HyperWorks · OptiStruct

Topology optimization ลดเหล็กโครงสร้างอาคารศาลได้ 10%

Skidmore, Owings & Merrill ใช้ OptiStruct หาแนวรับแรง (load path) ก่อน แล้วจึงเลือกหน้าตัดเหล็ก

10%เหล็กในระบบโครงสร้างลดลง

2 ขั้นตอนtopology แล้วตามด้วย beam optimization

LEED Platinumการรับรองของอาคาร

ที่มา กรณีศึกษานี้สรุปจากเรื่องราวลูกค้าที่เผยแพร่โดย Siemens Digital Industries Software ไม่ใช่โครงการของ Softprint อ่านต้นฉบับ

ศาลสหรัฐฯ ในลอสแอนเจลิส โครงสร้างออกแบบโดย SOM ภาพ: Siemens Digital Industries Software

ลูกค้า

Skidmore, Owings & Merrill (SOM) เป็นบริษัทสถาปัตยกรรม ผังเมือง และวิศวกรรม ในชิคาโก โครงการนี้คืออาคารศาลสหรัฐฯ แห่งใหม่ใจกลางลอสแอนเจลิส ซึ่งระบบโครงสร้างแขวนขอบอาคารไว้เหนือลานสาธารณะ และต้องเว้นระยะร่นจากถนนตามข้อกำหนด

โจทย์

SOM ต้องการโครงสร้างที่ใช้วัสดุน้อยลง เพื่อลดทั้งต้นทุนและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และต้องผ่านเป้าหมายปี 2020 ของหน่วยงาน General Services Administration (GSA)

แนวทางแก้

ทีมใช้ Simcenter OptiStruct (ส่วนหนึ่งของ HyperWorks) แบ่งเป็นสองขั้นตอน:

Topology optimization กำหนดแรงและจุดยึดให้พื้นที่ออกแบบ เพื่อสร้างทางเลือกการออกแบบและแนวรับแรงที่เหมาะสมเบื้องต้น ซึ่งมีรูปทรงคล้ายโครงสร้างตามธรรมชาติ
Beam optimization แปลงแนวรับแรงเป็นโครงที่สร้างได้จริง แล้วให้ optimization เลือกชนิดหน้าตัดเหล็กที่ดีที่สุด

ผลลัพธ์

ใช้เหล็กน้อยลง 10% ขณะที่สมรรถนะโดยรวมของระบบโครงสร้างดีขึ้น
ต้นทุนลดลงจากอาคารที่เบาลงและใช้วัสดุน้อยลง
อาคารได้รับการรับรอง LEED Platinum และผ่านเป้าหมายด้านพลังงานปี 2020 ของ GSA
งานออกแบบได้รับรางวัลมากกว่า 35 รางวัล

นำมาใช้กับงานของคุณอย่างไร

วิธีสองขั้นตอนนี้ใช้กับชิ้นงานในโรงงานได้เช่นกัน topology optimization บอกว่าเนื้อวัสดุส่วนไหนรับแรงจริงใน bracket โครงเครื่อง หรือชิ้นงานหล่อ แล้วใช้ size หรือ shape optimization กำหนดขนาดสุดท้าย อ่านต่อในบทความ Topology optimization

ที่มา: Siemens Digital Industries Software, https://resources.sw.siemens.com/en-US/case-study-som/

HyperWorks →กรณีศึกษา →

มีโครงการแบบนี้ไหม

บอกเราเรื่องชิ้นงานและปัญหา แล้ววิศวกร Softprint จะแนะนำแนวทาง

ส่งคำถามถึงเรา