設計者向けCAE/解析

┃S.B.D. MAIL MAGAZINE　　2003-6-12［Vol.85]
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　┃KOZO KEIKAKU ENGINEERING Inc.　　http://www.kke.co.jp/sbd

◇◆業界あれこれ
　SBD利用技術研究会●ホームページ開設！
　樹脂流動解析●Moldflow Design Link Ver4.0 6/16から出荷開始

◇◆技術探訪
　熱流体●いろいろな計算手法
　構造解析●材料（その１）　―材料係数―
　プラスチック●最近の検証事例から　その３「ウエルドライン　補足」

◇◆全国高専紹介 ～ つくりたいものはなんですか ～
　　●第2回　沼津工業高等専門学校　Part1

◇◆イベント情報
　　●設計製造ソリューション展　他

...業界あれこれ....................................................................................

SBD利用技術研究会●ホームページ開設！
SBD利用技術研究会のホームページがオープンしました。5月に開催された第1
研究会の内容を写真と共にアップしましたので、今回参加できなかった会員の
方も当日の盛り上がりを味わっていただけるはずです。また、会員ではない方
でも会の概要と雰囲気がご覧いただけますよ。
こちらよりどうぞ。http://www.sbd.jp/lab/index.htm

より詳細な内容を知りたい方はぜひこの機会にご登録ください。
http://www.sbd.jp/lab/appli01.htm

　　　　　　　　　　　　　　 [ 2003.06.12 from E.Kawamura]

樹脂流動解析●Moldflow Design Link Ver4.0 6/16から出荷開始
以前メルマガでご紹介したMoldflowにプラグインするデータトランスレータ
「Moldflow Design Link　Ver4.0」が６月１６日から出荷されます。今回から
MDLの構成が変わり、IGES,Parasolid,STEPが読めるものと、Pro/E版、CATIA版
（CATIA版はロックド、フローティング別々）に分類されることになりました。
価格なども変更されますのでご興味のある方は、弊社営業までお問い合わせく
ださい。
　　　　　　　　　　　　　　 　[ 2003.06.12　from S.Maeda ]

...　技術探訪 ....................................................................................

熱流体●いろいろな計算手法
流体の計算に用いられている計算手法には、差分法(FDM)、有限要素法(FEM)、
境界要素法(BEM)などがあります。さらにFDMのなかに有限差分法(狭義のFDM)
と有限体積法(FVM)などがあります。COSMOSFloWorksおよびEFD.LabはFVMを用
いています。

FDMまたはFVMは流体解析では最も歴史の古い計算法であり、現在でも主流です。
格子メッシュを用いているのが特徴です。FDMの概念は、流体現象を表現する
微分方程式を、節点同士の差分によって表現することです。FVMでは、メッシ
ュの交点を「グリッド」、メッシュに囲まれた小領域を「セル」と呼び、グリ
ッドを中心とした１セル分の領域を「コントロールボリューム」としています。
FVMは、この「コントロールボリューム」の中の物理量の収支に着目した計算
手法です。

一方のFEMは、三角形要素（２次元）や四面体要素（３次元）で特徴づけられ
る不規則なメッシュを用いた手法です。FEMが主流である構造解析との連携性
がありますが、流体解析ではマイナーな手法です。
次回は「連立１次方程式の解法」です。

本コーナーの参考書：「パソコンで見る流れの科学　数値流体力学入門」　矢
川元基（やがわげんき）編著　講談社発行

　　　　　　　　　　　　　　 [ 2003.06.12 from Y.Iijima ]

構造解析●材料（その１）　―材料係数―
今週からは材料についてお話しします。
設計者用の構造解析ツールでは、構造用鋼材やアルミなどの代表的な材料につ
いては、各係数が用意されているものが多くなっています。こういったものに
は、全ての係数が入力されており、あらゆる解析で使用できるようになってい
ますが、用意されていない材料を使う場合、どういった係数が必要なのでしょ
うか？

必要となる係数は解析の種類によって変わってきます。代表的な解析には、
・静的弾性解析：ヤング係数、ポアソン比、せん断弾性係数のうち２つ
・固有値解析：質量密度とヤング係数、ポアソン比、せん断弾性係数のうち２つ
・座屈解析：ヤング係数、ポアソン比、せん断弾性係数のうち２つ
・熱伝導解析（定常）：熱伝導率
などがあります。

これ以外にも、加える荷重によっては（例えば重力荷重など）質量密度が必要
であったり、安全率を出力する場合には降伏応力度や破断応力度なども必要に
なったりします。ちょっと変わったところでは、非定常熱伝導解析では、熱伝
導率の他に、比熱、質量密度が無いと解析ができない、といった具合です。

このように各解析で必要な材料係数は、それほど多くありません。一度、お使
いのパッケージで試してみて下さい。
次週は「延性材料と脆（ぜい）性材料」です。

　　　　　　　　　　　　　　 [ 2003.06.12 from T.Iguchi ]

プラスチック●最近の検証事例から　その３「ウエルドライン　補足」
前回のメルマガでウエルドラインを取り上げたところ、あるお客様から塗装レ
スについて取り上げて欲しいというお話がありました。最近のお話では、ある
パソコンメーカー様で筐体の塗装レスを目標にして取り組み、解決した例があ
ります。

最近は家電リサイクル法も影響して、家電製品などは回収されることになりま
すが、そこから再生プラスチックを生成する際に、塗装された製品が混じって
いると扱いが難しくなります。そのため、意匠的に影響のあるウエルドは樹脂
流動解析ソフトを使って温度や肉厚、樹脂先端部分がぶつかる角度を複数比較
することによって塗装レスに取り組む企業事例が増えてきています。

　　　　　　　　　　　　　　 　[ 2003.06.12　from S.Maeda ]

...　全国高専紹介 ～ つくりたいものはなんですか ～ ..............................

●第2回　沼津工業高等専門学校　Part1
先週から始まりました全国高専紹介の2校目は沼津高専です。これから3週にわ
たってご紹介します沼津高専は、昨年のロボコンで東海北陸地区大会で見事優
勝し、全国大会ではベスト4へ進まれました。今週は、機械工学科伝熱工学研
究室の柳田先生に学校と研究室の紹介をしていただきます。

◇沼津高専＆伝熱工学研究室について
沼津高専は富士山のふもとにあり、冬は毎日のように雪をいただいた霊峰富士
を見ることができます。学校は繁華街から離れた静かな場所にあります。機械
工学科、電気電子工学科、電子制御工学科、制御情報工学科、物質工学科の５
学科と共通の教養科からなる本科のほか、専攻科が設置されています。今も低
学年全寮制を実施していることが大きな特徴でしょう。教育の一環として１、
２年生は寮に入ることになっており、寮生の組織する寮生会のもとで規則正し
い共同生活を送っています。

私の研究室は機械工学科の「伝熱工学研究室」で、教官１名、今年の学生は専
攻科１年生１名、本科５年生３名です。私は７年前に本校に赴任するまでの31
年間、民間の会社に勤務していました。最初工場に入りましたが、その後、研
究所や社内の研修所などで仕事をしてきましたので、会社での経験を少しでも
学生に伝えたいと考えております。

そのため卒業研究の時間などはつい雑談等も多くなり、研究室は例年学生の溜
まり場になることが多くなっています。会社に勤務していたときはいろいろな
工場からの依頼研究を担当してきましたので、内容的には幅広く扱いましたが、
特に専門と言えるものがなく、本校に赴任してからは会社時代に考えていたテ
ーマのいくつかを取り上げております。

これまでに扱った研究テーマは、
・ 「内筒が回転する同心二重円筒間の流れと熱伝達」
・ 「傾斜平板に衝突する二次元噴流の熱伝達」
・ 「回転体多点温度測定用熱電対切替器の試作」
・ 「改良シングルブロー法によるスターリングエンジン再生器用金網の熱伝
　　達率の測定」
等です。

今年から新たに、「摺動面間の接触熱抵抗の測定」をテーマとして研究を始め
ました。プリンタの熱定着用ローラや、モータの整流用ブラシ部、ベアリング
部などで問題になります。このテーマはこれまであまり研究されていないので、
どのように進めるか、現在学生と相談しながら研究計画を立てております。

沼津高専・・・http://www.numazu-ct.ac.jp

次回より2週連続で実際にロボコンに参加された学生さんの思い出を掲載いた
します。お楽しみに！！
このコーナーでは皆様からの感想を大募集しています。研究内容への質問や学
生さんへのコメントなどなど、どしどしお寄せください。あて先は
sbdmgz@kke.co.jpです。
　　　　　　　　　　　　　　　[ 2003.06.12 from M.Mori ]

...　イベント情報 ..............................................................................

●熱対策設計のための解析技術セミナー●東京7月15日　大阪6月16日
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2003/thermsemi/index.htm

●第3回中部CAE懇話会●6月20日
http://www.cae21.org/index.htm

●設計製造ソリューション展●6月25～27日
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2003/dms2003/index.htm

●MSC.visualNastran for Wondows体験セミナー●東京6月25日　大阪7月16日
http://www.kke.co.jp/major/soft/mscwelfm.htm

●EFD. Lab, COSMOS/FloWorks入門セミナー●
http://www.fluid.co.jp/docs/seminor_diary.htm

●電気／メカ設計のコラボレーション設計セミナー●7月18日
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2003/ccwsemi/index.htm

　　　　　　　　　　　　　　　[ 2003.06.12 from E.Kawamura ]

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●編集後記
ホームステイ兼チャイルドケアでアメリカへ行った妹から電話がかかってきま
した。淡々としゃべり続ける妹の側で、その何倍もの元気な声で"Hello,
Fumi"と言っては笑い転げているおてんばな4歳のサラは、アジアから連れてき
た養子というイメージとあまりにもかけ離れていてカルチャーショックを受け
ました。
　　　　　　　　　　　　　　 　[ 2003.06.12 from F.Kawasaki ]

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