設計者向けCAE/解析

　┃S.B.D. MAIL MAGAZINE　　2003-10-09［Vol.101]
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　┃KOZO KEIKAKU ENGINEERING Inc.　　http://www.sbd.jp

◇◆業界あれこれ
　展示会●SBD全製品を関西設計製造展に出展
　関東CAE懇話会●幹事会解散
　流体●モスクワよりFloWorks開発者アレキサンダーを招いて熱流体技術セミナー
　イベント●iMUG2004 開催決定！

◇◆技術探訪
　熱流体●カルマン渦列の謎に迫る－ストローハル数は渦を表す無次元数
　構造解析●SBD利用技術研究会の話題から（６）
　機構解析●　―「衝撃パラメータの設定例」―
　熱流体●EFD.Lab名前の由来

◇◆全国高専紹介
　●第6回東京都立工業高等専門学校　Part.2

◇◆構造解析よもやま話 NO.57
　　●キーワード：薄板の解析(1)

◇◆イベント情報
　●熱流体技術セミナー　他

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

展示会●SBD全製品を関西設計製造展に出展
10/8～10の３日間、インテックス大阪で開催されている「関西設計製造ソリュ
ーション展」に、構造計画はSBD全製品を出展しています。ブースは
SolidWorks社の直ぐ隣です。SBD営業部取扱いの全製品（構造５製品、機構２
製品、流体２製品、プラスチック成形、ロボットなど）を、12台のディスプレ
ーで映し出す、ちょっと変わった陳列方法をしていますので直ぐ分かると思い
ます。お土産には「ガンダム」のミニチュアをお渡ししておりますので、是非
お立ち寄りください。SBD営業部一同、お待ち申し上げております。

関東CAE懇話会●幹事会解散
６月に第１回の総会を華々しく打ち上げた「関東CAE懇話会」ですが、このた
び幹事会再編のために、一旦作った幹事会組織を解散することになりました。
設立準備の段階から、先行していた「関西CAE懇話会」との関係をどうするか
揉めており、なんとが第一回の総会は開催しましたが、まだ問題を残していた
ようです。
３次元CAD、CAEをどのように上手く使っていくかは、日本の製造業にとっては
死活問題であり、このようなコミュニティーに期待するものは大きく、大きな
視野をもって再スタート、活性化することを祈ります。

流体●モスクワよりFloWorks開発者アレキサンダーを招いて熱流体技術セミナー
弊社が販売する熱流体解析ソフトCOSMOSFloWorksおよびEFD.labの開発元は独
フランクフルトのNika社ですが、実際の開発拠点はモスクワにあります。
構造計画では、COSMOSFloWorks2004およびEFD.lab4.0のリリースにあたり、来
月モスクワより開発責任者を招いて、熱流体解析の技術セミナーを開催します。
最新の熱流体解析のノウハウから、COSMOSFloWorksおよびEFD.labの計算アル
ゴリスムの秘密、モデル化テクニック、将来の開発プランまでダイレクトに情
報を掴むチャンスです。
2004年早々にリリースを予定している、EFD.labの「CATIA版」、「EFD.V5」も
プロットタイプをお見せできる予定で準備を進めています。是非お越しくださ
い。
詳細はこちら→ http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2003/flowts/index.htm

　　　　　　　　　　　　　　　[ 2003.10.9 from T.Sumiya ]

イベント●iMUG2004 開催決定！
毎年春に開催されておりますMoldflowユーザーカンファレンス「iMUG2004」が
来年５月１７日～１９日までドイツのフランクフルトで開催されます。世界中
の事例はもちろん、MPA,MPIの最新情報もいち早く得られます。ユーザーの皆
様はぜひご参加ください。
　　　　　　　　　　　　　　　[ 2003.10.09 from S.Maeda ]

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

熱流体●カルマン渦列の謎に迫る－ストローハル数は渦を表す無次元数
カルマン渦列の周期は、流速と円柱の直径によって決まります。このことを説
明する際に「ストローハル数」という無次元数が使われます。無次元数とは、
単位を持たず、そのために物理現象の特徴を単位に関係なく表すことができる
量のことです。縮小模型を用いて実験をする際に、無次元数を実大のものと一
致させるようにします。

ストローハル数とは、以前説明したレイノルズ数（層流と乱流）と並んで、流
れの特性を表す代表的な値です。概念としては、√（渦の振動エネルギー／流
れの運動エネルギー）で、物理的意味としては、流れの運動エネルギーのうち、
渦の振動エネルギーに変換される割合を示しています。

式では、以下となります。　St=fD/u　ここで、St:ストローハル数　f:カルマ
ン渦の振動数　D:円柱の直径　u:流速実験によって、円柱では、St≒0.2とな
ることが確認されています。このため、流速と円柱の直径がわかれば、そこに
発生するカルマン渦の周期がわかります。
次回は「渦が放出される数」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

　　　　　　　　　　　　　　 [ 2003.10.09 from Y.Iijima ]

構造解析●SBD利用技術研究会の話題から（６）
前回から引き続き利用技術研究会で出された話題の一端をご紹介しています。

（質問６）
有限要素法をしていると積分点ということをよく聞きますが、どのようなこと
でしょうか。

（返答６）
有限要素法では、モデルを細かい要素に分割します。その要素に関する剛性値
は要素内（2次元なら面積、3次元なら体積）で積分した（足し合わせた）形で
評価されます。もし、要素内で歪みも応力も変化しない一定値であれば、積分
といってもその値に面積または体積を掛ければ要素内の全体値を見積ることが
できます。

しかし、要素内で任意に変化する場合、数値的に積分処理をしてやらないと正
確な全体値を求めることができません。その数値積分を行なう評価点が積分点
です。

従って、その積分点での歪みや応力が元データとなり、その評価値から要素の
全体値を求めるような処理をします。その１要素内の積分点が多いほど精度は
上がりますが、計算時間もかかるため一般に積分点の数と位置はプログラム内
で最適値が固定されユーザーはいじれない場合が多いです。

　　　　　　　　　　　　　　 [ 2003.10.09 from N.Sahashi ]

機構解析●　―「衝撃パラメータの設定例」―
今週は衝撃パラメータの設定例を説明します。
DDM、COSMOSMotionでは接触の問題を解くためにImpact関数が用意されていま
す。Impact関数：F=KX**e-CV 　（ここで"X**e"はXのe乗の意　X：くい込み
量、V：パーツの重心速度）

入力するパラメーターは　K,Cmax,e,d　の四つとなります。
K ：材料の剛性
Cmax ：材料の粘性減衰
e ：材料の剛性を補正する指数
d ：材料の粘性によるくい込み量の最大値
（Cは食い込み量がdになった時に減衰がCmaxになるようにSTEP関数で定義され
ます。）

例えば円筒の缶が斜面を転がるモデルを例にパラメータ決定の指針を示します。
缶の質量を約1kgとすると、重力が9806mm/s2ですの重量は約9.8Nになります。
転がる過程において斜面に対して0.01程度食い込むことを想定すると、慣性力
の影響を考え、剛性は980程度が適当と考えられます。これを1.0e5などの大き
い剛性を与えてしまうと硬すぎて食い込み量が少なくなり接触力の信頼性が低
くなります。

指数eについては、硬いものであれば1以上、非常に軟らかいものであれば1未
満が目安ですが、鉄の場合は2.2程度となります。また粘性減衰は剛性の
1/1000程度（減衰率）が適当ですが、缶を落下させた場合の跳ね返り距離の比
を減衰率として粘性減衰を算出することも可能です。

ただし、これはあくまでも実験が可能な場合であるため、最初は剛性と減衰係
数の比はデフォルト値の比を目安にするとよいでしょう。

くい込み量に関しては、DDM、COSMOSMotionのデフォルト値を使うことをおす
すめいたしますが、設定値よりもさらに硬いと思われる場合には値を小さくす
るなどの修正が必要となります。

　　　　　　　　　　　　　　 [ 2003.10.09 from K.Taguchi ]

熱流体●EFD.Lab名前の由来
今週はEFD.Labの名前の由来について、お話したいと思います。EFD.Labは流体
解析のソフトウェアです。一般的に、流体解析はCFDと呼ばれています。この
CFDはComputational Fluid Dynamicsの頭文字をとった言葉です。日本語に訳
しますと、数値流体解析という意味になります。

それに対して、EFDですが、Engineering Fluid Dynamics の頭文字をとった言
葉になります。直訳しますと技術流体解析ですが、弊社では、設計技術者のた
めの流体解析と訳しています。弊社SBD営業部のコンセプトでもある設計技術
者のための解析ソフトということで、このEFDをそのまま名前に付けました。

つまり、EFD.Labには、設計者の皆様に使用していただきたいという弊社スタ
ッフの想いが込められています。このような背景があるEFD.Labですが、読者
の皆様は、このEFD.Labという名前をどう思いますか？他にもっと良いネーミ
ングがあれば、是非ご連絡ください。

最後に余談ですが、EFDには、Experimental Fluid Dynamics(実験による流体
解析)という意味もあるそうです。

　　　　　　　　　　　　　　 　[ 2003.10.09　from N.Shimada ]

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

●第6回東京都立工業高等専門学校　　　　　　　　Part.2
今週は、先週に引き続き都立高専の紹介です。

◇研究室紹介（機械工学科　古屋　治）
私の研究室は，機械工学科の中で機械・建築・土木構造物の振動制御に関して
研究を行っています。今年の学生は，５年生３人，４年生４人の体制です。
今年度実施している研究内容は，

・戸建て住宅の免震構造に関する研究（共同研究）
・層間設置型制振装置に関する研究
・杭の急速載荷試験器に関する研究（共同研究）

などであり，機械・建築・土木の複合領域での研究を実施しています。
また，その他の学外共同研究として，画像処理を用いた三次元動的変位計測に
関する研究や，エネルギーに着目した構造物の振動応答計測技術に関する研究
など計測技術の研究も実施しています。

今後も，できるだけ社会に貢献できる技術の実用化を前提として，様々な異分
野の研究領域に積極的に参入し，横断的な研究を行うことで飛躍的かつ革新的
な研究の実施を考えています。

いかがでしたか？来週は学生さんに夢を語っていただきます。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。

　　　　　　　　　　　　　　 　[ 2003.10.09 from M.Mori ]

...　構造解析よもやま話 NO.57　.........................................................

●キーワード：薄板の解析(1)
「弾性静解析をしたところ、MISES応力が降伏応力235N/mm2を大幅に越えて、
部分的に700N/mm2のところがあり、30％程度の部分が400～500N/mm2の応力分
布になっているが、どう評価したら良いか？」という質問を受けました。　
ご興味ある方は、次をご覧ください。　
http://www3.kke.co.jp/msc_kozocae/KOZOCAE57.pdf

　　　　　　　　　　　　　　　[ 2003.10.09 from MSC技術室 K.M ]

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

●関西設計・製造ソリューション展●10月8-10日<=開催中！
http://web.reedexpo.co.jp/dmsk/

●熱流体技術セミナー●東京11月5日名古屋6日大阪7日<=申込受け付け中!!
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2003/flowts/index.htm

●MSC.N4W体験セミナー●東京10月27日　大阪10月15日
http://www3.kke.co.jp/cae/taiken/home.htm

●SolidWorks2004 What's New セミナー●10月17日
お問合せ：キヤノンシステムソリューションズ(株)TEL:03-5815-7246

●EFD.Lab, COSMOSFloWorks入門セミナー●10月15日
http://www.fluid.co.jp/docs/seminor_diary.htm

●Autodesk Inventor Series活用による３次元事例セミナー●大阪 10月22日
http://www.imao.co.jp/imc/20030922-20031022_case_seminar/case_seminar.html

●EFD.Lab紹介セミナー&無料体験ワークショップ●11月11・12日
http://www.terrabyte.co.jp/efdlab_semi.htm

　　　　　　　　　　　　　　　[ 2003.10.09 from E.Kawamura ]

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●編集後記
ヨーロッパでは高くても環境に良い商品を選んだり、バッグ持参で買い物に行
く人達が自分達のことを誇りを込めてグリーンコンシューマーと呼んでいる、
と何かで読んで以来、なかなか実践できずにいましたが、最近はバッグを持ち
袋を断る習慣がついてきたので、自称してもよい頃かな？と思っています。

　　　　　　　　　　　　　　 　[ 2003.10.09 from F.Kawasaki ]

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