設計者向けCAE/解析

┃S.B.D. MAIL MAGAZINE　　2003-7-31［Vol.92]
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　┃KOZO KEIKAKU ENGINEERING Inc.　　http://www.sbd.jp

◇◆業界あれこれ
　SBD利用技術研究会●第２回研究会（９／２火 大阪）の参加申込み受付け開始
　ユーザ会●KKE Vision2003日程きまる！

◇◆技術探訪
　熱流体●飛行機はなぜ飛ぶことができるのか－空中に浮く
　構造解析●アダプティブ法
　機構解析●過剰拘束の問題点とは
　プラスチック●最近の検証事例から　その１０「焼け」

◇◆全国高専紹介 ～ つくりたいものはなんですか ～
　　●●第5回石川工業高等専門学校　Part.2

◇◆イベント情報
　　●MSC.N4W体験セミナー 他

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

SBD利用技術研究会●第２回研究会（９／２火 大阪）の参加申込み受付け開始
関西地区の設計者の皆様、お待ちどうさまでした。いよいよ、ＳＢＤ利用技術
研究会を大阪で開催します。５／２２に東京で第１回を開催して以来、流体セ
ッションだけが盛り上がり、先日名古屋で"勝手にセッション"が行われまし
たが、今回は正規の研究会ですので、構造、機構、流体の３セッションを開催
します。

午前の基調講演では、今回も豪勢に松下電器の森脇様と住友重機の田中様の両
名に、各社設計現場でのＣＡＥの使い方についてご講演していただく予定にな
っております。

分科会のセッション内のテーマは、参加者でメーリングリストを使って、当日
までに題材を決めていただくことになりました。流体セッションでは既に、ユ
ーザ様の中から座長まで決まっております。

設計にＣＡＥが上手く使えないで苦労をしている皆様、上司の理解が得られな
くて困っている貴方、この研究会に参加して解決の糸口を見出しましょう。

設計者ＣＡＥを使っている方であれば参加は無料ですが、事前に研究会のメン
バー登録を済ませる必要があります。

前回の研究会の様子も全てＷＥＢで公開していますが、メンバーだけが中まで
見れます。是非、設立趣旨をご理解いただき、研究会にご参加ください。
http://www.sbd.jp/lab/index.htm

　　　　　　　　　　　　　　　[ 2003.07.31 from T.Sumiya ]

ユーザ会●KKE Vision2003日程きまる！
弊社プライベートフェアである、KKE Vision2003が、今年は9月17日(水）に開
催されることに決定しました！会場は今月オープンしたばかりの東京カンファ
レンスセンター品川です。KKEVisionのWebはまだ工事中ですが、ユーザー事例
も盛り込んだ内容になってますので、ぜひ日程を空けておいてください。

　　　　　　　　　　　　　　　[ 2003.07.31 from E.Kawamura ]

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

熱流体●飛行機はなぜ飛ぶことができるのか－空中に浮く
飛行機が飛ぶ仕組みを考える前に、空中に浮いている物体に、どのような力が
作用しているかを考えて見ます。

地球上の物体には、その質量に比例した重力が下向きに作用しています。した
がって、空中に浮くということは、この重力と等しいか、それを上回る上向き
の力が作用していなければなりません。ここでは、気球、船（水に浮いている）
、ロケットについて考えます。

気球と船は、どちらも浮力によって浮いています。浮力は、空気や水などの流
体中に存在する物体には、必ず作用する力です。浮力の大きさは、気球や船な
どの物体の体積と、空気や水などの流体の密度に比例します。

ロケットが、空中に浮くのみならず、重力と反対向きに進むことができるのは、
エンジンの噴射によって上向きの推進力を得ているためです。

飛行機にも浮力は作用しますが、その大きさはとても小さく、飛行機の重力に
はとても及びません。また、エンジンを搭載していますが、噴射の向きは横向
きで、それだけでは、上向きの力にはなりません。この横向きの力を上向きに
変換するところに流体の持つ特性が関係しています。
次回は「飛行機に働く力」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

　　　　　　　　　　　　　　 [ 2003.07.31 from Y.Iijima ]

構造解析●アダプティブ法
前回に続きアダプティブ法の話です。
以前、サポートをしているときにお客様より「アダプティブ法で収束計算を行
って一度うまく行ったが、精度をさらに上げようと設定を変更したら収束しな
くなり出てくる最大応力の値も全然変わってしまった」と連絡を受けました。

この時のモデルは、カバンの取っ手の様な形状（建築なら柱梁の１スパンのラ
ーメン形状。Π←この様な形状）の中央部を持ち上げるような荷重で、両側の
脚部を固定したモデルでした。

この問題で精度を上げたときに収束しなかったのは、荷重をかけた水平材の両
端の垂直部との取り付け部が隅角になっており、この部分の応力が無限大にな
ろうとするためでした。では、なぜ最初の精度の低いアダプティブ法では収束
したのでしょうか？

この状態での収束時の最大応力も同じく隅角部にありました。通常なら収束を
する状態ではありませんでした。しかし、この時は収束する一回前の計算まで
荷重をかけた位置（中央部）が最大応力の発生位置でした。

収束計算の過程でメッシュが細かくなる事により隅角部の応力がどんどん大き
くなり、荷重位置での発生応力を追い越してしまったのです。この時に偶然最
大応力値が一回前の計算結果とほぼ一致したため、最大応力値も収束した事と
なりました。

このケースは非常に稀だとは思いますが、単純にモデル全体の最大応力値だけ
を見てアダプティブ法が収束した、と判断するのは危ない事もあります。この
ような場合には可能であれば、収束させる範囲をある面だけに限定するなどの
作業が必要になります。

この手順は、隅角部を無視して収束計算を行うような場合には有効な手段にな
るかと思います。
　　　　　　　　　　　　　　 [ 2003.07.31 from O.Kuwahara ]

機構解析●過剰拘束の問題点とは
過剰拘束のモデルにおいては、与えた運動を正しく再現することは出来ても、
正しいジョイント反力が得られないという問題があります。機構システムが過
剰拘束になっている場合、ADAMSソルバーは過剰拘束を自動認識し、不要な拘
束を除去してから計算処理を行います。

例えば、機構システムの総自由度がマイナス３であった場合、ADAMSソルバー
は機構システムに存在するジョイントから適当に拘束を外し、トータルとして
マイナス３→０にする処理を行います。

つまり、本来除去されるべきでないジョイントの拘束が除去されてしまうため、
そのジョイントに発生する反力は正しい値とならないのです。COSMOSMotion、
DDMには荷重転送機能といって機構解析で得られたジョイント反力を構造解析
用の荷重条件として渡す機能がありますが、この場合も過剰拘束を避ける必要
があります。
次回は「過剰拘束を回避するには」についてはご説明します。

　　　　　　　　　　　　　　 [ 2003.07.31 from K.Taguchi ]

プラスチック●最近の検証事例から　その１０「焼け」
MPAやMMAでは金型や樹脂の温度を設定することができます。樹脂流動解析の重
要な要素なのですが、そこに入力できるのは樹脂メーカーが推奨する温度範囲
となります。

当然この範囲外の温度を設定できるかといえば、答えはYesです。しかし、範
囲外ということで設定時に何度か怒られます。もちろんこれに基づいてシミュ
レーションもできますが、これにともなって起きるトラブルが焼けの問題です。

残念ながらビジュアル的に焼けの再現ができるわけではないのですが、フロー
フロント温度などである程度の予測ができます。メーカーの推奨温度はかなり
役に立ちます。
　　　　　　　　　　　　　　 　[ 2003.07.31　from S.Maeda ]

...　全国高専紹介 ～ つくりたいものはなんですか ～ ..............................
●第5回石川工業高等専門学校　　　　　　　　Part.2
今回は先週に引き続き石川高専の登場です。先週研究室の紹介をしていただき
ました割澤先生の流体研究室5年生にものつくりを好きになったきっかけにつ
いて語っていただきました。

◇学生さん夢を語る
「ものつくりを好きになったきっかけ」
石川高専　機械工学科5年　Y.Tさん
私がものづくりに興味をもち始めたのは４歳か５歳のころだったと思います。
私の父は大工(自営)で、今は違いますが当時は自宅の正面にある工場で仕事を
していました。その頃の私は友達と遊ぶ約束をしてない日の大抵は母と共に工
場に行き、父が仕事を行いやすいように掃除をする母の手伝いをしていました。

その頃だったと思いますが、私は仕事をしている父の姿を見て、私も木で何か
作ってみたいと思うようになりました。最初は、板の廃材を集めてボンドを使
って作った箱から始まり、鋸、釘を使って本格的に本棚を作ったりアタッシュ
ケースの物を作ったりと手が込むようになるにつれ、物を作っているときの楽
しさ、出来たときの嬉しさを感じるようになりました。こうして自分でも気づ
かないうちにものをつくる事が好きになっていきました。

今考えると、自分のすぐ近くに材木がある、大工である父がいる環境で日々を
過ごしてきたことが、私がものをつくる事が好きになったきっかけの一番の要
因だったと思います。

いかがでしたか？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。

　　　　　　　　　　　　　　 　[ 2003.07.31 from M.Mori ]

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

●MSC.N4W体験セミナー●東京8月25日　大阪8月6日
http://www3.kke.co.jp/cae/taiken/home.htm

●EFD.Lab, COSMOSFloWorks入門セミナー●8月26日
http://www.fluid.co.jp/docs/seminor_diary.htm

●3次元CAD活用ソリューションセミナー●8月1日
http://www.kcad.kubota.co.jp/event/inven/inventor6.htm

　　　　　　　　　　　　　　　[ 2003.07.31 from E.Kawamura ]

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●編集後記
イチローUSA語録（集英社文庫）を読みました。アメリカのメディアやファン、
選手達の熱狂的なメッセージに対するイチローの冷静な回答がとてもおかしい
です。右ページは日本語、左ページは英語なので、より熱狂ぶりが伝わってき
たり、野球用語の勉強になったりもします。

　　　　　　　　　　　　　　 　[ 2003.07.31 from F.Kawasaki ]

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