SBD利用技術研究会 分科会　日時　2009年9月11日（金）13:00〜14:30〜16:10 ■構造セッション リンナイ 南谷さん（座長） KKE 佐橋（サポーター） デンソー 横田さん（前半） 住友重機械 中島さん サイバネット 恒木さん ソリッドワークス 島村さん 三協フロンティア 上野さん シナノケンシ 中村さん 富士フイルム 山田さん シチズン 渡邉さん NPPOCAFE 本間さん 住友電気 河村さん TOTOハイリビング 松浦さん 芝浦工大 奥田さん 芝浦工大 藤村さん ・リンナイ 南谷さんから持ち寄られた熱による反りの問題 BBQ鉄板の反りについて ・三協フロンティア 上野さんの相談 ・最終的には教育の流れに… ■樹脂セッション KKE 前田（座長・サポーター） 小松開発 切詰さん デンソー横田さん（後半） ソリッドワークス 大澤さん ■熱流体セッション 場所　本所新館9Fアセンブリホール 【出席者】（順不同） 光洋サーモ 藤山さん（座長） KKE 島田（サポーター） 東京大学 梅谷さん ソニー 田中さん NPOCAFE 小尾さん テラバイト 平澤さん 松村電機 升崎さん 理化工業 佐々木さん 理化工業 鈴木さん サーキットワークス 小牧さん 山武 本間さん アマダ 四ノ宮さん NECエレ 伊東さん 住友電気 吉川さん ソリッドワークス 白井さん KKE 飯嶋、山田、鄭、近久、石黒 ■プレゼン@：ソニー　田中さん <問題1>計算時間をいかにして短縮するか ◇メッシュの作成方法を見直す ◇ゴール条件の設定 ・なるべくゴール条件を少なくすることがポイント、出来るだけ一つに絞る ・計算コントロールオプションを利用する（島田） →「終了」タブで手動に切り替えると、 終了条件のための差分を任意の値に変えることができる。 指定した条件を満たしたら計算が終了する ◇自然対流問題の場合での計算時間短縮の対策 ・自然対流問題の場合、非定常の傾向が強い ・同じような周期パターンが出たら終了とする方法が良いのでは。 <問題2>バッチ処理におけるwindowsのエラー“ビジー”表示 ◇考えられる原因 ・ライセンス更新タイミングの問題でプロジェクトが切替わるとき、 瞬間的にメモリ使用量が大きくなる [結論]　メモリ空き容量を大きくする ■プレゼンA：アマダ　四ノ宮さん …レーザ加工機の設計で、集塵機構の解析モデルを扱う 大小サイズの違う集塵機構の設計において、 完成している小サイズのモデルを基に大サイズの設計を行う。 吸込み速度を小モデルでの比率（１０％）と 同じだけ大きくする方法を試みる ⇒結果、予測どおりで成功した ◇反省点 ・前例がないので、解析で実測値を使用できない ・問題となる領域（部品）のメッシュ作成 ◇ローカルメッシュの問題点：メッシュ数が異常なほどに増えてしまう ⇒狭流路オプションでリファインをかける ◇ローカル初期メッシュのテクニック ・該当部品を選択し、リファインを1〜2に設定する ・ダミーパーツが便利：コンポーネントコントロールで不使用にする （ダミーパーツは固体周辺である必要はなく、空中でもＯＫ） ◇東京大学　梅谷さんの質問 選択した問題のある部品に対して 「風上と風下の設定を逆にすべきでは？ 　現状の設定は、渦が発生して計算が不安定になる」 四ノ宮さんの回答 「風上に設定しても実際には一様ではなく、 　結局は変化してしまうからこれで問題ない」 平澤さんの回答 「風上と風下の設定を逆にすると 解析結果は変わってしまうため問題あり」 ★ＮＩＫＡへの要望@ ローカル初期メッシュで薄板を捕えられるようにメッシュを切る場合、 その周辺の領域まで細かくなってしまうので改善してほしい ■プレゼンB：山武　本間さん …ボールバルブの解析を行っている １．微小流路の解析 長くなった解析モデルの中で微小な流路が出来てしまう メッシュを粗くすると実測比に近い 一方、細かくすると実測値と大きく異なる（＋30%以上） ‐変化率はどうか？傾向で捕えるのはどうか？ やっているが、バルブの開度を変えると実測値との開きは大分異なる。 ただ、開度は同じでモデルを変えた場合では、 傾向でとらえることができるかもしれない。 ‐毎回これ程の差（30%以上）が出るのか？ テーパーの穴に対しては、ここまでの差はない。 ‐風上と風下で評価するのはどうか？ 風下の結果を見ながらパーツを変えるなど検討する。 ‐狭流路の部分のレイノルズ数が大きく、 k-εモデルでは対応できないのでは。 したがって別の乱流モデルを適用すべき。 ただしSWFSでは別の乱流モデルの適用はできない。 したがって、レイノルズ数で判断するしかない。 レイノルズ数を流速から拾ってみて計算する。 -乱流パラメータの設定は？ 初期の乱流状態を設定するための項目であり、効果は得られない。 [結論] 精度を合わせ込むことは難しい。 傾向から判断をしようと思う。 ２．斜めの狭い流路のメッシュが切りづらい EFDは６面体＋カットセル ‐再メッシュの面設定、エッジ指定ができれば・・ ‐EFDは内部流れ領域を認識させる方式。 藤山さん： 全体のモデルを斜めにを傾けて メッシュを再度切りなおす方法で対応している。 カットセル（界面セル）について： EFDの場合、固体と流体のセル内の割合によっては 精度が非常に落ちてしまうので、出来るだけ合せるようにする ３．渦度をゴール条件に設定したい⇒★NIKAへ要望A ４．カラーバーの表示設定 最大最小をわざわざ決める必要があるから不便。 中間部分に関しても数値を任意指定ができれば比較しやすい。 ５．構造‐流体の双方向連成解析 本間さん：使い勝手はどうか？ 藤山さん：時間が非常にかかる EFDとSolidWorksSimulationでもVerが合えば可能 ただし、流体→構造の片方向連成解析である。 ６．騒音の解析 梅谷さん：乱流を拾う必要がある大規模な問題なため難しいと思う 平澤さん：騒音解析は費用対効果を考えると非常に厳しい。 ■理化工業　佐々木さんの質問 メッシュを細かくしすぎても逆に精度が悪くなる問題（ANSYS Icepak） →メッシュ数と精度の問題は、乱流モデルによるところがある。 メッシュを細かくすれば精度があがると思っていたので、 現状の社内でのメッシュ作成ルールを変える必要がある。 事例（サーキットワークス　小牧さん） 半導体のプローブでチップの材質を変えた時と チップそのものを失くしても結果がほとんど変わらなかった。 原因は、プローブ周りのメッシュが適切に切れてなかったため計算されていなかった。 ◇メッシュ作成の社内ルールについて モデルが同じでも条件を少し変えるだけでメッシュを変える必要があるため ルール付けすることが非常に難しい。 社内でのルール作成は、長い間課題となっている。 伊東さん： メッシュが粗いと精度があわない。 一定を超えると安定した結果を得られるが、 あるところからまた精度が落ちる ⇒EFDは乱流を解く際に、k-εを採用しているのが理由。 k-εはメッシュをある一定のところまで細かくしたら、 それ以上細かくしても精度はあがらない。 ★ＮＩＫＡへの要望B ＥＦＤは「Ｙ＋」が表示できない(他の解析ソフトウェアでは可能) ⇒ＮＩＫＡへ要望 (Ｙ＋ =境界層の厚さ) ●後半● 【出席者】（順不同、敬称略） サーキットワークス・ジャパン株式会社　小牧宗生 NECエレクトロニクス(株)　伊東誠 株式会社松村電機製作所　升崎宏昭 住友電気工業株式会社　河村裕史 株式会社テラバイト　平澤和之 KKE：飯嶋、鄭、石黒 ■自己紹介と使用ソフトについて FloTHERM使用…伊東さん、河村さん FloEFD、FlowSimulation使用…小牧さん、升崎さん 小牧さん（以前はFloTHERMを使用）： FloTHERM上ではCADデータの編集が行えない点、 解析のためのモデルをわざわざ用意する必要がある点が残念。 SolidWorksから直接FloTHERMへ持っていければ良いのだが・・。 ■プレゼン：NECエレクトロニクス　伊東さん 〜熱流体解析入門書の紹介と概要説明〜 「電子機器の熱流体解析入門」（国峯先生）紹介 2009年9月25日発刊（予定） ⇒本の各章や概略を説明されました。 ○紹介トピックの一例 ・アスペクト比の大きいメッシュ 誤差が大きくなった場合は、収束基準を厳しくすると改善される ・解析領域の大きさの目安 代表長さの2〜3倍以上（縦、横ともに） ・境界層のメッシュ分割 理論値との比較⇒細かいほうが合う -層流でのメッシュ分割…細かいほうが理論値と一致する。Y+を2分割が適切。 -乱流でのメッシュ分割…粗すぎても細かすぎても誤差が生じる。流路幅に対して6分割程度が適切。 ■お悩み相談 １．実測値と合わない（住友電気工業　河村さん） -問題の説明 筐体の側面に４つのユニットを配置し、 別の向かい合う２つの側面を流入面と流出面とする。 チップとTOP面との隙間が、3mmの狭流路 解析では、 狭流路に空気が流れず第４チップには空気が届いていない。 ⇒チップ温度が高い 実験では、 ドライアイスによる気体流れの可視化をしたところ 第４チップまで空気が届いている ⇒チップ温度は解析よりも低い結果になる ・実験で利用したのはドライアイスなので、 二酸化炭素が多く温度も下がるため、 したがって実測値と合わないのでは。 ・二酸化炭素と空気はレイノルズ数がかなり異なるが そんなに結果が変わるだろうか？ ⇒変わらないだろう ・チップの最大温度は70度なら、輻射を考慮すべきか？ ⇒強制対流問題だから輻射設定は不要 ・流速はどうか？熱伝達が本当に問題なのか？ ⇒問題の箇所を突き詰めることが必要 ・解析時、結果の検証は温度か、速度か？ →温度のみ（河村さんの回答） だいたいは温度だけで検証（平澤さん） 流速が変わっても温度はほとんど変化しない（伊東さん） 河村さんから問題説明の追加： 実験ではファンを使用し、 ファンに最も近くにあるチップの温度が低い 一方、解析では一面開口部で一様に流出している ［結論] 実験と同様、解析モデルにも 簡易的なファンを作成し、同じ条件での解析を試みる ２．プロペラ作成済のファンについて （松村電機　升崎さん） そのまま使用or単純なモデルに変更する必要があるのか？ ⇒複雑な形状なので簡易モデルにしてください（飯嶋） ３．プロペラ付きファンの境界条件設定について （住友電気工業　河村さん） 流入面は、どの面（ライン）を指定するのが最適か a.ファン筺体のライン b.羽の最前面（筺体側）ライン c.羽根のの中心ライン　etc... テラバイト平澤さんのお客様で すべてのパターンを実験した人がいた ⇒回答　(b)羽の最前面（筺体側）が最適 ■教育推進セッション 光洋サーモ 藤山さん（座長） KKE 大渕、近久（サポーター） 東京大学 梅谷さん アマダ 四ノ宮さん リンナイ 南谷さん KKE 佐橋 デンソー 横田さん（前半） 住友重機械 中島さん サイバネット 恒木さん ソリッドワークス 島村さん 三協フロンティア 上野さん シナノケンシ 中村さん 富士フイルム 山田さん シチズン 渡邉さん NPPOCAFE 本間さん 住友電気 河村さん TOTOハイリビング 松浦さん 住友電気 吉川さん NPOCAFE 小尾さん ソリッドワークス 白井さん 芝浦工大 奥田さん 芝浦工大 藤村さん