設計者向けCAE/解析

　┃S.B.D. MAIL MAGAZINE　　2005-08-18［Vol.189]
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　┃KOZO KEIKAKU ENGINEERING Inc.　　http://www.sbd.jp
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日本でのリリースよりひと足早く、熱流体解析『COSMOSFloWorks』あるいは
『EFD』のPro/ENGINNERバージョン『EFD.Pro』の販売活動をアジアで開始しま
した。

今週は月曜、水曜、金曜と、会場をタイ、マレーシア、シンガポールと移動し
ながら、PTC（Pro/ENGINNERの開発元）のユーザ会議に付いて廻って、『EFD.P
ro』を展示しています。

ここで気づいたこと。
タイでは殆どカタログも、粗品のボールペンも持って帰って貰えなかったのに、
マレーシアではカタログもボールペンも飛ぶように売れて、午前中で無くなり
ました。

これを、単純にタイよりもマレーシアの方が、ＣＡＥのマーケットが大きい考
えて良いものか？

マーケティングをしていて、よくこのようなミスを犯すことがあります。アン
ケートをすると、興味を持っている分野が「構造解析」より「機構解析」の方
が多くて、これからは機構解析がガンガン売れると勘違いしたり。

これは、製造業の皆さんが「機構」の方が「構造」という言葉より馴染みが深
いからかな？と読みました。

さて、タイよりマレーシアの方が、人が集まった理由は？

周りのベンダーと話しての結論ですが、タイは一度も占領されたことが無い王
国なので、英語を話す人が少ない。それに比べマレーシアは英国領で、かつ多
くの中国人が移住してきており、言語に対してフレキシブルだからだとか。

そう考えると、日本も一度も植民地になったことが無いので、言語に対し閉鎖
的で英語が苦手な人が多いし、見知らぬ他人に対し、話しかけるのが苦手なの
かな？？と勝手に結論付けました。

すなわち、日本とタイは歴史的に見て共通点が多いのではないかと云う事です
が、それにしてもタイの人は人の顔を見ると、すぐにニコッと親しみのあるス
マイルをするのに、日本人は直ぐに目をそらしてしまうのはどうしてでしょう
か？

さて、シンガポールは、どっちに似ているでしょうか？

今週は、まったくＳＢＤとは関係ないことを書いてしまいましたが、まだ夏休
みモードなのでしょうか？
　　　　　　　　　　　　　　　　[ 2005.08.18 from T.Sumiya ]

－－－今週の目次－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

◇◆技術探訪
　運動力学●ゴルフの物理－スイングウェイト（バランス）
　機構解析●回転機械の力学　－不つり合いによるふれ回り－

◇◆構造解析よもやま話　NO.117
　●動解析シリーズ（20）１自由度系の過渡応答解析　（1）

◇◆ひろこの部屋　NO.48
　メッシュの形●三角と四角

◇◆達人に聴く　第6弾
　データ活用の達人　NEC　小牧宗生様　Vol.2●ヒューマンエラーとデジタルデータ

◇◆SBD製品最前線
　ご案内●構造解析セミナーと計算力学技術者認定試験
　板成形解析●連続解析機能について

◇◆イベント情報
　●さらに充実！CAEおやじの構造設計特訓講座　他
　●スペシャルイベント情報 「KKE VISION　2005」

...　技術探訪　..............................................................................
運動力学●ゴルフの物理－スイングウェイト（バランス）
クラブの特性を示すものに、重量と並んでC9やD0という表示を目にします。こ
れが標題のもの（以下「バランス」）で、クラブの振りやすさを示します。そ
の定義は、「クラブの重量×重心距離」です。ここで、重心距離とは、グリッ
プ側のクラブ端からの距離から14インチ（または12インチ）を引いたものと定
義されています。

この数値の大小によって、対応する記号が決められていて、定義としては、A0
（小）～F9（大）までありますが、実際には、ほぼC7～D4くらいになっている
ようです。

理論的には、「回転加速度（つまりスイング運動）＝トルク（つまり力）／慣
性モーメント（つまりクラブの特性）」なので、クラブの振りやすさを決める
のは、「慣性モーメント」です。慣性モーメントは、「重量×距離＾２」なの
で、バランスとは違うものです。

ところが、特性の異なる２種類のクラブについて、「バランスの比」と「慣性
モーメントの比」とを比べると、ほぼ一致するそうです。つまり、実質的に
「バランス」によって、「慣性モーメント」の特徴を表現できているというこ
とです。

しかも、「バランス」を計測するのは、簡単です。重量は、数百グラムなので、
料理用のはかりでも計れます。重心は、指１本でクラブを支えて、釣り合う位
置を見つけます。一方の「慣性モーメント」は、部分ごとに重量と重心距離を
算出するので、簡単ではありません。

つまり、「バランス」は、簡単に計測でき、かつ、適切に特性を評価できる、
「便利なパラメータ」なのです。SBD営業部もお客様にとって「便利な存在」
でありたいと思います。
　　　　　　　　　　[ 2005.08.18 from Y.Iijima ]

機構解析●回転機械の力学　－不つり合いによるふれ回り－
今週は回転機械の不つり合いによるふれ回りについて説明します。

まず、一枚の円板が弾性軸の中央に取り付けられているモデルを想像してくだ
さい。
ここで軸の両端は軸受けで単純支持されいているものとします。また円板の重
心は軸心からずれた位置にあるものとします。円板の重心が軸心からずれてい
ることにより、円板が回転すると弾性軸はたわんでふれ回り運動を起こします。
この運動をふれ回りの振幅rについて解くと以下とおり表されます。

r=(ω^2/(ωn^2-ω^2))*ε （１）
ただし、ω：回転角速度、ωn：固有角振動数、ε：重心の偏心量、ωn=√k/
m（k：弾性軸のばね剛性、m：円板の質量）

（１）式からω=ωnとなったときは分母が0となり振幅rは無限大になることが
分かります。これは軸が非常に大きな曲げ変形を起こすことを意味し、この回
転速度を"曲げ危険速度"と呼びます。

λ=ω/ωnとおいて、λの値によって運動を分類すると以下のとおりとなりま
す。
λ<<1（ω<<ωn） ・・・振幅rは小さくなります。
λ≒1（ω≒ωn） ・・・曲げ危険速度となり振幅rは無限大になります。
λ>1（ω>ωn） ・・・振幅rは小さくなります。
λ>>1（ω>>ωn） ・・・振幅rはさらに小さくなります。

上記の運動は洗濯機を使用しているときに体験しています。洗濯機で脱水をす
る際に徐々に大きなふれ回りを生じながら危険速度に達して大きく揺れますが、
回転数が上昇すればするほどふれ回りが小さくなり回転が安定していきます。

このように回転角速度の大小は不つり合いによるふれ回り運動に大きく影響し
ていることが分かりますね。

　　　　　　　　　　[ 2005.08.18 from K.Taguchi ]

...　構造解析よもやま話 NO.117 ......................................................
●動解析シリーズ（20）１自由度系の過渡応答解析　（1）
国会を解散すると思っていた人は殆どいないと思われる。

今回のことで新聞４社の編集委員の座談会（有料テレビ放送）を見たが一人の
方は30年以上の政治記者生活で、「こうなるだろう」思う反対をいくのが小泉
さんだと話していた。9/11の結果は楽しみである。それまでも劇場的なシーン
の連続と思われる。。。

風雲急のため、今月は休載するつもりだったが、掲載することにした。

＜１自由度系の　質量m-バネk-粘性減衰Cモデル＞で　強制振動荷重
Ｐｃｏｓω0　*ｔ　を加えると　応答は　「過渡応答」プラス「定常応答（振
幅一定で周期が強制振動荷重の周期と同じ正弦応答）」の重ねあわせ応答にな
る。

過渡応答は時間とともに減衰する自由減衰振動である。　
減衰により自由振動が終わると、応答は定常応答のみになる。

減衰関係で　損失係数・Q値・粘性減衰係数・減衰定数・・・などいろいろ用
語がでてくる。
用語を確認した後、簡単な例題計算をおこなった。

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/
　　　　　　　　　　[ 2005.08.18 from K.M ]

......　ひろこの部屋　NO.48 ............................................................
メッシュの形●三角と四角
こんにちは、ひろこです。前回、要素数と次数が高い方が解析の精度が高いと
いう話をしましたが、節点数を上げることでも解析の精度を保つことができま
す。

節点とは、複数のメッシュが集合している頂点のことですが、FEMでは節点の
計算が初めに行われます。構造物の変形を示す関節の役割をします。

ここで、簡単な問題です。
問１：三角形と四角形をイメージしてください。それぞれ頂点はいくつありま
すか。
解１：３コ、４コ

問２：２つの正方形を紙に書いてください。その正方形の一方を4つの２等辺
三角形でもう一方を4つの正方形で分割してください。それぞれの頂点を数え
てください。但し複数の形状が共有する頂点（中心など）は１としてカウント
します。それぞれ大きな正方形の中に頂点はいくつありますか。
解２：５コ、９コ

どちらの場合も四角の方が頂点が多くなりますね。
ほとんどの形状で同じ個数の三角と四角で分割すると四角の方が頂点の数が多
くなります。つまりFEMでは要素数が同じ場合、四角形メッシュの方が関節と
なる節点数が多く柔軟に形状を表現できることになります。

なんだか狐につままれた気分ですね。
　　　　　　　　　　[ 2005.08.18 from H.Horiuchi ]

...　達人に聴く　第6弾 ..................................................................
データ活用の達人　NEC　小牧宗生様　Vol.2●ヒューマンエラーとデジタルデ
ータ
1978年。結婚と同時期にTK80というマイコンを購入された小牧さんは、休日ご
とに秋葉原のスクールに通いつめ、アセンブラの習得に費やす日々を過ごされ
たそうです。奥様には同情の念を禁じ得ませんが、その努力が奏効し、設計を
理解しソフトもわかる人材がほとんどいなかった当時、両方を把握した貴重な
存在として、小牧さんは2次元CADの実用化を成功させました。

その後、機械系CADとして3次元CAD「SolidWorks」を導入されたわけですが。。。
「SolidWorksと電気系CADのデータ変換が全くできなくて。機械屋さんが、構
造設計上の注意点を紙に書いて電気屋さんに渡していたんだけど、人間、どう
しても忘れちゃったりミスしたりするんだよね。途方にくれてしまいましたよ。
だからCircuitWorksを見つけたときには、"これだー！"と飛び上がりました
ね。
SolidWorksで機械屋さんが作成した3次元データからCircuitWorksを使って、
仕様の情報を記載したデータとして抽出し、電気屋さんに渡してあげることで、
ヒューマンエラーを皆無に近づけることができました。」

3次元CADのSolidWorksで、表示ボタンやヒートシンク、スイッチなど外部イン
ターフェースに必要な部品を最初に決めていき、プリント板設計に必要な情報
を盛り込んだ後、CircuitWorksを介して、電気系CAD（２次元）にデータとし
て渡してあげます。さらに、設計が終わった電気系CAD（２次元）のデータか
ら、CircuitWorksを使って、SolidWorksのモデルを再構築し、設計検証を行い
ます。

これによりヒューマンエラーの発生する危険がないデジタルデータとして、機
械系ＣＡＤと電気系ＣＡＤの間で設計情報をやり取りすることができるように
なったそうです。

ほかにも同じような問題を抱えている方が多くいたり、また同じような機能を
持ったソフトがあったりするのではないでしょうか？来週はそのあたりを探っ
てみましょう。
　　　　　　　　　　[ 2005.08.18 from E.Kawamura ]

...　SBD製品最前線 ........................................................................
ご案内●構造解析セミナーと計算力学技術者認定試験
「設計者のための構造解析技術セミナー」を担当している佐橋です。メルマガ
は久しぶりです。

過去に行なった、「初級/中級編」と「構造解析アドバンストセミナー」を一
部変更してベーシック編とアドバンスト編としました。「初級/中級編」の非
線形の部分を削除し熱解析の部分を補足してます。アドバンスト編の方は特に
変更はしておりません。

今年も、機械学会の計算力学技術者認定試験（１級/２級）が行なわれます。
セミナー受講後でも、認定試験標準問題集に関するご質問も可能な限りお答え
していきます。なお、COSMOSWorksトレーニングセミナーの方は、参加すると
認定試験の実技講習が免除になる特典もあります。残念ながら、私の構造解析
技術セミナーを受けると筆記試験免除・・？とはなりませんToT。自分で勉強
してください。

認定試験の申し込みは今月末までです。ご確認ください。
http://www.jsme.or.jp/cee/05cmnintei.htm

そして、セミナーの方も宜しくお願いします。
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2005/kozo/index.htm
　　　　　　　　　　[ 2005.08.18 from N.Sahashi ]

板成形解析●連続解析機能について
Stampackは、多段成形でも最初から最後まで自動計算が可能です。
多くの板成形解析ソフトでは、多段成形の（絞り～トリム～絞り～スプリング
バックの様な）計算を行う場合、それぞれの計算が終わっても次の計算を自動
では行ってくれません。つまり１つの計算が終わったら、解析者が次の計算を
実行しなければなりません。
つまり、
１工程：絞り
２工程：絞り
３工程：トリム
４工程：ピアス（穴あけ）
５工程：リストライク
６工程：スプリングバック
と言うような計算の場合、夜中に計算を流しておいても最後まで終了しません。

Stampackでは、このような段数等に制限はなく最後まで計算を自動で行ってく
れます。途中にトリム工程や、スプリングバック工程が入っていても大丈夫で
す。このため非常に大規模な計算でも、土日に計算を流しておく事が可能です。
　　　　　　　　　　[ 2005.08.18 from S.Maeda ]

......　イベント情報 .....................................................................
★　CAEおやじの構造設計特訓講座　★　全3日
電子部品の課題を追加し、さらに充実の内容になりました！
　　　東京9/20・21・10/3
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2005/oyaji/oyaji1.htm

●設計者CAEセミナー(COSMOS2006、Moldflow)：●大阪8/24、名古屋8/25
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2005/caesem/CAE_sem_osaka_nagoya.htm

●EFD.Lab無料体験ワークショップ&コンサルテーション●東京8月30日
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2005/efdho/index.htm

●特典付き！EFD.Lab操作体験セミナー●大阪9月12日
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2005/efdlab1/index.htm

●製造業にかかわるトップマネジメントセミナー●名古屋9月13日
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2005/oyaji/management.htm

●設計者のための構造解析技術セミナー　ベーシック＆アドバンスト編●東京9/14＆15
http://www.sbd.jp/event/2005/kozo/index.htm

●第7回SBD利用技術研究会 ●名古屋9月16日
http://www.sbd.jp/lab/meeting/seventh.htm

●CAEおやじの構造設計特訓講座●東京9/20・21・10/3
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2005/oyaji/oyaji1.htm

●SolidWorks&COSMOSシリーズ2006 What's New セミナー ●伊藤忠テクノサイエンス様主催
名古屋9/6大阪9/7東京9/13 http://spider.ctc-g.co.jp/web/fm/plms/2005034g

●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://www.canon-sol.co.jp/seminar/sw-seminar.html

●Moldflow+NeoSolidハンズオン●コンピューターエンジニアリング様主催
東京9/15 　http://www.cei.co.jp/japanese/event/event_00.html

●スペシャル　イベント情報●
☆★☆☆　 KKE VISION 2005　 　☆☆★☆
弊社主催セミナーですが　本年も開催されます。
入場無料
会場：東京コンファレンスセンター：品川
日時：9月6日（火）
詳細・申し込み：　http://www.kkevision.kke.co.jp
セミナーは事前申込制です。満席の場合はご容赦ください。
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トラックG-1：製品設計における設計者CAEの利用技術
「現状の製造業の設計におけるCAEの使われ方にはまだまだ様々な問題があり
ます。本セッションでは、会社としてCAEにどのように取り組んだら良いのか
についてご提案し、後半のパネルディスカッションで、設計に役立つCAEのあ
り方を探っていきます。」

1.ITを活用していかに自社製品の品質向上を計るか！　TCR総研　高張研一 氏
2.パネルディスカッション「設計者のためのCAE－本当の活用への挑戦－」
司会：柴田　一朗　氏
パネラー：TCR総研 高張 研一 氏
富士ゼロックス　高橋 英俊 氏
トステム　　　　吉田 幸治 氏　他
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トラックG-２：カーエレクトロニクスにおける熱設計の有効活用
「本セッションでは、まず、最も適切な熱設計のコツとポイントをご紹介しま
す。後半は、限られたスペースに小型化・多機能化された製品の搭載を要求さ
れるカーデバイス業界での熱設計に対するCAEの有効活用法を検討します。」

1.電子機器の熱設計におけるCAEの有効活用　沖電気工業　国峯 尚樹 氏
2.パネルディスカッション「カーナビメーカーの熱設計への熱い取り組み」
司会：国峯 尚樹 氏
パネラー：富士通テン　原 義勝 氏
パイオニア　萩原 純夫 氏
ソニー　田中 壮彦 氏
自動車関連部品メーカーD社　横田 勝 氏

※定員間近です。満員になった場合には立ち見をお願いする場合もあります。
なにとぞご了承下さいm(_ _)m
詳細・申し込みはこちらからどうぞ。http://www.kkevision.kke.co.jp
　　　　　　　　　　[ 2005.08.18 from E.Kawamura ]

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●編集後記
シュノーケリング中に光る生物を発見しました！ちょうど蛍が光るような感じ
で青く透明に輝きながら水中に漂っているのです。夜に夜光虫が現れることは
聞いていましたが、昼の海で小さく青く光る生き物に会えるとは！いつまでも
終わらない夕焼けや崖崩れに遭遇したりと神津島は驚きにあふれた島でした。
　　　　　　　　　　[ 2005.08.18 from E.Kawamura ]

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