設計者向けCAE/解析

　┃S.B.D. MAIL MAGAZINE　　2005-03-10［Vol.168]　静圧と動圧
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　┃KOZO KEIKAKU ENGINEERING Inc.　　http://www.sbd.jp
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昨日オーストラリアで、ポンプを作っている会社と、自動車のディファレンシ
ャルギアーを設計している会社に行ってきました。

ポンプの会社は、競争が激しくて、企画から製造まで３ヶ月も掛かっていたの
では顧客に相手にされなくなってきたので、もう試作品は作ってられないそう
です。

また、ディファレンシャルギアーの方はオイルの流路を少し変更しただけで性
能がすごく変わるのだが、これまた金属を削ってやってみないとわからないの
で、すごく時間が掛かるのだそうです。

いずれのケースも、流体ソフトでちょっとあたりをつけたいのだけど、専門家
に頼んで解析してもらうとお金だけでなく時間も掛かるので、そう度々はやっ
てられない、と悩んでおりました。

両方とも、ＥＦＤを買ってくれれば済むのに！

しかし、世界じゅうどこに行っても、皆が良いものを作ろうと切磋琢磨してい
る姿を見ると、日本も頑張らないとな！と思います。うちの息子、全然勉強し
てないで、バイトばっかりしています。日本の将来は大丈夫ですかねえ。

　　　　　　　　　　　　　　　　[ 2005.03.10 from T.Sumiya ]

－－－今週の目次－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

◇◆技術探訪
　流体力学●静圧と動圧
　機構解析●機械の振動　－強制振動について－

◇◆構造解析よもやま話　NO.104
　●　理論解　(5)　応力集中係数の定義

◇◆ひろこの部屋　NO.27
　材料非線形●挑戦者現る

◇◆SBD製品最前線
　プラスチック●MPA Ver7.1 新機能紹介-解析進行状況の改善

◇◆イベント情報
　●TECHNO-FRONTIER2005　熱対策技術展　他

...　技術探訪　..............................................................................
流体力学●静圧と動圧
今週は純粋に流体のお話し。流体の勉強をすると必ずつまずくのがこの用語で
す。でも次のように理解すれば分かり易いのではないでしょうか。

「静圧」：いわゆる「圧力」のこと。動圧と区別するためにこう呼ぶだけ
「動圧」：圧力ではなく「運動エネルギー」のこと。(1/2)×（質量）×（速
度）^2です
注）正確には、「動圧」＝「運動エネルギー／体積」＝(1/2)×（密度）×（
速度）^2です

圧力ではないのに、「動圧」などと呼ぶからわかりづらいのでは？「運動エネ
ルギーを圧力の単位にしたもの」を略して「動圧」なのでしょうか（英語で）。
エネルギー保存則の一つで、「（静圧）＋（動圧）＝一定」というのが成り立
ち、この和を「全圧」などと呼ぶので、ますます混乱を招きます。
もっと、分かり易い名前にできなかったのでしょうか。「南セントレア市」な
んてのがありましたが、命名にはセンスと思い入れが必要ですね。

（お願い）
上記のように概念は理解しているのですが、「動圧や全圧は、解析でどういう
時に使うの？」と聞かれると私自身答えることができません。
親切な読者の方、どなたか教えて頂けないでしょうか。m(_ _)m
　　　　　　　　　　[ 2005.03.10 from Y.Iijima ]

機構解析●機械の振動　－強制振動について－
今週は強制振動について説明します。
まず、箱（質量:m）がばね(ばね定数：k)でつるされ、ダンパ（減衰係数:c）
がついている１自由度振動系を想像してください。
この箱に強制外力f(t)が作用した場合、以下のように減衰振動の運動方程式に
強制外力f(t)を加えたものとなります。
..　　.
mx = -kx-cx+f(t) 式（１）

この式を解くと以下のように自由振動の一般解（右辺第１項）と外力に対する
特解
xp(t)（右辺第２項）の和という形になります。

x(t) = X(-e^ζωnt)・cos(ωdt-Φ)+xp(t) 式（２）
(t：時間、X：振幅、ζ：振動振幅の時間に対する減衰の速さ、ωn：固有円振
動数、ωd：減衰自由円振動数)

自由振動と強制振動が共存する振動を過渡振動と呼びますが、加振開始後十分
に時間が経つと第１項の自由振動は減衰によって消えてなくなり、第２項の強
制振動のみとなります。また、たまたま外力の振動数が系の固有円振動数に近
いときには振幅が急激に大きくなる共振と呼ばれる現象が引き起こされます。
このことから、機械製品の設計において機械自身の持つ固有振動数を知ってお
くことは非常に重要なことだと言えます
　　　　　　　　　　[ 2005.03.10 from K.Taguchi ]

...　構造解析よもやま話 NO.104　...................................................
●　理論解　(5)　応力集中係数の定義
10ｘ10の矩形板の中心に　半径a　の円孔がある。Y方向の両端で荷重Pで引っ
張る。
この時、Y方向の長さ　→　∞　の場合「帯板」という。

X方向は有限の長さ（=2b）をもつ。この時　σ0を次のように定義する。
σ0＝P/2(b-a)t　　　　t：板厚
σ0は、円孔の中心をとおるX軸での平均応力である。　
帯板の応力集中係数α＝σmax/σ0 と定義される。

このσ0は　円孔がない場合のY方向応力ではなく、無限板の定義と若干異なる。

この項、あと６行だけですが　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/
　　　　　　　　　　[ 2005.03.10 from K.M ]

......　ひろこの部屋　NO.27 .........................................................
こんにちはひろこです。いままで皆さんに解析を知っていただく、あるいは楽
しんでいただくことを目的に様々な表現を使って説明を行ってまいりました。
早いもので前身の「だれでもわかるCAE講座」を含めると半年以上の月日が経
っております。そして、やっと私の例え話に便乗する読者が登場いたしました。
今回は、その挑戦者のご意見を紹介いたします。

前回「非線形材料の場合は応力歪曲線の顔色を窺いながら計算を進め必要があ
ります。」という文章を公表したところ、以下の様な追加のコメントを頂きま
した。

＝解析技術者　M.Mさんより＝
非線形解析は道を進む際の歩幅つまり荷重や変位の増分値によっても結果が変
わってくる。また、目的地の設定が間違っているとたどり着けない（荷重が大
きすぎると上手く収束しなかったり、構造が不安定になったりして計算が最後
まで進まない）などという難しさもあります。

M.Mさんの仰るとおり非線形解析は奥が深く、解析を実行するにも手強い相手
です。
このコーナーで紹介した内容も非線形解析のごく一部に過ぎません。これを機
会に本格的に非線形解析を学びたい方は、弊社開催のセミナーなどもご活用下
さい。

　＜非線形セミナーのお知らせ＞
構造計画研究所が主催する構造解析アドバンストセミナー（非線形、落下・衝
撃、疲労解析）が東京、大阪、名古屋の3会場で行われます。興味のある方は
今すぐ下のアドレスをクリックしてください。すでにお申し込みが殺到してお
りますのでお早目の申し込みをお勧めいたします（申し込みは定員になり次第
終了いたします）。
URL： www.sbd.jp/advance.htm
それでは皆さんと会場で会えることを楽しみにしています。
　　　　　　　　　　[ 2005.03.10 from H.Horiuchi ]

...　SBD製品最前線 ...........................................................................
プラスチック●MPA Ver7.1 新機能紹介-解析進行状況の改善
通常の解析ソフトは、解析の進行状況を「解析の何％終了」と表示するものが
多いですが、MPA Ver7.1から今までの表示方法と残り時間の表示切り替えがで
きるようになりました。
（例：あと何分で解析完了）

弊社からMoldflowを導入されているお客様はこれらを簡単にまとめた会報「Mo
ldflow News」をPDFにて公開しております。お持ちのIDとPassでログインして
ください。
http://www3.kke.co.jp/sbd/loginuser/mpa/dlfiles/MNVol1.pdf

　　　　　　　　　　[ 2005.03.10 from S.Maeda ]

......　イベント情報 .....................................................................
TECHNO-FRONTIER2005『熱対策技術展』出展します！●4月20～22日●幕張メッ
セ

新製品『EFD.Pro』を初出展します！　会場ではミッドレンジ3次元CAD　
Pro/ENGINEER上で動く熱流体解析ソフト「EFD.Pro」の操作性をご覧いただけ
ます。また、開発元のプロダクトマネージャーによる新製品発表会有り！お見
逃し無く。無料招待券のお申込みも下記からどうぞ。
http://www.sbd.jp/event/2005/tf

●設計者CAEハンズオンセミナー●東京3月4日大阪3月29日
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2005/cmho/index.htm

●特典付き！EFD.Lab操作体験セミナー●名古屋3/16大阪4/18
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2005/efdlab1/index.htm

●EFD.Lab無料体験ワークショップ&コンサルテーション●4月5日
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2005/efdho/index.htm

●構造解析アドバンストセミナー●東京4/14　大阪4/28　名古屋5/12
http://www.sbd.jp/advance.htm

●第6回SBD利用技術研究会●大阪4月15日
http://www.sbd.jp/lab/meeting/sixth.htm

●「EFD.Pro」新製品発表会●幕張4月21日
http://www.sbd.jp/event/2005/tf/index.htm#newrelease

●設計者のための構造解析技術セミナー●大阪4月21日
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2005/kozo/index.htm

●CAEおやじセミナー　フォローアップミーティング ●東京7月8日
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2005/oyaji/oyaji2.htm

●CAEおやじの構造設計特訓講座●東京9/14・15・28
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2005/oyaji/oyaji1.htm

●ATS＆SolidWokrs　World2005ユーザカンファレンスin新潟●3/18
http://www2.niigataats.co.jp/cad/cad_home.htm

●SolidWorks＋COSMOSWorks無料体験セミナー●キヤノンシステムソリューシ
ョンズ様　主催
東京・大阪各日程あり。http://es.canon-sol.jp/sw/seminar.htm

　　　　　　　　　　[ 2005.03.10 from E.Kawamura ]

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●編集後記
大家さんちの竹山から今年初めて鶯の声が響いてきました。以前誰かに聞いた
のですが、鶯と言えどもシーズン初めには勘が鈍るそうで、そう言えばなんだ
か自信なさげに「ほーきょろきょろ」と鳴いています。皆さんのご近所ではい
かがですか、鶯前線?
　　　　　　　　　　[ 2005.03.10 from E.Kawamura ]

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