設計者向けCAE/解析

　┃S.B.D. MAIL MAGAZINE　　2006-03-23［Vol.217]
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　┃KOZO KEIKAKU ENGINEERING Inc.　　http://www.sbd.jp
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　みなさんWBC(World　Baseball　Classic）を見ましたか？準決勝、決勝とも
休日だったので両試合ともじっくり見ました。最近は昔ほど野球に興味がなく、
日本代表チームのメンバーも数えるくらいしか知らないのですが、それでも最
初から最後まで見てしまいました。

大会を通じて2敗した日本が1敗の韓国より実力が上かどうかはともかく日本の
野球が世界の最高水準にあることは間違いないようです。キューバの選手のあ
の筋骨隆々たる体に比較すると日本の選手がガリガリのやせっぽちに見えます
が、野球は筋肉（力）だけでやるものではないということを改めて感じた大会
でもありました。

野球は世界一ですが翻ってCAEの世界はほとんどが海外製です。3次元CADも同
じことが言えますが、物を作ることにおいては世界一の日本がそれらを設計し
たりシミュレーションするソフトウェアでどうして国産品が少ないのかが不思
議です。

私が考える理由のひとつは「資産が引き継げない」ことにあるのではないかと
いうことです。ソフトウェアは一度すぐれたものを作ればその後その資産を利
用してより良いものに改良を加えていけますが、いくら偉大な選手がいても引
退してしまえばもう「改良を加える」なんてことはできませんから。

一から独自にプログラムを作っていくことは容易ではないのですでにある筋の
いいソフトを手に入れて日本ならではのユニークなソフトウェアツールとして
開発していくことはできないものでしょうか？
　　　　　　　　　　[ 2006.03.23 from J.Ofuchi ]

－－－今週の目次－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

◇◆技術探訪
　流体解析●技術サポートこぼれ話　No.6　～流体領域の認識～
　機構解析●振動学－振り子の振動

◇◆ひろこの部屋　NO.76
　隅角部の問題●点在する罠

◇◆SBD製品最前線
　樹脂流動解析●樹脂データベースへの登録　その６

◇◆イベント情報
　●EFD.Lab操作体験セミナー　他

...　技術探訪　..............................................................................
流体解析●技術サポートこぼれ話　No.6　～流体領域の認識～
先日、とある会合にて、名だたるCFDツールのベンダーが、そのユーザーから、
要望をヒアリングするという場に、参加させていただきました（聴講者として）。

そこで出てきた主な要望のひとつに、流体領域の認識の問題があげられていま
した。その問題についても、大きく２つの段階に分けられていました。１つは、
流体領域を作成するのに手間がかかる、ということ、もうひとつは、点接触や
線接触などのエラーの問題でした。

１つめの話は、歴史的な流体解析をご存じない方には、説明が必要だと思いま
すが、流体解析は、空間が解析対象であるために、「空間」の形状をモデル化
する必要があります。「空間」に相当する形状を中実のソリッドで作成する必
要があるのです。

弊社で取り扱っているツールでは、この問題に対しては、解決されています。
密閉空間を作れば、自動的に内部空間を認識してくれますので、前述のような
固体と空間を入れ替えるような特殊な思考をする必要がありません。

２つめの問題については、残念ながら弊社のツールでも状況は変わりません。

このように、１つめの問題に関しては、優れている点があること、そして、２
つめの問題については、他のツールでも同様な状況である、ということで少し
自信を深めることができました。さらなる技術の進化によって２つめの問題が
少しでも早く解決されることを期待しています。
　　　　　　　　　　[ 2006.03.23 from Y.Iijima ]

機構解析●振動学－振り子の振動
直線振動、ねじり振動に続き、今週は"振り子の振動"について説明します。
質量mの球の重心から距離hの点で支持された振り子を想像してください。
この振り子が支持点回りに左右に振れるとします。

振り子の運動方程式は以下の式で表されます。

J*d2θ/dt2=-mghsinθ　 （式－１）
（J：慣性モーメント、g：重力加速度、θ：回転角度、t：時間、d2θ/dt2は
tによる2回微分）

この式は、直線振動やねじり振動で見てきた微分方程式と形式が異なるように
見えますが、微小振動であるという条件を加えるとsinθ≒θと近似できるの
で以下の式で表すことが出来ます。

J*d2θ/dt2=-mghθ　 （式－２）

したがって直線振動やねじり振動と解の形式も同じになります。

１自由度系の自由振動について、直線振動、ねじり振動、振り子の振動をみて
きましたが、それぞれの振動のパラメータと変数を対応させると以下のように
なります。

【変数】 【質量、慣性モーメント】　　【ばね定数など】
直線振動 x(m) m(kg) k(N/m)ねじり振動 θ(rad) J(kgm^2) k(Nm/rad)
振り子の振動 θ(rad) J(kgm^2) mgh(Nm/rad)

この対応関係を理解出来ればねじりや振り子になっても容易に運動方程式を導
けることが分かります。
　　　　　　　　　　[ 2006.03.23 from K.Taguchi ]

...　ひろこの部屋　NO.76 ...............................................................
隅角部の問題●点在する罠
こんにちは、ひろこです。大学生になってピンヒールデビューした時 水はけ
用の溝の蓋に開いている穴にヒールがはまり、バランスを崩した経験がありま
す。それから数年経ちましたが、タイルとタイルの隙間など、街中の罠に今で
も密かにはまっています。

さて、前回のメッシュの話題に続き解析の罠ともいえる隅角部の問題について
おさらいしましょう。これはメッシュサイズを小さくしても応力値が無限大に
発散してしまう問題です。

発生場所は応力集中する角部やアセンブリの接合部などです。罠はいたるとこ
ろに点在していそうですね。この問題で厄介なことは、強度的に一番注目した
い場所に該当することが多いということです。またメッシュ数を下げるために
微小なRを意図的に削除した結果問題が発生する場合もあります。

気になる評価方法ですが回避策として以下のような方法があります。応力集中
部周辺のメッシュを十分細かく切り角部の直接的な数値は無視します。そこか
ら2・3メッシュ離れた部分を始点として外側の応力を確認します。この外側の
応力分布からエッジ部の真の応力を概算します。最後に概算した結果を既存モ
デルと新しいモデルで比較し、新しいモデルの強度が既存モデルに対してどの
程度か相対比較を行います。

角部の評価方法でその他に良いアイデアがある方は、是非情報をお寄せ下さい。
街中の安全な歩き方の情報も合わせてお待ちしております。

☆ひろこのブログ☆
[Hiroko's Room] http://blogs.yahoo.co.jp/horiu419
　　　　　　　　　　[ 2006.03.23 from H.Horiuchi ]

...　SBD製品最前線 ........................................................................
樹脂流動解析●樹脂データベースへの登録　その６
前回に引き続き樹脂データベースへの登録についてです。
今回は「比熱と熱伝導率」についてです。

私は材料データベースで重要なものは粘度だと思っていたのですが、昨年オー
ストラリアでの研修で、意外にもこの比熱と熱伝導率もかなり重要なものであ
る！ということを教わってきました。

比熱と熱伝導率がどのようなものか？ということは高校の化学とかでやってい
ると思いますので、ここで説明はいたしません。樹脂の比熱はDSC（Different
ial Scanning Calorimeters）をつかって測定し、それによって先に紹介した
転移温度、突き出し温度を算出します。

また、昔は１Pointで表されていましたが、現在では12Pointの値を使う樹脂が
増えてきており、今後はこれらを推奨していくようです。当然ポイントが増え
ると、加熱・冷却速度（推移）がどのぐらいだったかを入力する必要が出てき
ます。（例えば毎秒どのくらい下げるのか？等）

なおMoldflowのブログを始めております。（毎日更新）
サポートの内容などを中心にご紹介しております。
よろしければ一度アクセスしてみてください。
☆　http://moldflow.cocolog-nifty.com/top/
　　　　 　　　　　　[ 2006.03.23 from S.Maeda ]

...　イベント情報 ........................................................................
●EFD.Lab操作体験セミナー●名古屋4月10日(満員御礼)　大阪4月17日
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2005/efdlab1/index.htm

●設計者のための構造解析技術セミナー●東京3/29-30
http://www.sbd.jp/event/2005/kozo/index.htm

●MINITAB トレーニング セミナー●東京　4月4～6日
http://www2.kke.co.jp/minitab/seminar_training.html

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

●SBD利用技術研究会　京都流体セッション●京都4月7日
http://www.sbd.jp/lab/meeting/060407.htm

●COSMOS2006ハンズオンセミナー●名古屋4月11日
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2006/cmho/index.htm

●電子機器の熱対策設計セミナー●東京4/14＆6/2　名古屋5/12＆6/16
http://www.sbd.jp/event/2006/design/index.htm

●Moldflow Updateセミナー　●東京4月26日
詳細はお問合せ下さいmpa@kke.co.jp

●CAEおやじの構造設計特訓講座●東京5月10・11・29日
http://www3.kke.co.jp/sbd/event/2005/oyaji/oyaji1.htm

●TECHNO-FRONTIER2006　熱対策技術展●幕張4月19-21日
http://www.sbd.jp/event/2006/tf/index.htm

●人とくるまのテクノロジー展●横浜5月24-26日
http://www.sbd.jp/event/2006/jsae/index.htm

●設計製造・ソリューション展●東京6月21-23日
http://www.sbd.jp/event/2006/dms/index.htm

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

ダイゾー様主催●EFD.V5無料体験セミナー●大阪・偶数月開催
http://www.daizo.co.jp/system/seminar/try_catia/try_catia.htm
　　　　　　　　　　[ 2006.03.23 from E.Kawamura ]

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●編集後記
応援しました、手に汗握って感動しました、WBC。台湾でも野球熱は高いよう
で、代理店さんから「大活躍だったね」とお祝いの言葉をいただいたのには嬉
いような、恥ずかしいような。とともに「優勝を祝してEFDの記念セールを！」
との提案もちゃっかりいただきました。
　　部長、やりますか、WBC優勝記念のEFDセール！？！
　　　　　　　　　　[ 2006.03.23 from E.Kawamura ]

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