ったナビゲーション フレームの[設定/実行]をクリックします。

手順 2: パラメータを変更して解析を開始する

この手順では、前の手順で選択した変動パラメータが、ダイアログ ボックスに一覧表示されています。次の 4 つの方法のいずれかを使用して、各パラメータ値を指定できます。

1. 1 つの数値(37.5 など)を入力します。
2. セミコロンで区切った個別の数値のリストを入力します(例: 2.5; 2.75; 3; 3.5)。
3. 値の範囲と値の合計数を次の構文を使用してを入力してください。

   開始値-終了値:値の数

   例: 5-10:3

   (5; 7.5; 10)に相当

4. 値の範囲と増分値を次の構文を使用して入力してください。

   開始値-終了値|増分

   例: 10-16|2

   (10;12;14;16)に相当

注:

• 個別の数値一覧と範囲(上記の方法 2 ～ 4)では、値は昇順である必要があります。
• 方法 4 では、増分は開始値および終了値の差を超えることはできません。たとえば、5-10|6 は、増分(6)値が値範囲(10-5 = 5)を超えているため、有効な入力ではありません。

パラメータ値を指定した後、[実行]ボタンをクリックして、一連の解析を開始します。進行状況バーには、現在のスタディ全体と現在の反復の状況が示されます。進行状況バーの右側にある注釈は、完了した解析数、実行が必要な数、現在実行中のプロセス(メッシュ作成またはプロセッサによる解析など)、および(全体または現在の反復における)完了パーセントを示します。指定したパラメータのすべての組み合わせが解析されます。

実行中は、[実行]ボタンは[停止]に変わります。このボタンをクリックすると、現在の進行状況で、一連の解析が一時停止します。

解析が停止している場合、[リスタート]ボタンをクリックして、一連の解析を再開します。解析は、停止した場所から継続されます。完了済みの反復は再度計算する必要はありません。[リスタート]ボタンは、スタディを停止していない場合や、完了するまで実行した場合は、グレー表示されます。

実行が完了すると、スタディは自動的に手順 3 のダイアログ ボックスに移動します。

手順 3: フィルタを作成して結果を確認する

パラメトリック スタディのすべての反復が完了すると、結果サマリーが表示されます。各パラメトリック スタディの反復に対して、新しいモデル ファイルのセットが作成され、pStudy_x という名前のサブフォルダに配置されます。x は反復数を示します。これらのサブフォルダは、それぞれ modelname.pStudy という名前のフォルダにあります。modelname は元のモデルの名前です。modelname.pStudy フォルダは、元の modelname.fem ファイルと同じ場所に格納されます。

ダイアログ ボックスの上部には、次の 3 つの結果の上限値と下限値を示すテーブルが表示されます。

• 最大フォン ミーゼス応力
• 重量
• 最大変位

既定では、各結果の全範囲がテーブルに表示されます。

上限値と下限値のテーブルの下には、パラメータ値の各組み合わせに対する解析結果のサマリーが表示されます。列には次の情報が含まれます。

• [インデックス]: 各パラメータの組み合わせに割り当てられた ID 番号。
• [最大フォン ミーゼス応力]
• [重量]
• [最大変位]
• [プレビュー]: モデルのサムネイル イメージ。プレビュー イメージをダブルクリックすると、このインデックスに関する特定のパラメータの組み合わせを反映したモデルが、新しい Simulation Mechanical セッションで開きます。

重要: パラメトリック スタディで一覧表示されるフォン ミーゼス応力の大きさは、平滑化結果に基づいています。平滑化された応力は、結果環境でも既定で表示されます。したがって、パラメトリック スタディの結果は、結果環境の対応する結果コンター プロットと一致します(既定の設定を使用した場合)。

注: パラメータの組み合わせによって無効なジオメトリとなった場合、または特定の反復でメッシュ作成または計算に失敗した場合は、次のイメージが[プレビュー]列に表示されます。

結果をフィルタするには

目標の設計ガイドラインから外れる結果が反復に含まれる場合、テーブルにフィルタを適用して、この反復を非表示にすることができます。フィルタを適用するには、次の操作の 1 つまたは複数を実行して、 [適用]ボタンをクリックします。

• 3 つの結果のうち 1 つまたは複数の結果の[上限]を低減します。
• 3 つの結果のうち 1 つまたは複数の結果の[下限]を増加します。

ユーザ指定の[上限]より大きい結果の反復、およびユーザ指定の[下限]より小さい結果の反復はすべて、結果サマリー テーブルから除外されます。

フィルタをオフにし、全範囲の結果に戻すには、 [無効にする]ボタンをクリックします。

注: フィルタを適用すると、無効な結果はテーブルから除外されます。次に、フィルタを無効にすると、この無効な結果はテーブルに復元されません。いったん非表示になった結果は、非表示のままになります。

パラメトリック スタディ結果を保存するには

結果サマリーを保存せずに、パラメトリック スタディを終了すると、結果の比較テーブルは失われます。ただし、modelname.Pstudy フォルダ内のモデルは保持されます。

[保存]ボタンをクリックして、目的のファイルの名前と場所を指定し、 [保存]をクリックします。結果テーブルは、.CSV (カンマ区切り値)テキスト ファイルに保存されます。CSV ファイルは、次の列で構成されます。

• インデックス
• 最大フォン ミーゼス応力
• 重量
• 最大変位
• .fem ファイルへのパス
• CAD パラメータ

単位は、適用される列の見出し行に示されます。

一般的な注意:

• パラメトリック スタディの次または前の手順に移動するには、[次へ]または[前へ]ボタンを使用します。
• ダイアログ ボックスの左端に沿ったナビゲーション フレームの[パラメータ]、[設定/実行]、または[結果]をクリックして、パラメトリック スタディの 3 つのどの手順にもジャンプすることができます。
• [FEA エディタ]ボタンをクリックするか、ダイアログ ボックスの右上隅にある[X]アイコンをクリックし、パラメトリック スタディを閉じて、[FEA エディタ]環境に戻ることもできます。
• すべての反復を解析する前に、パラメトリック スタディを閉じると、設定は破棄されます。スタディを実行する前に、パラメータを再選択し、値を再定義する必要があります。前のスタディが少なくとも部分的に完了している場合、表示されるパラメータ値は最後に解析される値です。元のパラメータ値は、スタディ実行中に上書きされます。