設計者向けCAE/解析

┃S.B.D. MAIL MAGAZINE　　2003-8-7［Vol.93]
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　┃KOZO KEIKAKU ENGINEERING Inc.　　http://www.sbd.jp

◆◆◆◆◆◆「設計者ＣＡＥ」の社内推進事例を紹介◆◆◆◆◆◆◆[PR]◆◆
◆◆◆◆◆◆講演者　松下電器産業　電化・住設社　森脇信康　様◆◆◆◆◆
◆◆◆◆◆◆講演者　住友重機械工業　機械事業本部　田中利治　様◆◆◆◆
第２回ＳＢＤ利用技術研究会（大阪開催）の基調講演としてご講演いただきます
◆日時：９月２日（火）１０：００～　　懇親会１７：３０
◆場所：大阪産業創造館
◆会費：無料（設計者向けＣＡＥをご利用の方なら
◆申込み/詳細　【会員】研究会ＨＰから→http://www.sbd.jp/lab/index.htm
◆【会員でない方】①会員に登録後、参加申込み
◆②会員資格のない方の基調講演のみの参加も受付けております
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◇◆業界あれこれ
　新製品●設計者CAE「COSMOS」の新版がSolidWorksと同時リリース
設計とＣＡＥ●ＴＣＲ総研の高張さんが本誌に登場

◇◆技術探訪
　熱流体●飛行機はなぜ飛ぶことができるのか－飛行機に働く力
　構造解析●機構解析との連動
　機構解析●過剰拘束を回避するには
　プラスチック●最近の検証事例から　その１１「白化現象」

◇◆達人に聴く　第4弾
　●TCR総研　高張様　特別予告編！「日本の製造業をよみがえらせるために
　「CAEおやじ」が語る！」

◇◆イベント情報
　　●関西ＣＡＥ懇話会　他

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

新製品●設計者CAE「COSMOS」の新版がSolidWorksと同時リリース
SolidWorks上の標準CAEとなったCOSMOSWorks、COSMOSMotionおよび
COSMOSFloWorksですが、このたび日本語版を含め全ての言語バージョンが
SolidWorks2004と同時にリリースされます。新バージョンは９月になってから
コスモスジャパンのＨＰにアップロードされる予定ですので今しばらくお待ち
ください。

どんな機能が追加されたかは、９月に入ってまもなく『新製品発表会』を行い
ますので、是非お越しください。今のところ、９月３日（大阪）、９月１６日
（東京）の２回の開催で予定しています。

設計とＣＡＥ●ＴＣＲ総研の高張さんが本誌に登場
先日の関東ＣＡＥ懇話会で、最近のＣＡＥに関して『おやじの苦言』を講じた、
ＴＣＲ総研の高張さんですが、今度は本メルマガの「達人に聴く」に『日本の
製造業を蘇らせるために、どうＣＡＥを使っていったらよいか』を連載してい
ただくことになりました。今週号はとりあえず、予告編ということで、お盆明
けの８月２１日号から本格的に始まります。お楽しみに。

　　　　　　　　　　　　　　　[ 2003.08.07 from T.Sumiya ]

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

熱流体●飛行機はなぜ飛ぶことができるのか－飛行機に働く力
飛行機が飛ぶことができるのは、翼があるからであることは、どなたでも想像
できると思います。ここでは、その話の前に、飛行機が飛んでいる時に作用し
ている力を整理しましょう。

水平方向の力では、空気の流れを前面から受けることによる「抵抗力」と前に
進もうとする「推進力」が作用しています。上下方向の力では、下向きの「重
力」と上向きの「揚力」が作用しています。飛行機が飛ぶためには、以下の条
件を満足する必要があります。

１）揚力が大きいこと
２）抵抗力が小さいこと
３）推進力が大きいこと（＝エンジンが強力であること）
４）重力が小さいこと（＝飛行機が軽いこと）

１）と２）を同時に満足させるには、形状に工夫が必要です。それが、「翼」
なのです。
次回は「ベルヌーイの定理」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

　　　　　　　　　　　　　　 [ 2003.08.07 from Y.Iijima ]

構造解析●機構解析との連動
構造解析を行うときに機構部品が実際に動いている状態での荷重を決定するの
は非常に難しいものになります。またその過程でのどの位置でパーツに大きな
負担がかかるのかを判断する事は更に難しくなります。

最近では機構解析との連動する事により、その作業を簡易に行う事ができるよ
うになってきています。機構解析側でパーツにかかる反力や慣性力などが算出
されるので、それを構造解析に利用します。実際に使っていく上で機構解析と
構造解析での違いがあるので注意する必要があります。

例えば、扉の様なモデルの場合、実際には複数のヒンジがついています。構造
解析を行う場合はその全てのヒンジに拘束条件を入れるのが一般的ですが、機
構解析では扉はヒンジの部分が一軸の回転になるため回転ジョイントは一つに
なります。

このまま構造解析へデータを転送しようとした場合、複数あるヒンジの一箇所
のみで力を負担する事になり現実的ではなくなってしまいます。この場合には
計算を必要としないパーツを分割するなどして、正しくジョイントの反力がか
かるようにする必要があります。

最近では複数の回転ジョイントを設定しても機構計算ができ、かつ、逆に構造
解析の結果を元に機構解析のジョイント反力の分散を自動的に行い、それぞれ
のヒンジでの反力も算出するようなソフトも出てきています。

　　　　　　　　　　　　　　 [ 2003.08.07 from O.Kuwahara ]

機構解析●過剰拘束を回避するには
今週は過剰拘束を回避する方法をご説明します。DDM、COSMOSMotionではシミ
ュレーションパネルのDOFの部分に機構システムの自由度数が表示されますが、
過剰拘束かどうかを判断するには、まずこの値が０以上であるかどうかをチェ
ックする必要があります。この値が負の値の場合、つまり【パーツが持つ総自
由度数－除去される自由度数＜０】の関係が成り立つ場合は以下の方法で過剰
拘束を回避してください。

１．ジョイントを変更する。
付加されているジョイントを変更することによって除去される自由度数を増加
させることが出来ます。例えば、回転ジョイントで拘束を与えている部分をシ
リンダジョイントに変更することによって並進の拘束を解除することが出来ま
す。この場合は自由度数が１プラスされることになります。ただし、機構シス
テムの運動が想定している運動と異なるものにならない範囲でジョイントを変
更する必要があります。

２．ブッシュ要素を使用する。
ジョイントの替わりにブッシュ要素を使用する方法があります。ブッシュ要素
は６方向ばねのイメージとなりますが、例えば並進剛性を大きな値に設定し、
回転剛性を小さな値に設定すると球ジョイントのイメージになります。このよ
うにすれば、球ジョイントの拘束を与えない状態で球ジョイントと同等の動き
を再現することが出来ます。ただし、等方性ブッシュであるため、各方向毎に
剛性を与えなければ正しい運動が再現できない機構システムには使用できない
ことに注意してください。
　　　　　　　　　　　　　　 [ 2003.08.07 from K.Taguchi ]

プラスチック●最近の検証事例から　その１１「白化現象」
この問題は、企業様によって呼び方が違うところもあるようですが今回はこれ
についてお話したいと思います。

黒物（ABS等）の樹脂成型品には、表面に一部白い部分が発生することがあり
ます。これは、ゲートの反対側に起きることが多くこの問題をMPAで事前に検
証できないかという相談がありました。

白化の問題はゲートからの熱い樹脂が流速の関係で金型表面にいきなり付着し
てしまい固化することが大きな要因となりますので、射出時間を調整し流速を
抑えることで改善することができます。フローフロント温度との比較がポイン
トとなります。
　　　　　　　　　　　　　　 　[ 2003.08.07　from S.Maeda ]

...達人に聴く.......................................................................................

●第4弾　俳句的技術論●特別予告編！
日本の製造業をよみがえらせるために「CAEおやじ」が語る！

今、日本の製造業は"多品種少量生産、短納期、コストダウン、品質向上(信頼
性の確保)、仕様変更"の5すくみのなかであえいでいます。これと同じ状況を
もっと厳しい環境の中で、戦艦大和をつくった技術者達はやりとげました。今
の我々は、この時にくらべれば、充分以上の道具が与えられています（CAD、
CAE)。では、何故活用できないのでしょうか。それはものづくりの原理原則を
忘れているからです。

自他共に「CAEおやじ」ぶりを認めるTCR総研の高張氏に、次号から4回にわた
って俳句の話をはじめ、なぜ物が壊れるかまで、ものづくりの原則を語ってい
ただきます。お見逃しなく。
　　　　　　　　　　　　　　　[ 2003.08.07 from E.Kawamura ]

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

●MSC.N4W体験セミナー●東京8月25日　大阪9月10日
http://www3.kke.co.jp/cae/taiken/home.htm

●EFDハンズオンセミナー●8/25
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2003/efdho/index.htm

●SBD利用技術研究会●大阪9月2日
http://www3.kke.co.jp/sbd/lab/index.htm

●KKE Vision2003●9月17日
問い合わせ：構造計画研究所　SBD営業部　TEL:03-5342-1051

●関西ＣＡＥ懇話会●8月29日
http://www.cae21.org/index.htm

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

　　　　　　　　　　　　　　　[ 2003.08.07 from E.Kawamura ]

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●編集後記
足ツボの本に足と手の指を組んでいる写真があり、おもしろいのでやってみた
ところ、これがものすごく痛くて一気に足が軽くなりました。何も力を入れな
くても、手と足の指の骨同士が押し合っているような状態になるので、マッサ
ージよりもダイレクトに効いている気がします。

　　　　　　　　　　　　　　 　[ 2003.08.07 from F.Kawasaki ]

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