設計者向けCAE/解析

　┃S.B.D. MAIL MAGAZINE　　2004-07-08［Vol.137]
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　┃KOZO KEIKAKU ENGINEERING Inc.　　http://www.sbd.jp
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◇◆技術探訪
　熱流体解析●流体の流れと熱伝達－無次元量（２）
　機構解析●どうやって解いているのか？　－拘束条件について－　

◇◆構造解析よもやま話 NO.84
　● 動解析シリーズ（１５）　◆仮まとめ

◇◆第2弾おやじセミナー
　●●CAEは何のため？

◇◆イベント情報
　●熱流体解析の理論と技術セミナー　他

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

熱流体解析●流体の流れと熱伝達－無次元量（２）
プラントル数を紹介します。定義は次の通りです。
プラントル数Pr＝ν／ａ＝（動粘度）／（熱拡散率）

意味としては、"運動量の伝わる度合い"と"熱量の伝わる度合い"の比を表
しています。したがって、速度境界層と温度境界層の厚さの比を示します。

気体はプラントル数が１に近く、２つの境界層は同じ割合で発達します。水銀
などのように粘性が低く熱伝導率が大きい場合、温度境界層の方が厚く発達し
ます。逆に、油のように粘性が高く熱伝導率が小さい場合、速度境界層の方が
厚く発達します。

２つの境界層の厚さの相対関係によって、熱伝達の状態が変わってきます。

次回は、グラスホフ数について紹介します。

　　　　　　　　　　[ 2004.07.08 from Y.Iijima ]

機構解析●どうやって解いているのか？　－拘束条件について－　
前回は、機構解析で使われている数学の理論としてベクトル、マトリックス、
多変数微分学があることをご説明いたしました。今週は、機構システムの拘束
条件として運動学的拘束（部品の位置関係）や駆動拘束（運動定義式）につい
てご説明します。

●運動学的拘束(kinematic constraints)
部品と部品に回転関節、並進関節、歯車などの拘束を与えると、もともと６自
由度ある部品の相対運動が制限されます（自由度が除去されます）。　例えば、
回転関節は２次元で考えた場合、部品１のある１点と部品２のある点が常に一
致しているような関係式となります。関係式は、それぞれの部品の座標系から
見た拘束点の位置をベクトルで表現し、マトリックスの形に置き換えます。
　
●駆動拘束(driving constraints)
時間と共に変化する拘束で、回転駆動、並進駆動等があります。例えば回転駆
動の場合、拘束された点に対して位置、速度、加速度のような時間の関数で回
転運動を与えます。
拘束点の回転角と部品の持つ座標系の回転角の関係を時間項を含む形でベクト
ルで表現し、マトリックスの形に置き換えます。

上記条件から運動学的拘束と駆動拘束の合成マトリックスが作成されます。
次回はこのマトリックスからどのように位置、速度、加速度を導くかをご説明
いたします。
　　　　　　　　　　[ 2004.07.08 from K.Taguchi ]

...　構造解析よもやま話 NO.84　............................................................

● 動解析シリーズ（１５）　◆仮まとめ
時刻歴応答解析の例題を考えたり、減衰について書こうと考えていたが、まと
まらないため、シリーズとしては今回一旦終了する。

動的な現象の解析は、静的応力解析などに比してはるかに専門的な知識が必要
とされる。多くの場合、大学・専門研究機関と連携したり、また指導を受ける
ということが必要な場合も多いと思われる。

建設・土木構造物では、減衰のモデル化は非常に重要で難しい面がある。
特に大規模構造物では神経を使うところではないかと推定する。

一方、製造機械の振動現象は多くの場合、材料が鉄なので、それなりに結果が
理解可能な面も多いと思われる。ただし、自動車など常時振動を受ける構造物
では大学・研究機関との共同研究も盛んにおこなわれている。

学会など研究機関の最新動向などアンテナをはっておくことが重要である。

動解析シリーズ(1)-(14)に興味のある方はこちらを訪問してください。
http://info1951.hp.infoseek.co.jp/

　　　　　　　　　　　　　　　 [ 2004.07.04 from K.M ]

...　第2弾おやじセミナー ..................................................................

●CAEは何のため？

"CAEを展開するにはどうすればいいのか"という中塚さんの問いに対し、オ
ムロンの田村さんは次のような問いかけからアドバイスをされました。

「では何のためのCAEなのか、ということを考えて欲しいんです。自分は解析
をして十数年になりますが、いろんなCAEのセミナーに参加しても、数式を見
せられることが多く、どうやったらCAEを役立てることができるかを教えてく
れるところは少ないんですね。

どんなに数式を覚えて上手に解析ができるようになっても、解析のための解析
ではどうしようもない。物造りに役立つCAEとなって初めてその価値が生れる
んだと思います。

自分なりに考えたところ、CAEはやはり設計者が行うべきと思うんです。ただ、
そこである程度相談できる専門家がいるに越したことはないですね。社内に相
談できる人がいないのであれば、例えばそれはベンダーでもいいんじゃないで
しょうか。」

田村さんは社内で解析のプロとして"CAEを相談できる人"の役目をされてい
るようですが、同じ部署で働く岡田さんは笑いながらおっしゃいました。
「田村に解析依頼を持ちかけた設計者は、解析うんぬんの前に設計の基礎的な
ことから非常に厳しい指導を受けます。しかし、厳しい指導に絶えられず、と
いうよりも、指導内容の本質を理解することができず、脱落していく方も多い
です。」

そうやって田村さんに厳しい指導を受けた迷える子羊を優しく救うのは岡田さ
んの役目だそうです。もしかしたら各社に必要なのはこんな"頑固おやじ"と
"話せる若手解析者"なのかもしれませんね。

　　　　　　　　　　　　　　　 [ 2004.07.04 from E.Kawamura ]

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

●CAEおやじの構造設計特訓講座●東京7月14・15・29日
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2003/oyaji/index.htm

●熱流体解析の理論と技術セミナー●東京7月21日
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2004/thermalsemi/index.htm

●EFD.V5新製品発表会●東京7月27日
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2004/efdv5/index.htm

●CFW/EFDユーザー様向け熱流体解析の適用ノウハウセミナー●東京7月22日AM
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2004/cfwefd/index.htm

●CFW/EFDエンハンスリクエスト大会●東京7月22日PM
詳細お問合せ先：構造計画　SBD営業部　担当：川村　eiko@kke.co.jp

●MSC.N4W「非線形・動解析・伝熱解析」体験セミナー●大阪7月13日　東京7月21日
http://www3.kke.co.jp/mschome/mscwelcome.htm

●設計者のための構造解析技術セミナー●東京7月23日
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2003/kozo/index.htm

●第４回関東ＣＡＥ懇話会●東京7月10日
http://www.cae21.org/

●CSOL主催　SW2005新バージョン紹介と実現可能なPDMへのアプローチ「EDM」セミナー●東京7月15日大阪7月16日
http://es.canon-sol.jp/auto_manager/edm_ivent.htm

●エイ・ティー・システム主催　SW2005最新Ver発表説明会●長岡7月16日
http://www2.niigataats.co.jp/cad/seminar/sw2005whatnew/2005whatsnew.htm

　　　　　　　　　　　　　　　 [ 2004.07.08 from E.Kawamura ]

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●編集後記
「生茶」のCMやポスターを見て、夏は花火大会の浴衣で満足している場合では
ないということを思い知らされました。古着の着物やお手ごろの浴衣など、探
せば沢山あるようなので、気に入ったものを見つけて気軽に楽しまなければ、
損だという気がしてなりません。
　　　　　　　　　　　　　[ 2004.07.04 from F.Kawasaki ]

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