設計者向けCAE/解析

　┃KOZO KEIKAKU ENGINEERING Inc.　　http://www.sbd.jp
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急な出張でスケジュールが厳しいこともあり、久しぶりにビジネスクラスに乗る
ことが出来ました。
イギリスまでの１３時間だったのですが、まったく疲れることなく到着すること
が出来るのですね。

昔はそうでもなかったのですが、あのリクライニングの椅子が、魔法のような電
動椅子に変わっています。
ボタン一つで、普通の姿勢から、ほとんど真横の姿勢まで自由自在に角度を変え
られるのですが、テレビを見るために首を少しだけ上げたり、腰を少しだけ浮か
せたり出来て、さすがにマッサージ機能は付いてませんが、自宅持って帰りたく
なるほど快適でした。

また、足のふくらはぎを支える台の角度を変えるときなどは、水平になればなる
ほど、前の人の座席の下にもぐり込めるスペースを有効に使って、椅子全体が下
がったり、足の台が前に伸びて行ったり、素人では予想のつかないところが急に
動き出すのを体感しながら、これは絶対に３次元CADと機構解析ソフトウェアを
使って設計しているな！と確信してしまいました。
その一方で、指や服を巻き込む危険や、テーブルに体重をかけたりしたときの強
度設計は出来ているのだろうかとも少し心配に。

CAEをしていて、赤くなったからと言って、必ず壊れるとは限りません。
でも、許容応力度を越えて赤くなったのに、面積が小さいからとか、勝手な理由
を付けてそのまま設計するのも危険です。
では、何を基準に壊れるか壊れないかを考えたら良いのでしょう。

SBDでは７月８日に、日立製作所で原子力や鉄道車両の溶接、近年では半導体の
半田の亀裂を実験と共に繰り返し検証して来た鯉渕先生をお招きして、CAE の結
果をどのように使って設計するのか、長年の経験をお話していただくことにしま
した。

ご案内のWEBが出来ましたので、是非ともご覧ください。
皆様のご来場をお待ちしております。
→http://www.sbd.jp/event/2008/experiment

さ～て、長くなりましたが、SBDメルマガ、今週も最後までお付き合いください。
　　　　　　　　　　[ 2008.05.29 from T.Sumiya ]

－－－今週の目次－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
◇◆ひろこの部屋リターンズ　Vol.14
　機構解析の自由度●空間認知力

◇◆統計のあれこれ　Vol.8
●統計の種類

◇◆樹脂猫の手も借りたい　Vol.11
　●iMUG08 1日目

◇◆ユーザーフレンドパーク　Vol.14
●"旬"を逃すべからず

◇◆イベント情報
　●実験とCAE活用による疲労設計講座

...　ひろこの部屋　リターンズ　Vol.14 .............................................
機構解析の自由度●空間認知力
こんにちは、ひろこです。立体の展開図、立方体をカットした時の断面形状など
子供の頃苦戦した覚えはありませんか。この様な問題は空間認知力が関係してい
るようで、地図を読む能力に通じるものがあるそうです。

アセンブリの動作を確認する機構解析でもこの空間認知力が必要となります。機
構解析の部品はXYZ軸に対してそれぞれ並進と回転の6自由度を持っています。隣
り合う部品同士の関係を意識しながら結合条件を設定すると自由度が拘束されま
す。

自由度の考えは構造解析の境界条件にもありますが、基本的に物体が固定されて
いるという前提のため、すべての自由度が拘束されます。それに対し、機構解析
は動作を確認するため、拘束すべき自由度と拘束しない自由度を選別する必要が
あります。拘束が多すぎた場合ロックがかかりアセンブリは動作しなくなります。
逆に拘束が足りないと意図しない方向に部品が飛んでいきます。つまり、ひとつ
の自由度の間違いが全く違った挙動になってしまいます。まさに空間認識力全開
の作業です。

一般的に解析を行う場合、結果が実験と合わないという問題が浮上します。しか
し機構解析ではそれ以前に設定や計算がうまく出来ない、解が出ないという壁に
ぶつかる方が多いようです。設定方法のポイントは一歩ずつ前進ですが詳細はま
た次回。地図が苦手な人も必見（？）です。

■ソフトウエアを触って体感したい方にお勧めのセミナーです。
３次元ツールを活用した機構設計の進め方（リンク・カム機構）
http://www.apc.ehdo.go.jp/seminar/jyohousub_out/seminaannai/iaw02a06.asp?Nendo=2008&GSS=72
　　　　　　　　　　[ 2008.05.29 from H.Horiuchi］

...　統計のあれこれ　Vol.8 ............................................................
●統計の種類
こんにちは、行武です。前回、手元にあるデータからデータの大元を推定・検
定する手法を統計的推測と説明しました。専門的にいうと、手元にあるデータ
をサンプルデータ（標本）といい、大元を母集団といいます。

統計的推測を使って議論する場合には、今手元にあるデータのことのみを知り
たいのか、それともその背景にある母集団の性質を知りたいのかを常に意識す
る必要があります。

手元にあるデータのことのみを知りたい場合は、平均や標準偏差、最大値、最
小値などを求めて終わりにすればいいわけです。わざわざ、95％信頼区間、t
検定などといった小難しい統計を持ち出すまでもありません。

一方、「手元にあるデータはサンプリングして採取したものであって、これが
全てのデータではない」という場合は、統計的推測の出番になります。しかし、
ここで注意が必要です。手元にあるデータ、つまりサンプルは母集団を代表す
るものでなければならないということです。

あまりにも偏っていたり、恣意的に採取されたものであったりすると、正しく
推測することはできません。では、どうすればいいのか。答えは、ランダムサ
ンプリング（無作為に標本を採取する）すればいいわけです。

製造業における品質管理では、製品の寸法や重さを測定し、検定や管理図、工
程能力などによって、規格を満たした製品ができているかどうかを判別します。
このとき、全てのデータを測定できればいいのですが、コストや時間の関係上、
それが難しいということがあります。

この場合、サンプルを採取して、それに対し検定や管理図、工程能力を使って、
母集団の性質を推し量ることになります。しかし、ある特定の時間帯のみから
採取したデータ、あるいは品質的に問題のなさそうなデータから統計的推測を
行うのはルール違反、というより、意味のないことになります。データが偏っ
ているため、推測が正しくできないからです。

統計的推測や品質管理は、「データをどう採取するのか」というところから始
まっています。
　　　　　　　　　　[ 2008.05.29 from S.Yukutake］

...　樹脂猫の手も借りたい　番外編 ...................................................
●iMUG08 1日目
先日あるお客様から、樹脂猫読んでますよ！と言われてうれしいやらはずかしい
やら（笑）
先週に引き続き、米国デトロイトにおいて5月19日～22日まで開催されました、
Moldflowのユーザー会 iMUG08のご報告です。まず会場は郊外にあるHyatt　
Regency Dearbornホテルの1階で行われました。最初にRoland Thomas氏と
autodeskのプレゼンテーションから始まり、続けて基調講演のイリノイ大学
Charles tucker氏（スタートレックの役柄と同姓同名？）から「New & Advanced
Models for Fiber Orientation」というタイトルでお話がありました。

今までiMUGには何度も参加してきましたが、今回の基調講演が一番わかりやす
かったです。テンソルの考えやFiberのアニメーションによる説明など、
MPI/Fiberの機能を説明するときにどのように話せばいいのかちょっと困ってい
たのですが、今回の内容はそれらを払拭してくれるような内容でした。
更に、いくつかの講演が続いたのですが、ほとんどFiberに関する話題が多く、
英語が不得意な私でも、参加者から「今日はFiberだな」という声があちこちで
聞き取れました。

開催中には別室でハンズオンセミナーもあり、時間のあるときは飛び入りで参加
することができました。今まではMPAやMPIといったパッケージ毎のセミナーでし
たが、今回はコアシフト、2色成形、ガスアシスト等、カテゴリーごとに構成さ
れており、新たなコンテンツも用意されていました。日本でもこんなイベントが
あるといいですね。夕方からはWelcomeパーティがあり、夜遅くまで情報交換を
しました。

来週は2日目の内容ニャン。Λ Λ
　　　　　　　　　　(＝^-^＝)。
　　　　　　　　　　[ 2008.05.29 from S.Maeda ]

...　ユーザーフレンドパーク　Vol.14 ................................................
　●"旬"を逃すべからず
　こにゃにゃちわん！　果物や野菜、お魚など、"今が旬！" という四季折々
の食材は、やっぱりその時期にいただくのが美味しいですよね～。ちょっと前、
賞味期限が問題になってましたが、物も人も"旬"な時とは一瞬なんでしょう
かねぇ。

　流れ解析は構造解析に比べると結果が出るまでに多くの時間を要します。
特にうちの社内の解析は、熱考慮しかも重力と輻射考慮、さらにポーラスメ
ディアも回転体もあるという、時間のかかるオプションチェックのONパレード。
こんな問題を非定常解析でとなると、物理時間数秒求めるために、数ヶ月かか
ってしまうということもしばしば・・・。でも、これではSBDに程遠いばかりか、
結果が出ても活きない。いわゆる"旬"を逃してしまうのです。

流れ解析で、タイムリーに得たい解を引き出すための工夫にはいろいろありま
すが、我々はCFWのズーミング機能をよく活用しています。これは全体モデル
で時間のかかる解析を一度行った後、その解を初期値として、限定的に小さく
した計算領域でパラメータスタディを行う手法で、劇的なスピードアップを図
ることができます。

最近取り組んだ事例では、全体解析に5日ほどかかるため、それを初期値に50
近いケーススタディーを２台のデュアルコアのマシンにて約1ヶ月で終えるこ
とができました。もちろんその間、依頼部門と解析結果を見ながら何度も打ち
合わせを行い、そのたび、設計コンセプトを方向修正し、モデルに反映させな
がら、"旬"を逃すことなく、最終形状へとたどり着くことができました。

　仕事も　恋も　"旬" を見逃さないで。　機動力と瞬発力！　"今だ！"
と思ったら自分を信じて突進するべし！　その時が間違いなく "旬"なんで
すょ。
　　　　　　　　　　[ 2008.05.29 from Mt.Fuji ]

...　イベント情報 ........................................................................
●実験とCAE活用による疲労設計講座●東京7/8
実験とＣＡＥを活用したデジタル疲労設計法、事例、支援サービスなど皆様に役
立つ内容をご紹介します。お申込みはお早めにどうぞ。
http://www.sbd.jp/event/2008/experiment

●感性刺激CAEセミナー●東京6/3
http://www.sbd.jp/event/2008/mps

有料●設計者のための構造解析技術セミナー●東京6/4・5
http://www.sbd.jp/event/regular/kozo

有料●CAEを使った機械設計特訓講座●東京7/15・16・30
http://www.sbd.jp/event/regular/oyaji/oyaji1.htm

●設計者CAE 個別活用相談会●東京・名古屋で毎月開催中！
http://www.sbd.jp/event/regular/consul

●FEMAP with NX Nastran体験セミナー●東京・名古屋・大阪で毎月開催中！
http://www.sbd.jp/product/kozo/fe.html#seminar

●EFD製品操作体験セミナー●東京・大阪・名古屋で毎月開催中！
http://www.sbd.jp/event/monthly/efdho

●設計者CAEハンズオンセミナー●東京・大阪・名古屋で毎月開催中！
http://www.sbd.jp/event/monthly/cmho

●統計解析ソフトMinitab紹介セミナー●東京で毎月開催中！
http://www2.kke.co.jp/minitab/seminar_intro.html

●生産・物流シミュレータ「Factor/AIM」体験セミナー●東京6/17
http://www4.kke.co.jp/bpr/seminar/2007/20080617.html

●コンフィグレータによる営業プロセス"改革"●東京6/18
http://www4.kke.co.jp/bpr/seminar/2007/20080618.html

●生産・物流シミュレータ「Factor/AIM」体験セミナー●大阪6/19
http://www4.kke.co.jp/bpr/seminar/2007/20080619.html

●設計・製造ソリューション展●東京6/25-27
http://www.sbd.jp/event/2008/dms

●第13回中部CAE懇話会●名古屋　6/20
http://www.cae21.org/chubu_cae/chubu_No13/No13_annai.html
　　　　　　　　　　[ 2008.05.29 from E.Kawamura ]

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●編集後記
上野の近くに根津・谷中という人気のお散歩エリアがあります。たくさんのお寺
や長屋作りの古い建物が残る路地で江戸時代の名残を感じたり、広大な谷中霊園
で広い空を堪能したり出来ます。その中でもおすすめは小さな木戸をくぐって入
るお蕎麦屋さん。宵越しの酒飲みのために朝7時半から開いているそうです。
　　　　　　　　　　[ 2008.05.29 from E.Kawamura ]

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