謝一民院士のチームが双方向漸進的構造最適化法に基づくトポロジー最適化設計ソフトウェアAmebaをリリース

謝一民院士が率いる中国のチーム、謝一民テクノロジーは、同氏が提唱する双方向進化構造最適化法（BESO）に基づいたトポロジー最適化設計ソフトウェア「Ameba」を開発した。ユーザーは、設計ニーズに応じて、初期設計領域に機械的およびその他の境界条件を課し、ソフトウェア計算を通じて最適化することができます。解決すると、設計領域はアメーバのようにさまざまな形状に進化し、最終的に力を合理的に伝達し、バイオニックな形状が得られます。 Amebaは、2020年のグローバルデジタルフューチャーカンファレンスで「今年最も影響力のあるデジタルツール」賞を受賞しました。

Xie Yimin 氏のチームは、創造性を刺激し、製品設計を加速させるために、高度で使いやすいトポロジー最適化ツールを設計者に提供することを目指しています。

1.アメーバ理論
Amebaは双方向進化構造最適化（BESO）理論に基づいており、非効率なユニットを削除するだけでなく、材料の「高効率」（材料応力が高いなど）領域にユニットを追加することもできます。ユニットの削除と追加の両方の戦略により、進化的最適化方法の最適化能力が強化されます。
△BESO原則2.Amebaの使い方
図 Ameba v1.05 オペレーターパネル Ameba は Rhino-Grasshopper パラメトリックプラットフォームに基づいて開発されたプラグインであるため、ユーザーは Rhinoceros と Grasshopper の基本的な知識を持っている必要があります。この前提の下、Ameba は非常に使いやすいです。実行する必要があるのは次の手順だけです。
1. メッシュ化するモデルを入力します（AmebaMesh が自動的にメッシュ化します）。
3 次元の閉じたソリッドモデルまたは 2 次元の平面モデルになります。

2. 荷重（値を持つベクトル）とサポート（アンカー方向を持つ点、線、または面）を設定します。
必要に応じて、設計外の領域や対称制約などの条件が設定されることもあります。

3. クラウドコンピューティングを開始し、クラウドコンピューティングがファイルを返すのを待ちます。
コーヒーを飲んだり、他のことをしたりしてもいいですよ

4. 計算結果を後処理します。
Ameba は、丸め、細分化、均一な純粋な四辺形メッシュへの自動変換などの後処理アルゴリズムを提供します。ユーザーは必要に応じて計算結果モデルを最適化できます。

そのため、利用プロセスの大部分は自動化されており、Ameba開発チームはユーザー向けに多数のユースケースとオペレーター機能の詳細な説明を用意しています。
△2D境界条件を適用△2D計算結果△3D境界条件を適用△3D計算結果△Ameba結果後処理
3.Amebaのメリット
Ameba は、エンジニアリング設計の分野で高品質の生産性ツールとなることを目指しています。チームはほとんどの CAD プラットフォームに適応し、設計からシミュレーションの最適化までユーザーに優れたエクスペリエンスを提供します。現在、Ameba は、創造の自由度をさらに高める Rhino プラットフォームのアップデートバージョン V2.0 をリリースしました。

Amebaはクラウドコンピューティングサービスを使用します。開発チームは、サーバークラスターに高性能の並列コンピューティングプログラムを展開しているため、ユーザーは即座に最適化の結果を得ることができます。計算規模が大きい場合、計算プロセス全体に長い時間がかかりますが、ユーザーのローカルコンピューターには影響しません。計算ファイルは Rhino プロセスから分離されて自動的にローカルコンピューターに転送されるため、サービスの安定性が確保されます。

Ameba には強力なグリッド最適化機能があります。 Ameba にはトポロジー最適化機能だけでなく、強力なメッシュ最適化機能も備わっています。交差する幾何学的ボディを有機的なメッシュモデルに最適化したり、無秩序なトポロジ構造を持つメッシュを均一な純粋な四辺形メッシュまたは純粋な三角形メッシュに最適化したりできます。

4. トポロジー最適化と 3D プリント<br /> トポロジー最適化の結果は 3D プリントに非常に適しています。プロセス制約がない場合、3D プリントはより良い選択肢です。
△トポロジー最適化結果の3Dプリントサンプル△コンセプトバイクのトポロジー最適化結果お問い合わせ先: [email protected]
公式ホームページ：http://ameba.xieym.com

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