設計者向けCAE/解析

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　 ┃S.B.D. MAIL MAGAZINE　　2009-11-05 [Vol.332]　┃
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『先日の選挙で、自分は自民党に入れたけど、民主党が政権を取って本当に良かっ
た。』と、言っていた友人がいました。

ダム建設の中止から始まって、羽田のハブ空港化、高速道路の無料化、タバコの
増税と、次から次へと新しい政策が打ち出され、国民の前にさらけ出されます。

こんなことは、国が（高度な政治判断で）決めることで、われわれ素人の庶民が
どう考えたって、何かもっと難しい理由が有って、変えることは出来ないものだ
と、ほとんど諦め切っていた事が、変えることが可能なんだと知って、驚きを隠
せません。

アメリカに行くと高速道路は無料だし、イギリスに行けばタバコが１０００円以
上もして、日本と違うことはわかっていても、日本には日本のお国事情が有って
無理なんだと、思考停止状態になっていたのを、民主党が揺り動かしました。

目的を達成するには、やり方はひとつでなくて、常にいくつもの正解がある。と
考えていいのでしょう。

大事なことは、そのようなフレキシブルな頭を持つことと、変える勇気ではない
でしょうか？

先日、弊社開催の『初心者のための構造解析入門』で、高度ポリテクセンターの
福永先生が、生徒に検査印を押す機械を設計させた時の話をしてくれました。

『ベテランの設計者グループと、新人の設計者にグループに、同じ仕様を与えて設
計させたら、新人の方が素直な良い設計をした。ベテランは直ぐに形状が頭に浮
かんだらしく、仕様を検証する前に形をスケッチしてしまった。一方、新人の方
は、検査印を押す動きをタイミングチャートに落とし、それに忠実に溝型のカム
を切って形を作っていった。』

３次元ＣＡＤなどで、昔の人が設計した形状が残っている中で、どうしてその形
状になったのかをじっくり考えることもなく、（あるいは考えても、他の形状を
考え出そうとする努力もなく）形を踏襲してしまう危険性を教えていただきまし
た。

来週１１月１３日（金）は、東京の秋葉原で、弊社の熱流体カンファレンスが開
かれます。
『リスクマネージメントのための失敗学』と称した東大の濱口先生の基調講演か
ら始まり、プリンターやプロジェクターの電子機器を中心としたユーザ事例が７
つ、粒子法や熱抵抗測定装置のベンダー発表が２つと盛りだくさんの内容になっ
ています。

他のユーザの使い方を知ることで、気が付いていなかった別の発見があるかもし
れません。
もう直ぐ満席締め切りですが、午後一の日本ビクター様の講演以外は、まだ若干
の空席が残っています。

新しい発見のために、是非ともご参加ください。
フレキシブルな発想と、変える勇気が必要です。↓↓↓↓↓
http://www.sbd.jp/news/sbdflowuser2009.shtml

　　　　　　　 ［ 2009.11.05 from T.Sumiya ］

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　 技術彙報
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□【構造】SolidWorksSimulation 関連 Vol.6
■SolidWorksSimulation　熱伝導解析

　こんにちは、SBD営業部の越川でございます。SolidWorks Simulation製品のサ
ポートを担当しております。今回は熱伝導解析について記述します。

　SolidWorksSimulationの熱伝導解析は、固有値解析や座屈解析と同様に、簡単
に設定ができて結果を得られます。使用頻度も比較的高いと思われますが、使用
に当たっては注意する点があります。

　熱の伝わり方としては伝導、対流、輻射がありますが、SolidWorksSimulation
で扱うのは主に固体内を伝わる伝導です。輻射を考慮した計算は可能ですが、対
流条件は熱伝達係数として入力条件で与えます。流体解析では対流まで考慮した
解析ができますが、 SolidWorksSimulationではこの熱伝達係数の値の設定が難
しいのではないかと考えています。

　発熱の問題の場合、発熱体によって何度まで上がるかという絶対値の確認が求
められる場合があるかと思いますが、 SolidWorksSimulationに限らず、構造解
析ツールの熱伝導解析は絶対値を求めるのは難しいです。相対評価(基準ケース
に対する差分)として使用することをお勧めします。熱伝達係数を入力条件(固定
条件)として与えているため、精度の追求には限界があるからです。

　相対評価が使えないとは思わないほうが良いです。どれだけ熱を逃がすかを考
える前に、どこから熱を逃がすかが重要になっているのではないでしょうか。こ
の場合、対流のあり、なしを解析スタディで設定します。対流のある場所に熱伝
達係数を設定します。SolidWorksSimulationでは熱伝達係数を設定していない場
所は自動的に断熱になります。流体解析でファンの位置を変えてスタディするよ
りは、はるかに簡単にケーススタディが可能になります。SolidWorksSimulation
が使用できる環境にある方は試してみるとよいと思います。　

　次回は、熱伝導解析と共に使用されることの多い熱応力解析について記述します。

【予告】熱応力解析
　　　　　　 　 [ 2009.11.05 from K.Koshikawa ]

□【熱流体】FloTHERMだいすきクラブ Vol.43
■「FloTHERM.PCB」結果表示

設計の現場で利用されることを意図した結果表示機能が特徴です。

例として、各電子部品の設計許容温度を設定しておくと、解析結果から、許容
値を超えた部品をハイライト表示できます。
超えている部品は赤、余裕が無い部品は黄色で表示します。こうすることで、
熱的に問題のある部品を一目で特定することができます。

また、複数の設計案の解析結果を並べて同時に表示できます。表示の回転や拡
大縮小、結果表示内容の変更も自動でリンクします。
設計変更の効果を評価するのにとても重要な機能です。

　　　　　　　 [ 2009.11.05 from Y.Iijima ]

□【樹脂流動】樹脂猫の手も借りたい Vol.74
■新連載●そんな解析できるんですか？

先週のメルマガでテレビドラマの「不毛地帯」をお話しましたが、今シーズン
もうひとつ注目しているドラマがあります。
日曜の夜にTBS系でやっている「JIN -仁-」です。
もともとマンガで連載されているものを実写化したわけですが、今のところその
ストーリーを忠実に進めていますね。

物語は現代の脳外科医（大沢たかお）が江戸末期にタイムスリップし、現代医学
の知識を使って重傷の患者を救ったり、当時流行したコレラなどと戦うというお
話です。
江戸時代へタイムスリップするドラマは、私が子供の時にNHKの少年ドラマシ
リーズなどでもありましたし、JINに似ている内容では、滝田栄さん演じるサラ
リーマンが、やはり江戸時代にタイムスリップして脚気の治療をするというドラ
マなんかがありました。
40代以前の方は話についていけませんね。すみません.....

では本題だニャン。Λ Λ
　　　　　　　 (＝^-^＝)

先週の予告にあったように、今回から新連載です。
昨年秋からこの業界もリーマンショックの影響を受けてかなり厳しくなってきて
います。特に金型業界は、自動車・家電といった景気動向をモロに受けています
ので、なおさらです。
しかしながら、9月頃から樹脂流動解析の問い合わせが増えてきており、景気の
回復が期待されるところです。
お客様からのお問い合わせも多様化してきており、複数のソフトと連動させると
いったケースもあります。

最近一番多いのが構造解析ソフトとの連動です。
Autodesk Moldflowでは構造解析のインタフェースがあります。
ちょっと簡単に説明すると

■Autodesk Moldflow Adviser
いきなりですが、他社製品の設計者向け樹脂流動解析ソフトで構造解析と連成で
きるものはまずないでしょう。
Autodesk Moldflow Adviserでは、一番上位のAdvancedに構造解析連成機能があ
ります。
但し、連成できるのはANSYSとABAQUSの２種類だけです。
基本的には連成するPCに両方の環境（ソフト）が必要となります。
ANSYSとMoldflowなどはお互いFloating Licenseなので、サーバーを別々にし
て、速いPCで連成解析するお客様がいらっしゃいます。

■Autodesk Moldflow Insight
当然ハイエンド解析ソフトですので、構造解析の連成が可能です。
上記のAutodesk Moldflow Adviserの連成と同じことができますが、昔からある
機能として構造解析ソフト用にデータをエクスポートすることもできます。
対応しているのはPerformance以上で、ABAQUS,ANSYS,Nastran,Patran.LS-DYNA用
データを出力することができます。

　　　　　　　 [ 2009.11.05 from S.Maeda ]

+++　マイダスで構造解析はじめました Vol. 32 ++++++++++++++++++++++++++
■トラブルシュートにもCAE

前回に引き続きCAE導入の理由について触れたいと思います。

　前回、最近の主な導入理由にお客様へのアピールがあると書きましたが、
それ以外で多いのがいわゆる「トラブルシューティング」。
市場に出した製品が不具合を起こし、その原因と対策を探るためCAEを利用します。

　この手の対策には昔から使われてはいましたが、当時は「CAEのプロ」でな
ければなかなか使いこなせませんでした。
3次元CADの普及に伴い形状モデルが比較的容易に入手できるようになったこと、
CAEソフト自体の操作性の向上やPCのパフォーマンスが飛躍的に良くなったこと
などが主な理由だと思います。

　midasNFXであれば高度な物理現象も容易な操作で使うことができます。
是非一度試してみてください。

詳細は下記URLからどうぞ。

http://www.sbd.jp/product/kozo/midasnfx.shtml

　　　　　　　 [ 2009.11.05 from J.Ofuchi ]

+++ 統計のあれこれ　Vol.39 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
■無に帰する仮説 パート３

こんにちは、行武です。前回、A支店とB支店のLサイズのポテトの本数を比較
することになったのですが、そのときの仮説を覚えているでしょうか。

　帰無仮説：Aの平均値＝Bの平均値（AとBのポテトの本数は等しい）
　対立仮説：Aの平均値≠Bの平均値（AとBのポテトの本数は等しくない）

A支店とB支店のLサイズのポテトの本数に差がないと言ってよいかどうかを判
断するために仮説を立てています。しかも、今回集めたサンプルのことではな
く、その元となっている母集団の平均値について考えるのです。

母集団のポテトの本数も、当然ばらつくわけですが、そうは言っても平均値は
存在するわけで、だったら母集団の平均値が等しいかどうかを判断しようじゃ
ないかとなるのです。

そして、ポテトの本数は、おそらくある平均値を中心にして適度にばらつくは
ずですので、母集団の形は、釣鐘型の正規分布として考えることにします。

さて、上記の仮説の立て方では、帰無仮説は分が悪いことがわかります。何と
いうか、帰無仮説は対立仮説より劣勢なんです。

なぜだかわかるでしょうか。実は、帰無仮説には、たった一つの可能性となる
仮説だけを立て、対立仮説には、それ以外の全ての可能性となる仮説を立てて
いるからです。

つまり、帰無仮説はポテトの本数が等しい、対立仮説はポテトの本数が等しく
ない、ということですから、極端な話、一本でも等しくなければ帰無仮説を捨
てる可能性があります（このことを帰無仮説を棄却するといいます）。

統計学の仮説の考え方というのは、世の中のありとあらゆる可能性の中から、
「ポテトの本数（母集団の平均値）が等しい」ことを基本の仮説（帰無仮説）
に設定し、「それを支持するのはどれぐらいありそうか」ということのみを考
えます。

そして、「帰無仮説を支持するのはどれぐらいありそうか」は、確率を使って
表します。この確率の計算は、とてもややこしいものですが、統計解析ソフト
ウェアが計算してくれますので、私たちは計算式をほとんど意識しません。

統計学ははっきりと「絶対に等しい」とか「絶対に等しくない」とかを教えて
くれるのではなく、確率を使ってあいまいに表現するところがあるんですね。
少ないサンプルの中から判断しなければならないため、これはやむを得ないこ
となのです。続きは、また次回に。

余談ですが、逆に、多くのサンプルがある場合、特にもはや母集団と言っても
いいくらいの数量がある場合は、統計解析を使わず、単にサンプルの平均値を
比べるだけで済むかもしれません。

統計解析を使って業務改善に成功したユーザ事例セミナーを11/27（金）に構
造計画研究所で開催します。詳細はこちらからどうぞ。
▼ http://www2.kke.co.jp/minitab/seminar091127.html

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [ 2009.11.05 from S.Yukutake ]

+++ 品質とリスクをマネジメントする　Vol.24 +++++++++++++++++++++++++++
■安全とは？

初めまして宮本と申します。今週からこのコラムを担当します。よろしくお
願いします。

先週、弊社主催のKKE VISION2009では、「安全は設計から始まる～安全学の
すすめ～」を明治大学向殿教授にご講演頂き、ものづくり安全における最近の
動向から世界の常識、安全学の考え方など幅広く紹介いただきました。
改めて安全を考えるよい気付きになられたかたも多かったようです。
先生どうもありがとうございました。

講演でも紹介されましたが、「安全」とは「リスクが社会的に許容範囲に抑
えられている状態」と定義されています。
つまり、リスクをきちんと定量的に評価し、管理（コントロール）しなければ
安全（安全対策を実施した）とは言えないようです。
次週以降、安全に関する最近のキーワードについて触れてみたいと思います。

『DYADEM製品紹介サイト』～未然防止リスクマネジメントに！～
http://www.kke.co.jp/dyadem/

　　　　　　　 [ 2009.11.05 from H.Miyamoto ]

+++ ユーザーフレンドパーク　Vol.73 +++++++++++++++++++++++++++++++++++
■測定することの難しさ

みなさん、こんにちは。急に寒くなりましたね。
月曜日の朝は比較的暖かく薄着で出勤したのですが、帰りは寒くて上着を持っ
ていかなかったことを後悔しました。

現在、FlowSimulationを使って（正確にはまだ2008なのでFloWorksです）ある
装置の現象を再現して傾向をみようとしています。
シミュレーションではみたいところの温度や流速を簡単にみることができます。
しかし、実際の装置でこれを測定するのは非常に困難です。
特に積分した値というのがほとんど不可能に思えます。
わかりやすい例でいうと風量があります。
風速は比較的簡単に測定する手段がいくらかあります。
しかし、各位置での風速を計算してそれを積分する（風量）となると非常に困
難です。原理的には風速計を少しずつ動かして風速と微小面積をかけて足し算
をすればよいです。
でも、現実には測定誤差が大きくてできません。
そして作業量が膨大で現実的ではありません。
私は普段の業務でいろいろな問い合わせにも答えているのですが、風速の依頼
であれば受けますが、風量は無理ですと断ります。
計算結果をみるように簡単に測定する手段があるといいのですが・・・。
ということで、また来週。

　　　　　　　 [ 2009.11.05 from Kajita ]

+++　イベント情報 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
●SolidWorksユーザーのための構造解析再入門●東京 11/24(火)
構造解析のソフトウェア（FEM）の操作性が向上し、簡単なトレーニングや自習
で使えるようになりましたが、本当に設計に役立っていますか？
大好評の技術セミナー、第3回開催が決定しました！お早目のお申し込みを！
http://www.sbd.jp/news/solidworksretry.shtml

有料●設計者のための構造解析技術セミナー●東京 12月16日（水）
有限要素法による構造解析の基礎を学びたい方のためのベーシック編(16日)
http://www.sbd.jp/news/ws-femkozo.shtml

●FMEA-Pro紹介体験セミナー●東京 11/20
DYADEM社の品質リスクマネジメント製品は全世界の2000社以上に採用。
未然防止リスクマネジメントに有用なFMEA-Proを紹介、体験もできます。
http://www.kke.co.jp/dyadem/seminar.html

●midasNFX無料体験セミナー●東京・大阪・名古屋で毎月開催中！
http://www.sbd.jp/news/ws-midasnfx.shtml

●熱流体解析ツールFloEFD 無料体験●東京・大阪・名古屋で毎月開催中！
http://www.sbd.jp/news/ws-floefd.shtml

●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/news/ws-solidworkssimulation.shtml

●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/news/ws-caeadvice.shtml

●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

●医療機関向け分析＆改善セミナー●東京 11/27
シックスシグマなど業務改善・効率化のコンセプトとして、データ第一主義
が挙げられます。この手法を会得することにより、製造、研究のみならず、
業務・営業部門も、定性的にしか捉えられないと思っていた問題を定量的に
判断できます。本セミナーでは、Minitabなどの統計分析ツールを利用して
オペレーションを単純化し、データ解釈を簡素化した事例を紹介します。
http://www2.kke.co.jp/minitab/seminar091127.html

●SBD熱流体ソリューションカンファレンス2009●東京 11/13(金)
昨年大盛況だったユーザー会が今年は秋葉原で開催が決定しました！
基調講演は東京大学の濱口先生をお招きし、リスクマネジメントのための失敗学
について語っていただきます。午後のセッションでは大手企業様による熱問題へ
の取り組みについて事例が多数ございますので、是非お申し込み下さい。
http://www.sbd.jp/news/sbdflowuser2009.shtml

　　　　　　　 [ 2009.11.05 from R.Kamachi ]

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●編集後記
最近めっきり寒くなりましたが、まだ11月上旬なので暖房は我慢しています。
それにしても朝やたら寒くて凍えるように起き、会社へ行き、帰ったら、
窓が少し空いていました...この季節、窓を開けて寝るのは危険です。。。

　　　　　　　 [ 2009.11.05 from R.Kamachi ]

＜SBDプロダクト＞
○midasNFX -------------------------------------構造解析
○SolidWorks（Flow）Simulation -----------------構造（熱流体）解析
○Femap with NX Nastran ------------------------構造解析
○ANSYS DesignSpace-----------------------------構造解析
○FloEFD ---------------------------------------熱流体解析
○FloTHERM -------------------------------------電子機器専用熱流体解析
○Autodesk Moldflow ----------------------------プラスチック充填解析
○Minitab --------------------------------------統計解析

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