設計者向けCAE/解析

　┃S.B.D. MAIL MAGAZINE　　2005-11-24［Vol.202]
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　┃KOZO KEIKAKU ENGINEERING Inc.　　http://www.sbd.jp
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『もう、建てるだけではダメで、それによってどう収益が上げられるか？と言
う事まで含めて提案しなければ、お客はついてこない！』
弊社の営業会議では、ここ数年こんな檄が飛んでました。

これを、ＣＡＥに置き換えれば、
『ただ、解けるだけではダメで、それによってどれだけ良い製品が出来るか？
会社が儲かるか？』と言う事になります。

先週、今週と各ベンダーのユーザ会で、ＣＡＥの使われ方が発表されています
が、一昔前と違ってきたのは、こんな解析が出来た！というのではなく、ＣＡ
Ｅをこんな風に使って設計をした、良い製品が作れた、というのが増えてきた
ような気がします。

弊社では、来週１２／２（金）に名古屋で、『シミュレーションと品質工学』
というセミナーを企画していますが、『品質工学』は確かにＣＡＥを設計に役
立てるための一つの使い道ではないでしょうか。

品質工学を積極的に取り込んで製品作りをしている、三洋電機様と丸山製作所
様から、ＣＡＥを使った品質工学のやりかたを学びます。まもなく定員になり
ますので、お早めにお申込みください。
http://www.sbd.jp/event/2005/QEseminar/QEseminar.htm

それにしても、自分だけで収益を確保するために、『建てるだけ』のことも、
まともに出来ない設計事務所が世間を騒がせていますが、ＣＡＥの世界でも同
じようなこと、ありますかぁ～。
　　　　　　　　　　　　　　　　[ 2005.11.24 from T.Sumiya ]

－－－今週の目次－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

◇◆技術探訪
　運動力学●ゴルフの物理－スイングの力学（３）
　機構解析●衝突の力学－反発係数

◇◆構造解析よもやま話　NO.126
　●動解析（30）　　事件

◇◆ひろこの部屋　NO.61
　解析誤差●境界条件

◇◆シグマの話　NO.5
　●6シグマの本当の値

◇◆SBD製品最前線
　樹脂流動解析●iMUG 2005 報告 その２
　高専ロボコン●地区大会 結果

◇◆イベント情報
　●設計者のための構造解析技術セミナー　他

...　技術探訪　..............................................................................
運動力学●ゴルフの物理－スイングの力学（３）
「タメ」について再び。今回は、ダウンスイング中の手首の角度によって、飛
距離にどれほど差が出るかについて。

ダウンスイングからインパクトの間にプレイヤーが成す仕事量が、スイングシ
ステムの回転運動エネルギーに等しいと仮定します。つまり、次の式のように
考えます。
（仕事量）＝1/2×（慣性モーメント）×（角速度）^2

アマチュアの手首の角度を９０度、プロの角度を３０度とすると、その慣性モ
ーメントの差は約１．５倍になります。実際は、違いますが、アマチュアとプ
ロの体力が同じで、仕事量が同じであると仮定します。すると、角速度は√１．
５＝１．２２で、プロのスイングの方が、１．２２倍も飛ぶことになります。
ふだん２００ヤードしか飛ばない人が、手首の角度を変えるだけで２４４ヤー
ドも飛ぶということです。

大胆な仮定に基づいた結論ではありますが、スイング次第で飛距離が伸びるこ
とがお分かりいただけるかと思います。
　　　　　　　　　　[ 2005.11.24 from Y.Iijima ]

機構解析●衝突の力学－反発係数
今週は「反発係数」について説明します。
衝突の力学には大きく分けて、反発係数を用いることによりあたかも剛体の衝
突問題として取扱うものと、ヘルツの接触理論や波動理論などを用いて弾性体
の衝突問題として取扱うものがあります。反発係数eは、「はねかえりの係数」
とも呼ばれ、一般に衝突物体の幾何的形状、材質、衝突速度などに依存する量
です。

これは、同じ材質、衝突速度で球同士を衝突させた場合と立方体同士を衝突さ
せた場合とでは跳ね返る量が異なることなどからも想像出来ます。反発係数で
衝突を表現する場合は、部品を剛体として考えるため、衝突における変形は無
視し、衝突前後の相対速度の比で跳ね返る量を決めます。

e=v2'-v1'/v2-v1 （v1,v2：衝突前の速度、v1',v2'：衝突後の速度）

２球の衝突の場合、古くから多くの実験結果があり、衝突速度vの減少と共にe
は1に近づく特徴があります。e-v曲線は材料に固有と考えられますが、実験式
も多くe<1を材料粘性に帰すe-vの理論式等もあります。COSMOSMotionやDynami
c Designer Motionでも反発係数を与えることが出来ますが、反発係数自身が
どういう意味をもつ値であるか再度気にしてみてください。
　　　　　　　　　　[ 2005.11.24 from K.Taguchi ]

...　構造解析よもやま話 NO.126 ......................................................
●動解析（30）　　事件
構造計算書の改ざんで地震時の強度不足という事件が発生した。技術者がその
ようなことをすることは　誰も考えだにしなかったのではないだろうか？

建設業界で手抜き工事は実際に起きている。　手抜き工事は　施工業者が　正
しく計算された設計図の鉄筋本数を減らしたり、杭を一部抜いたりする不正で
ある。

しかし、「設計する技術者が　設計段階で　あらかじめ計算上の外力を減らし
て計算した。」などという話は聞いたことがない。　

何か根は深く大変なことが起きてしまった気がする。頭が整理できない。
　　　　　　　　　　[ 2005.11.24 from K.M ]

...　ひろこの部屋　NO.61 ...............................................................
解析誤差●境界条件
こんにちは、ひろこです。展示会やユーザー会で商品を出展する際に、より多
くのお客さんを引き付けるためA1サイズのパネルを利用しています。あるユー
ザー会に出展した時、多数の出展ブースでパネルが落下もしくは傾くというハ
プニングがありました。この時は、マジックテープで壁に固定していましたが、
どうやらパネルの自重に粘着力が負けていたようです。

この事態を解析しようとすると少々厄介な問題が発生します。それは壁とパネ
ルの接触状態です。ここを完全固定としてしまうと、パネルがどんなに重くて
も自重で落ちるといった現象は表現できません。かといって、マジックテープ
のような境界条件を摩擦などに置き換えて表現するには無理がありそうです。
パネルの落下可能性を確認する場合は、マジックテープ部分を完全固定にして
固定部の反力を算出し、その値とテープの性能を比較する方法がスマートでし
ょうか。

この様に、解析では境界条件が限られているため、実現象を忠実に再現できな
い場合が多くあります。その他の例として圧力荷重は通常、選択面内均一に掛
かりますので椅子に人が座っているような、斑のある荷重は工夫が必要です。

最後に、実現象を忠実に表現しなければいけないという呪縛に捕らわれすぎぬ
ようご注意下さい。目的に応じた簡略化はとても有効だからです。その上で、
現実とは異なる背景があることを心に留めておいてください。

☆ひろこのブログ☆
[Hiroko's Room] http://blogs.yahoo.co.jp/horiu419
　　　　　　　　　　[ 2005.11.24 from H.Horiuchi ]

...　シグマの話　NO.5 ..................................................................
●6シグマの本当の値
こんにちは。行武です。業務・品質改善でシックスシグマ活動を推進するとい
うことは、その品質を約99.9997％にする品質改善活動ということができます。

実は厳密にいうと、6シグマは99.9997％よりも大きな値なのですが、いわゆる
業務・品質改善を目指すシックスシグマの世界では、約99.9997％、もっとポ
ピュラーな言い方をしますと、100万分の3.4となるような品質改善活動を行い
ましょう、という定義になっています。

では、6シグマは厳密にはいくらなのか。答えは、10億分の2になります。100
万分の3.4としている理由は、シックスシグマの提唱者であるマイケル・ハリ
ー博士が「自然界の現象によるバラツキは完全に抑えることはできないため、
バラツキを6シグマに抑えたときの実際の確率は100万分の3.4になる」と論文
で発表したからです：シックスシグマオフィシャルページより抜粋。

さて、（本当かどうか定かではありませんが）バラツキの話をするとき、シッ
クスシグマの専門家は「悪魔」とか「敵」という表現を使うことが多いそうで
す。少し大げさかな、という感もありますが、そう思うくらいバラツキに注目
すべきなのかもしれません。

これまでには多くの場合、平均コスト、平均サイクルタイム、平均出荷量、部
品の平均値といった具合に、平均から組織やサービス、製品の性能を表現して
きた面があります。しかし、平均ではバラツキを知ることができないため、た
とえ問題があったとしても「平均」という言葉で覆い隠されてしまい、潜在的
な問題を把握できなかった可能性は否めません。

バラツキを理解し、その問題に取り組むことは、顧客にとっても企業にとって
も利益になりますし、少なくともマイナスにはならないでしょう。

さて、ここで問題です。6シグマを厳密にいうと「10億分の2」ですが、これを％
で表現すると、"9"はいくつになるでしょうか。答えはまた次回に。
　　　　　　　　　　[ 2005.11.24 from S.Yukutake ]

...　SBD製品最前線 ........................................................................
樹脂流動解析●iMUG 2005 報告 その２
１０月２５日～２７日まで、米国オーランドにおいてMoldflowのユーザー会iM
UG2005が開催されました。前回に続き、今回は２日目の報告です。

２６日は営業の松木が帰国したため、以降は私１人の参加となりました。
基調講演はフランスのGilles Regnier博士で、PPやPAAなどの材料比較を中心
にわかりやすく説明していました。

また、Novonordisk社では反りの合わせ込み技術の説明があり、具体的に文具
を例にした反りを0.56mm→0.21mm→0.11mm　へ傾向検証していく事例を紹介し
ていました。

反りの検証などについてはCAEを使った場合の方法が大変参考になりました。
更に、午後には日立製作所の飯田博士による３Ｄのギア解析を事例紹介があり、
このように日本を含めた多国籍事例が続きました。

夜からは参加者による懇親会があり。お酒を飲みながら音楽や記念写真などを
撮りあって盛り上がりました。
次週は最終日３日目のお話しと帰国編です。
　　　　　　　　　　[ 2005.11.24 from S.Maeda ]

高専ロボコン●地区大会 結果
高専ロボコンも全ての代表校が決定し１２月４日の全国大会を待つのみとなり
ました。

各地方大会の模様は昨日２３日のお昼頃からNHKで放送されたと思います。私
は関東・甲信越ブロックの予選を見たのですが、レール持ち運び型のタイプが
ユニークでおもしろかったです。

ちなみに今回の競技は障害物競走のロボット版で、ハシゴくぐり、平均台ハー
ドル、壁登りを速く、正確に行っていく内容になっています。

東京高専、小山高専にはぜひがんばってもらいたいですね。
　　　　　　　　　　[ 2005.11.24 from S.Maeda ]

...　イベント情報 ........................................................................
開催間近！★設計者のための構造解析技術セミナー★
材料力学や有限要素法を分かりやすくご説明します。
大阪会場　12/1＝ベーシック編　12/2＝アドバンスト編
http://www.sbd.jp/event/2005/kozo/index.htm

●設計者CAEソリューションセミナ 2005 ●名古屋11/29
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2005/caesol/index.htm

●EFD.Lab無料体験ワークショップ&コンサルテーション●東京11月30日
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2005/efdho/index.htm

●EFD.Lab操作体験セミナー●名古屋11月28日　大阪12月5日
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2005/efdlab1/index.htm

●シミュレーションと品質工学を用いた製品設計セミナー●名古屋12月2日
http://www.sbd.jp/event/2005/QEseminar/QEseminar.htm

●Pro/ENGINEER ＆ EFD.Pro体験セミナー●大阪12/7　名古屋12/8 東京12/9
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2005/efdpro/efdpro_taiken.htm

●CAEおやじの構造設計特訓講座●東京1月18・19/2月3日
http://www.sbd.jp/event/2005/oyaji/oyaji1.htm

●PLMシステムユーザー会 2005●伊藤忠テクノサイエンス様主催　11/25
http://spider.ctc-g.co.jp/web/fm/plms/2005051g

●デジタルエンジニアリングセミナー●上田市マルチメディア情報センター様
主催　12/5-6
http://www.umic.ueda.nagano.jp/2005/deseminar/

●関西ＣＡＥ懇話会●京都12月16日
http://www.cae21.org/chubu_cae/chubu_top.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://www.canon-sol.co.jp/seminar/sw-seminar.ht
ml
　　　　　　　　　　[ 2005.11.24 from E.Kawamura ]

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●編集後記
大掃除にはまだ早いですが、引越しの時から油でギトギトだった換気扇をよう
やく交換しました。開閉弁が開きっぱなしで、夏は蚊の、冬は冷気の入り口と
なる情けない状況でしたが、付き合いが長かったせいか、新品に取り替えた今
では「換気が一年中できてよかったかも」なんて懐かしく思ったりします。
・・・いつ引越してきたのかは聞かないで下さい。
　　　　　　　　　　[ 2005.11.24 from E.Kawamura ]

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