設計者向けCAE/解析

┃S.B.D. MAIL MAGAZINE　　2003-7-10［Vol.89]
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　┃KOZO KEIKAKU ENGINEERING Inc.　　http://www.sbd.jp

◇◆業界あれこれ
　セミナー●製造業CAE個別相談セミナー　大阪

◇◆技術探訪
　熱流体●要素生成・グリッド生成
　機構解析●ソルバ-反復法
　プラスチック●最近の検証事例から　その７「反り」

◇◆全国高専紹介 ～ つくりたいものはなんですか ～
　　●第3回　長野工業高等専門学校　Part2

◇◆イベント情報
　　●3次元CAD活用ソリューションセミナー 他

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

セミナー●製造業CAE個別相談セミナー　大阪
日頃抱えているCAEに関するお悩みに対し、弊社スタッフが具体例をまじえな
がら実践的なソリューションを提案します。個別に、じっくりと相談されては
いかがですか？
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2003/cae/index.htm

　　　　　　　　　　　　　　　[ 2003.07.10 from E.Kawamura ]

注目製品●SolidWorksのデータを使って、Ｐ法材料非線形解析が出来る
SolidWorksの形状を忠実に表現したまま、ソリッドの非線形解析が出来る良い
ソフトを見つけました。
先日、StressCheckの総代理店をしているアプライドデザイン社に行ってきま
した。SolidWorksからParasolidで吐き出された形状データが、微妙なフィレ
ットの曲面などを失うことなく、丸みを帯びたままＰ法メッシュで切られて、
材料非線形解析に使われていました。

線形や大変形はPro/MECHANICAでも出来ますが、それはPro/E（現在は
Wildfire)ユーザだけの話。しかも材料非線形は出来ないですよね。プラスチ
ックの成型品の変形を非線形性を考慮して解こうとすると、３次元CADと非線
形ソフトの出番となりますが、StressCheckはParasolidをカーネルに使用して
いますので、SolidWorksでもSolidEdgeでも使えます。非線形解析を検討して
いる設計者の皆様、検討してみる甲斐はありますよ。
まずは、こちらから→http://www.ada.co.jp

　　　　　　　　　　　　　　　[ 2003.07.10 from T.Sumiya ]

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

熱流体●要素生成・グリッド生成
数値解析とは、連続量である自然現象を、コンピュータが理解できるように離
散化して表現するものです。空間を離散化したものがメッシュです。「メッシ
ュ」というのは１つの呼び方で、他に様々な呼び方があります。有限要素方で
は「要素」、有限体積法では「グリッド」、「セル」と呼びます。

離散化とは、滑らかな円を多角形で表現する様なものです。当然、角（節点＝
メッシュ）の数が多いほど円に近く（精度が高く）なります。しかし、むやみ
にメッシュ数を増やすと計算に必要なメモリおよび計算時間が増大するため、
極力少ないメッシュ数で必要な解析精度が得られる「適切なメッシュ」なるも
のが必要になります。

必要なメッシュの細かさは、表現するべき現象の空間的な変動の程度に依存し
ます。緩やかな１つの円弧を表現するには、円弧の両端の２点と中央の１点、
合計３つの点があれば、およその形状を表現できますが、細かい波のように幾
つもうねりを持った曲線を表現するには、多くの点が必要になります。

狭い流路を考えた場合、流速分布は壁面上を０として中央が大きく膨らんだ弓
型の分布を示します。この現象を表現するのに流路の幅方向に１つのメッシュ
しか無ければ、解析精度が悪く、少なくとも３～４以上のセルが必要であるこ
とが想像できると思います。
次回は「可視化」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

　　　　　　　　　　　　　　 [ 2003.07.10 from Y.Iijima ]

機構解析●ソルバ-反復法
今回は反復法についてご説明します。DDM、COSMOSMotionではニュートン・ラ
フソン法で反復法により解を導いています。この手法では運動方程式の変数を
与えるためにマトリックスを使用していますが、このマトリックスをヤコビア
ンマトリックス（Jacobian matrix）と呼んでいます。

ソルバはヤコビアンマトリックスを反復させる操作を繰り返しながら解を収束
させようとします。ソルバパラメータにある"ヤコビアンパターン"がどれく
らいの頻度でヤコビアンマトリックスを反復するかをコントロールしています。

100%の場合ヤコビアンは全てのタイムステップ毎にマトリックスを更新し、
50%の場合は１ステップおきにマトリックスを更新することになります。解の
探し方として、まずソルバは解の誤差範囲を決定します。

この値はタイムステップ（初期、最大、最小）、精度等から決まります。計算
誤差が誤差範囲より大きい場合は最大反復回数で決めた回数まで計算を反復し、
それでも誤差範囲内の解が得られない場合は現状の解が収束しないとみなし、
さらに小さなタイムステップで解を導き出す処理を行います。

この処理を解が収束するまで行い（最小ステップまで）、解が収束したら次の
タイムステップに処理を移します。ソルバはシミュレーション時間の最後まで
これらの処理を繰り返します。

　　　　　　　　　　　　　　 [ 2003.07.10 from K.Taguchi ]

プラスチック●最近の検証事例から　その７「反り」
樹脂流動解析のソフトを紹介すると、必ずといっていいほど「反り解析ができ
るか？」ということを聞かれます。Moldflow Plastics Adviserでは、残念な
がら反り解析はできません。しかし、このPlastics Adviserで反りの問題に取
り組んだお客様も実際にいらっしゃいます。これから２回に分けてその事例を
ご紹介していきます。
　　　　　　　　　　　　　　 　[ 2003.07.10　from S.Maeda ]

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

●第3回　長野工業高等専門学校　　　　　　　　Part2
先週に引き続き長野高専の登場です。今回は学生さんに将来の夢を語っていた
だきました。
◇学生さん夢を語る
長野高専　機械工学科 ５年　恋するウエキちゃん　「将来の夢」

幼少期から関心のある自動車やバイクの製造に携わりたい。高専卒業後は大学
に進学し、より深いことを学習し、修士課程までを出たい。その後、自動車や
バイクを製造している企業に就職し、世界中の人が注目する自動車の設計・製
造をしたい。
我々の高専では、4年次に"創造工学実習"と言うカリキュラムが組まれてい
る。7，8人の班でテーマに沿ったロボットを製作すると言うもので、我々の年
のテーマはボウリングロボットだった。テニスボールをボウリングの球に見立
て、ペットボトルをピンとして行われ、ボールの取り込みから発射までの一連
の動作を行うロボットであった。
初めての設計・製作でわからないことだらけであった。チームワークの重要性
を痛感し、設計の奥深さを感じながら夜遅くまで製作に励んだ。出来上がった
ロボットは、お世辞にもセンスの良い物とは言えなかったが、完成に至る経緯
の苦労が報われ、ものづくりの楽しさや喜びを感じた。
自らで設計・製作を行った経験を活かし、将来は歴史に刻まれる名車を作りた
い。

今週は、ここまでです。　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。

　　　　　　　　　　　　　　 　[ 2003.07.10 from M.Mori ]

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

●SBD利用技術研究会　勝手に流体セッション●7月11日
http://www3.kke.co.jp/sbd/lab/meeting_flow.htm

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

●バルブ/ダクト設計のための解析技術セミナー●7月15日
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2003/bulb/index.htm

●製造業のための戦略情報システムセミナー●7月16日
http://www.kke.co.jp/csrp/oosaka_seminar.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/ccw/index.htm

●製造業CAE個別相談セミナー●大阪7月18日
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2003/cae/index.htm

●設計のための構造・機構体験セミナー●7月23日
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2003/designho/index.htm

●MSC.vN4W　名古屋　MSC.Software共同セミナー●7月23日
http://www3.kke.co.jp/cae/taiken/home.htm

●EFD.Lab, COSMOSFloWorks入門セミナー●7月15日
http://www.fluid.co.jp/docs/seminor_diary.htm

●EFD.Lab, CAEソリューション・セミナー●東京7月17日
http://www.terrabyte.co.jp/new_page_26.htm

●3次元CAD活用ソリューションセミナー●7月18日、8月1日
各種省力機器製造業での事例紹介とAutodesk Inventorカスタマイズによる構想
設計支援　（２次元設計から３次元CAD活用まで）
http://www.kcad.kubota.co.jp/event/inven/inventor6.htm

　　　　　　　　　　　　　　　[ 2003.07.10 from E.Kawamura ]

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●編集後記
シェイクを作る機械を売っていたメーカーが、マクドナルドを増やせば商品が
売れると考えて買収してチェーン展開したのがマクドナルド拡大の始まりだそ
うです。市場の拡大は誰もが望むことですが、顧客企業を買収して展開させる
というギャンブルにはなかなか手を染められないのではないでしょうか。

　　　　　　　　　　　　　　 　[ 2003.07.10 from F.Kawasaki ]

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