設計者向けCAE/解析

　┃S.B.D. MAIL MAGAZINE　　2006-04-20［Vol.221]
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　┃KOZO KEIKAKU ENGINEERING Inc.　　http://www.sbd.jp
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　日本ハムの新庄選手が引退表明をしました。このニュースを最初に聞いた時
はちょっと驚きましたが、考えてみれば引退といっても普通のサラリーマンの
定年退職とは大いに違ってこのまま隠居生活をするわけではなく、新たな活躍
の場を求めてバリバリ稼いでいくことでしょう。

結局新庄選手の引退というのは我々の感覚からすれば職場の異動や転職のよう
なものでおそらく今後もテレビビやラジオで目にすることがあることでしょう。

このように一般人の定年や退職ではなく、特にメジャーなスポーツなどで活躍
した人が引退後にテレビや雑誌などマスコミ関係の仕事で前職の経験を生かし
て活躍するということはよくあることではあり、うらやましくもあります。

けれど我々サラリーマンも同じプロフェッショナルであることにはかわりない
のですからどんなときでも、この次は自分はどんなフィールドで何をやってい
きたいのかを考えておくことも悪いことではないと思う今日この頃です。

読者の皆さんは今の会社以外での自分の価値を考えてみたことがありますか？
　　　　　　　　　　[ 2006.04.20 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.8　～USBメモリーの熱解析～
　機構解析●振動学－エネルギー法による固有振動数の求め方

◇◆ひろこの部屋　NO.80
　モデル化●必勝法

◇◆SBD製品最前線
　樹脂流動解析●樹脂データベースへの登録　最終回
　樹脂流動解析●弊社主催、Moldflow Updateセミナー2006

◇◆イベント情報
　●CAEおやじの構造設計特訓講座　他

...　技術探訪　..............................................................................
流体解析●技術サポートこぼれ話　No.8　～USBメモリーの熱解析～
「USBメモリーの熱解析をやっているが、結果がおかしい。」とのご質問を、
あるユーザー様から頂きました。詳しく聞いてみると、USBメモリーのケース
の大きさを少しずつ大きくしたときにどの程度チップの温度が下がるかを評価
している。絶対値としては、それなりの解析結果になっているのだが、ケース
を大きくすると予想に反して温度が高くなってしまった、というのです。

私もそれを聞いて、確かにおかしいなと思いました。しかし、データをもらっ
て設定をチェックしたりメッシュを細かくしてみましたが、結果は変わりませ
ん。

ふと考え直してみると、内部のチップの温度が下がることの理論的な裏付けが
見つかりませんでした。最初は私も感覚的に判断していたのです。開発元の意
見ももらい最終的には次のような考えに至りました。

今回のモデルはほぼ密閉状態で、かつ狭い空間しかない。そのために内部空気
の対流がほとんどなく、空気の熱伝導が主な伝熱経路となっている。ケースを
大きくした分、空気層が厚くなり、温度が高くなっているのではないか。

時には感覚と違う解析結果によって気づかされることがあります。あとはこの
ユーザー様に納得していただけたことを願うばかりです。
　　　　　　　　　　[ 2006.04.20 from Y.Iijima ]

機構解析●振動学－エネルギー法による固有振動数の求め方
今週はエネルギー法による固有振動数の求め方について説明します。

これまで説明した振動の解法では振動系の質点における運動方程式（微分方程
式）を立て、その解を求めることにより変位や固有振動数を導くことが出来ま
した。ところが、常に運動方程式の解が求められればいいのですが、振動系に
よっては解を求めるのが困難な運動方程式や、時には解を求めなくても振動系
の特性だけを求めればよい場合があります。

例えば、固有振動数だけを求めたい場合は、エネルギー法（レイリー法）を用
いることにより簡単に求めることが出来ます。質点mとばね定数kのばねが水平
に壁に取り付けられている１自由度振動系を想像してください。質点mは水平
に左右に運動すると考えてください。

系の全体のエネルギーEは、質点の運動エネルギー＋ばねの弾性エネルギー＝
一定ですから、これを式で表すと以下のように表されます。

E = (1/2)*mv^2 + (1/2)*kx^2 = 一定 （式－１）
（v：質点の速度、x：ばねの伸び、縮み）

ばねが自然長の時の質点の位置を原点とし、変位x=Asinωtと仮定すると、速
度v=Aωcosωtと表すことが出来ます。
ここで、質点が原点を通る場合と、ばねの伸びが最大の場合の２通りについて
エネルギー保存を考えると以下のようになります。

(ⅰ)質点が原点を通る場合
E = (1/2)*m(Aω)^2 + 0 （式－２）

(ⅱ)ばねの伸びが最大の場合
E = 0 + (1/2)*k(A)^2 （式－３）

エネルギー保存より(ⅰ)=(ⅱ)となるので

(1/2)*m(Aω)^2 = (1/2)*k(A)^2 （式－４）

となります。これよりωについて解くと

ω=√k/m （式－５）

となり、運動方程式から導いた固有振動数ωと同じことが分かります。
どうでしょう？この方法の方が微分方程式を解くよりも簡単に固有振動数が求
められているような気がしませんか？
　　　　　　　　　　[ 2006.04.20 from K.Taguchi ]

...　ひろこの部屋　NO.80 ...............................................................
モデル化●必勝法
こんにちは、ひろこです。もし野球の必勝法があるのなら、私が応援している
チームに教えてあげたいものです。しかし、個人的な技術の向上など具体的な
話になると対策はたくさんありますよね（私は教えられませんが）。

野球では各プレーヤーの技術が問われますが、欠点は人それぞれ違うのでトレ
ーニングも変わります。さらに個人の能力が基準を達した上で継投策や代打構
成を考えていきます。しかしチームプレーを考えるときは個人のフォームまで
は問題にしません（恐らく）。

解析も同じではないでしょうか。まず単品に着目して問題を考え、部品の弱点
を無くします。続いてアセンブリを考慮しますが、このときはキーとなる繋ぎ
目に着目し部品の細かい部分は簡略化するといった具合です。

この様に、解析するレベルによりモデル化が異なります。その為、解析を行う
前に、その問題が全体的か局所的か、全体であれば各部品は基準を達している
のかということを考慮する必要があります。また、あせってアセンブリ解析か
ら始めても、問題のもぐら叩きに陥りかえって時間が掛かってしまう危険性が
あります。

言葉で書くのは簡単ですが、いざ解析をしようとするとモデル化が難しいんで
すよね。今でも「これ対称問題だよね」と指導を受けている私にとっては永遠
の課題でもありす。

☆ひろこのブログ☆
[Hiroko's Room] http://blogs.yahoo.co.jp/horiu419
　　　　　　　　　　[ 2006.04.20 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　最終回
全９回でご紹介してきた「樹脂データベースの登録について」はこれで最後と
なります。

第８回まではマテリアルエディターダイアログボックスの設定項目のご説明や、
解析に必要な事項のご説明をさせていただきました。材料登録は内容も重要で
すが、単位も重要なので入力には注意が必要です。（メーカーによってはKgが
gになっていたり 桁数が　Eで表現されて　いたりと様々です）

私も単位の入力を間違えたばかりに解析結果がおかしくなってしまった経験が
何度もあります。ちなみにWebには単位系を入力すると希望する単位へ変換す
るサイトもありますので、ちょっと利用されてみてはいかがでしょうか？

もう一つのテクニックとしては、簡易のモデルにて解析を行ってみるのもいい
と思います。間違った数字を入力していると解析結果で充填時間が0秒になっ
たり圧力がおかしい結果が出る場合があります。

お客様のモデルでいきなり実行するよりもまずはサンプルのデータなどでちゃ
んと解析できるか確認したほうがいいでしょう。

また、材料メーカー様からMoldflowデータやCAEデータをもらえない場合や自
分のところで使っている材料が特殊な場合（ブレンドや独自の添加剤混入）材
料測定サービスにて有償で材料特性を測定することができます。

これは内容とレベルによりますが、Moldflow Plastics Adviserの流動解析の
みであればかなりリーズナブルな価格で手にいれることができます。
ご興味のある方はぜひお問い合わせください。

次回からはMoldflow Plastics Adviserの新バージョン機能についてご紹介し
ていきます。

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/
　　　　　　　　　　　　　　　　　[ 2006.4.19 from S.Maeda ]

樹脂流動解析●弊社主催、Moldflow Updateセミナー2006
４月２６日（水）に弊社東京（新館）にて、モールドフロージャパン(株)様と
「Moldflow Updateセミナー2006」を開催させていただきます。
このセミナーは毎年１月に開催しているものですが、Moldflow製品の新バージ
ョン発表に伴いこの４月に開催するものです。

申込＆詳細URL：http://www.sbd.jp/event/2006/mfupdate
なお、定員になり次第締め切りますので、お早めにお申し込みください。
　　　　 　　　　　　[ 2006.04.20 from S.Maeda ]

...　イベント情報 ........................................................................
じっくり学べる構造設計・構造解析のセミナーです！
●CAEおやじの構造設計特訓講座●東京5月10・11・29日
http://www.sbd.jp/event/2005/oyaji/oyaji1.htm

●Moldflow Updateセミナー　●東京4月26日
http://www.sbd.jp/event/2006/mfupdate

●Moldflow ハンズオンセミナー●東京 5月9日、6月6日
http://www.sbd.jp/event/2006/mpa/index.htm

●電機・電子業界様向けPLMソリューションセミナー●東京5月12日
http://www.hzs.co.jp/info/event/event.htm#plmseminer

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

●COSMOSFloWorks入門セミナー●東京5/15名古屋5/17大阪5/18
http://www.sbd.jp/cfw.htm

●EFD.Lab操作体験セミナー●
東京5/10　http://www.sbd.jp/event/2006/efdho
大阪5/15　名古屋5/29http://www.sbd.jp/event/2006/efdlab1

●EFD.Pro操作体験セミナー●名古屋5/16　東京5/17
http://www.sbd.jp/event/2006/efdpro

●EFD.V5操作体験セミナー●東京5月18日
http://www.sbd.jp/event/2006/efdv5

●COSMOS2006ハンズオンセミナー●名古屋5月30日
http://www.sbd.jp/event/2006/cmho/index.htm

●設計者のための構造解析技術セミナー●大阪6/7-8
http://www.sbd.jp/event/2005/kozo/index.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●見える設計～解析・試作セミナー●
東京4/25大阪4/26http://www.canon-sol.co.jp/seminar/20060425es.html

大塚商会様主催●SolidWorks Solution Seminar●東京4/27
抽選で豪華商品が当たります！http://it.otsuka-bs.co.jp/otsuka/event/sss

技術情報協会様主催●FPD・モバイル機器における熱設計と放熱・冷却技術●
東京4/27-28http://www.gijutu.co.jp/doc/s_604283.htm　※講師紹介割引有り

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
　　　　　　　　　　[ 2006.04.20 from E.Kawamura ]

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●編集後記
30年以上前にアメリカで誕生したアースデイ。4月22日のこの日は「地球にや
さしく」をテーマに、日本各地でライブやイベントが開催されます。それらの
ユニークな催しに参加しないまでも、「電気(照明)の代わりにろうそくを使う」
「炭火で料理する」「車の代わりに自転車」などなど、普段とはちょっと違っ
た意識で過ごし、母なる地球に想いを寄せてみる、なんていかがでしょう？
　　　　　　　　　　[ 2006.04.20 from E.Kawamura ]

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