設計実務に根付くジェネレーティブデザインと「MODSIM」の真価：設計と解析の分断をなくす

設計初期で性能や品質を見極める重要性が高まる一方、設計と解析の分断はトポロジー最適化活用の障壁となってきた。両者を共通基盤で一体化する「MODSIM」による、設計実務に根差したジェネレーティブデザインの可能性を紹介する。

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　軽量化や剛性に代表されるように、部品設計では多くの要件を同時に満たすことが求められる。近年は、部品構造や性能要件の複雑化が進み、設計初期段階で最適な形状を見極めることは容易ではない。その結果、設計と解析を行き来する工程が発生し、設計に多くの時間を要してしまうことも少なくない。

　こうした課題に対するアプローチとして注目を集めているのが、部品の最適な材料配置や形状を解析技術によって導き出す「トポロジー最適化」である。設計初期段階から性能を軸に形状検討を行える点に魅力を感じ、既に取り組んだ経験を持つ設計者も少なくないだろう。一方で、検討止まりに終わり、実運用にまで至らなかったケースも多いのではないか。

　その背景には、トポロジー最適化ツールの専門性の高さに加え、得られた最適形状をCADモデルとして扱いにくく、設計のブラッシュアップや解析、さらには製造プロセスへと円滑につなげにくいという課題がある。

　こうした課題に応えるのが、「MODSIM」と呼ばれる考え方だ。MODSIMに基づき、3D CADとトポロジー最適化を密接に組み合わせたジェネレーティブデザインにより、設計と解析を分断することなく、設計初期段階から形状最適化を検討できる。本稿では、そのアプローチについて解説する。

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