設計者向けCAE/解析

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　 ┃S.B.D. MAIL MAGAZINE　　2009-11-19 [Vol.334]　┃
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今日、政治家 田村耕太郎さんの講演を聞いてきました。

鳥取県出身当選２回の参議院議員で、最近、中東のアブダビに行って鳥取砂丘
で培ったスイカ栽培の技術を売り込んで来たお話などをしてくれました。

アブダビは、ＵＡＥの首都で人口１２０万人（そのうちアブダビ人が２０万人
）、1人当たりのＧＤＰが日本円に直すと２０００万円、日本の約５倍のお金持
ちの国です。

お金持ちの理由は言うまでもなく地面の下から湧き出てくるもののお陰ですが、
１００年後には枯渇するので、政府はその後のために世界中から優れた技術を
探しているというようなことを仰っていました。

民主党になって高速道路が無料化されたら、高速道路の会社は喰っていけない
し、ＪＲも移動手段が高速道路に流れて大変だ～大変だ～と言いながらも、日
本企業はなかなか海外に出ようとしないけど、これらの技術は世界一で、日本
の国民は気づいていないけど、世界はヨダレを垂らして日本が売りに来てくれ
るのを待っているということです。

砂漠の国では雨水も貴重な資源で、道路の下に雨水を貯める技術や、３分に１
本ずつ発車する新幹線、しかも起工以来約５０年経っても死亡事故が一度もな
いような高度な技術は、喉から手が出るほど欲しいのだそうです。

また、原子力発電は近年ますます注目され、日本には世界有数のメーカーが揃
っているのに誰も売り込みに来てくれない、最初に来たのは韓国だったという
お話でした。

iPHONEの部品の多くは日本企業の技術で作られているのですが、全体を組み立
てて利益を出しているのはアップル社、日本は野球のバットもグローブもみん
な世界一の品質のものを使っているのに、試合全体を見渡せる人が居ないので
勝てないのだ！と「全体像を見るリーダーの不足」を嘆いておりました。

我々も、ビジネスマンのはしくれ。そこまで言われて引き下がって居るわけに
はいかない、と奮起し、日本再生のための営業マンとして、何を売り込めば良
いのか、真剣に考えなおそうと思っております。

皆さんのまわりに、こんな技術、あんな技術と、世界に持っていったら喜んで
貰えるような技術は有りませんか？
このメルマガ読者を通じて、そのような活動が出来て、株式会社日本のために
少しでもお役つことが出来れば、と本気で思います。
（思い当たる方は編集部までご返信ください）

最後に弊社からも、皆さまの「ものづくり」の技術向上をご支援するお知らせ
をします。

来る１２／２に東京大学の小柴ホールで「プロメテック・クリスマスフォー
ラム」が開催されますが、「粒子法」や「ＧＰＵ」を使ったＣＡＥが、もの
づくりに実際にお役にたつところをご紹介出来ます。

東大のイチョウ並木が黄色く染まる絶好の季節です。「無料クリスマス
パーティー」もございますので、ゆっくり時間を取ってお越しください。

お申し込みはこちらから→
http://www.prometech.co.jp/seminar/2009/11/post-1.html

　　　　　　　 ［ 2009.11.19 from T.Sumiya ］

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　 技術彙報
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□【構造】SolidWorksSimulation 関連 Vol.8
■SolidWorksSimulation　材料非線形

　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。非線形解析は、材料非線形、幾何非線形(大変形)、
境界(接触)非線形に大別されます。今回は材料非線形について記述します。

　SolidWorksSimulationでは、静解析、固有値解析、座屈解析、熱伝導解析など
は、操作トレーニングを受講するなどして、一通りの操作を習得すれば、比較的
簡単に使えるようになります。それに対して、非線形解析は、理論的な知識を習
得すると共に、データの準備が必要になります。

　SolidWorksSimulationの最上位版、SolidWorksSimulationPremiumでは非線形
解析が可能です。スタディの種類で非線形を選ぶだけで使用できます。非線形
解析だからといって、操作が難しくなったりすることはありません。ただ、設定
項目は静解析に比べると増えています。材料非線形の場合、材料特性の設定が必
要になります。SolidWorksSimulationで扱える非線形材料は、非線形弾性、弾塑
性、超弾性、粘弾性などです。

　弾性の特性と異なり、いずれもユーザ側でデータを準備して、非線形特性を設
定する必要があります。(一般の材料データベースとしてはMatWeb
http://www.matweb.com/index.aspx などがあります。)金属材料に関しては、非
線形特性のデータも比較的手に入りやすいですが、非金属材料(プラスチックや
ゴム)に関しては入手が困難です。材料特性自体が特許対象になっている場合も
あります。特に、私共のような中立的な立場では入手するのが特に困難です。
　
　お客様に　よっては、私共にデータが集まってきていると思われている場合も
あるのですが、全く保有できていないのが現状です。材料を購入して使用するお
客様が、一番データを入手しやすい立場と思われますので、材料、あるいは部品
購入時に、解析に必要な材料特性データの提出を求めて頂けるとよろしいです。
もちろん、自社で実験できたり自社の材料を使用する場合は社内で入手してくだ
さい。

　次回は、非線形解析のうちの幾何非線形(大変形)について記述します。

【予告】幾何非線形(大変形)

　　　　　　 　 [ 2009.11.19 from K.Koshikawa ]

□【熱流体】FloTHERMだいすきクラブ Vol.45
■熱のボトルネック

ユーザー会に開発責任者が来日し、開発中の新機能について紹介しました。

従来の結果表示では、温度分布表示で、どこが熱くなっているかを確認します。
また、熱流束表示で、どこを熱が流れているかを確認します。

でも、熱設計のために本当に知りたいのは「熱の問題がどの部位にあるのか」
であったり「どこを改良すれば温度低下に最も効果があるのか」です。

そんな結果表示方法を開発中です。
残念ながら、計算方法は特許として公開しないそうです。
さて、どんな計算式で定義しているのでしょうか。

　　　　　　　 [ 2009.11.19 from Y.Iijima ]

□【樹脂流動】樹脂猫の手も借りたい Vol.76
■そんな解析できるんですか？●構造解析連成 その２

先週ご報告した通り、さる11/12日東京でAutodesk University Japan 2009が開
催されました。
午前中がセミナーセッション、午後は主にハンズオンセッションに参加しました
が、できれば両方参加したかったので、あのときは本気で「分身の術が使えたら
いいのに！」と思いました。

今回特におもしろかったのは、パナソニック電工の中田様のセッションでした。
あるモデル（課題）を受講者に投げかけ、充填するとウェルドがどこにできるか
考えるそしてそれをずらす方法を考える。
ただのクイズのような問答でなく、回答者の案をその場でAutodeskの方が解析を
行いどのようになるのか検証するというおまけ付きです。
会場はテーブル単位で相談し合い、中田様がランダムに回答者をピックアップさ
れるのですが、私はノートＰＣを持ってきていましたので、その場でモデルを作
成して、Adviserで解析していました。後から肉厚を変更したりするのであれば
Insightで行った方がbestですが、今回はCADのモデルを次々に修正し、解析を繰
り返しました。

私は数年前、中田様のセミナーを受講した経験があり、いくつかの解答を知って
いましたので中立的な立場で拝聴させていただきましたが、なんといってもこの
ように解析をして考える、案を出して解析結果がどのようになるのかをみんなで
勉強することはとてもいいことです。
Autodeskのイベントでしたが、モデルはSolidWorksで作成してしまいました。
Autodeskの方ごめんなさい！

では本題だニャン。Λ Λ
　　　　　　　 (＝^-^＝)

先週に続き、構造解析の連成についてです。

Autodesk Moldflow Insightで解析を行ったら、構造解析に連成させるデータを
書き出すのですが、Insightのプルダウンメニューの「表示」→「コマンドライ
ン」を実行してください。
ダイアログボックスに対し、何の構造解析ソフトへ転送するのか命令します。
例えばANSYSだったら"MPI2ANS"と入力します。
以外と皆さん知らないのが、コマンドラインで実行できるコマンド（マクロ）は
"HELP"と入力すると一覧表示されます。便利なコマンドもありますので、時間の
ある方はぜひ色々お試しください。

■代表的なコマンド
・MPI2ABQ：ABAQUSへ
・MPI2ANS：ANSYSへ（上記参照）
・MPI2DYN：LS-DYNAへ
・MPI2NAS：NASTRANへ
・MPI2PAT：PATRANへ

■速報！
Autodesk Moldflow Insightのリボンバー（英語版）も先日公開されました。
詳しくはAutodesk Labへどうぞ！
http://labs.autodesk.com/utilities/moldflow_ui_tech_preview/

　　　　　　　 [ 2009.11.19 from S.Maeda ]

+++　マイダスで構造解析はじめました Vol. 34 ++++++++++++++++++++++++++
■ハングル能力検定試験

先週の日曜日にハングル能力検定試験が行われました。
midasNFXは韓国の会社が開発元ですので、弊社でも
毎週勉強会を行って、何人かが受験したようです。

試験が終わった後は、自分の点数が気になりますよね。
私は半年ぐらい前に受けたのですが、問題用紙に回答を
記入し、回答が発表された日に答え合わせを行ったのですが
配点がわからずボーダーギリギリで非常にもやもやした気持ちでした。

実際は、日頃の勉強の甲斐(運？)もあり受かっていたのですが
もう少し早く結果が欲しいなと思いました。

解析でも、これでバッチリの設定だ、と思って流してみても
結果が出たら接触条件を忘れていた！なんてことがたまにあります。
特に、解析時間のかかる非線形解析で、そういう事があると
一日棒に振った気になります。

midasNFXでは、NEi Editor という付属のソフトを使うことで
非線形解析を行っている途中でも、収束の様子がモデル上で確認できますので
間違っていたとしても中止してすぐに再設定可能です。

試験は再設定(回答)出来ませんが、解析ではこういった機能を
使って頂ければと思います。

　　　　　　　 [ 2009.11.19 from S.Masuda ]

+++ 統計のあれこれ　Vol.40 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
■無に帰する仮説 パート４

こんにちは、行武です。これまで、A支店とB支店のLサイズのポテトの本数を
比較することを考えています。

　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）

統計学の仮説の考え方は、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。

統計ソフトMinitab で2サンプルt検定を利用すると、次のような結果が出力さ
れます。2サンプルt検定では、各サンプルの背景にある母集団は、正規分布に
従っていることを前提とします。この結果では、わかりやすくするために表示
を一部省略しています。
-----------------------------------------------------------
A支店対B支店の2サンプルt

N 平均 標準偏差 標準誤差平均
A支店 10 47.60 2.67 0.85
B支店 10 49.20 2.94 0.93

差に対する95%の信頼区間: （-4.23896, 1.03896)
p値=0.219
-----------------------------------------------------------
※Minitab の30日間無料の試用版はこちらから
▼ http://www.kke.co.jp/minitab/

サンプル10個の平均は、それぞれ47.60、49.20です。これだけ見ると、本数は
等しくないように思えます。

ただ、私たちが注目すべきなのは、サンプルを取ってきた母集団の平均値が等
しいかどうかで、そのことを確かめることのできるのはp値です。この値は、0
から1までを取り、帰無仮説を支持する大きさを表してると言ってもいいでし
ょう。今回の場合はp値=0.219、つまり約22％となっています。

「帰無仮説：AとBのポテトの本数は等しい」を支持するのは22％ですから、た
いして大きくないように感じます。気持ちとしては、100％等しいと言ってく
れるとありがたいところです。

しかし、世の中のありとあらゆる可能性の中から、等しいことを支持するのが
22％もあるのだから、この場合、本数（母集団の平均値）は等しいのだろうと
結論付けるのが統計学の考え方です。

正確には、「今回取ってきたサンプルから判断するに、母集団の平均値が等し
いことを否定するような材料は見つかりませんでした」と言います。なんとも
歯切れの悪い言い方ですが、これが統計学なのです。

10個程度の少ないサンプルから、母集団の平均値について検定するため、サン
プルを集める時間やコストを削減できるメリットを考えると、これを使わない
手はないですよね。もちろん、手元にあるサンプルは母集団から無作為に採取
され、できれば母集団を代表するようなサンプルであることが理想です。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [ 2009.11.19 from S.Yukutake ]

+++ 品質とリスクをマネジメントする　Vol.26 +++++++++++++++++++++++++++
■本質安全と機能安全

前回「未然防止」というキーワードを紹介しましたが、「本質安全」と「機能
安全」も最近耳にする機会が増えてきていると思います。
今回はこれらのキーワードに触れてみたいと思います。

これらの違いの説明には、鉄道の踏切事故防止対策がよく例に用いられます。
鉄道の踏切事故を完全になくすには・・・、踏切が存在する限り事故のリスクは
消えません。
したがって踏切そのものをなくす、つまり踏切を立体交差にしてしまうというこ
とになります。これが「本質安全」というキーワードに表わされる対策です。

しかし、当然莫大な費用がかかってしまい、全ての踏切に対策を施すことは不可
能でしょう。
そこで、次なる対策としては、列車緊急停止ボタン、踏切内障害物検知装置、自
動列車停止装置を取り付けるなどがあげられるかと思います。
しかし、これらはリスクを低減させる効果としては間違いありませんが、これら
を取り付けたら安全？どうしてそういえるのか？この対策だけで十分なのか？と
いうことがポイントになります。

「機能安全」はまさにこの評価や対策（リスクアセスメント）を行い、適切なリ
スクの範囲内に収めることで安全を確保しようという考え方です。
もちろん、ものづくりやサービスでも同じ考え方を適用できます。
次回も、この「機能安全」をもう少し詳しく考え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/

　　　　　　　 [ 2009.11.19 from H.Miyamoto ]

+++ ユーザーフレンドパーク　Vol.75 +++++++++++++++++++++++++++++++++++
■ラッシュ

みなさん、こんにちは。早いもので、「SBD熱流体ソリューションカンファレン
ス2009」からもう１週間が立ちます。
久々にいろいろな方にお会いでき、また有効な情報交換ができてはるばる（？）
名古屋から参加した甲斐がありました。
秋葉原の駅を降りてすぐの会場でしたが、建物の中で迷ってしまいました。
似たような名前のイベントをやっていて（なんとかソリューション２００９）、
最初はそちらに行ってしまいました。SBDの参加票を見せたらなぜか入れてしまい、
途中まで間違っていることに気がつきませんでした。

まぁ、それはいいとして、皆さんの講演を聴いて私も同じようなところで苦労し
ていると共感しました。
物性値がわからない、CADのモデルをそのまま解析しようとしてもエラーがでる、
どこを直していいかわからない、測定方法は？等、やっている人にしかわからな
い（指示を出しているだけの上司にはわからない、というと語弊があるかも、で
も多いです）ことってあるんですよね。

ところで、最近、私は解析のラッシュです。ちょっとめまいが、というぐらい
たくさんの種類の製品を扱っています。
最近は製品全体をやることは少なく、パーツあるいはパートごとの部分的な検
証が多く製品レベルは久しぶりです。
以前は製品全体のモデルを読み込ませても、全然使えないメッシュになってい
ることがほとんどでした。そのため、実質ほとんど全部私が解析用に描きなお
していました。

今回もそのつもりでしたが、とりあえず送ってもらったモデルを読み込ませ、
何も考えずそのままメッシュを生成したら、完璧とはいえませんが（手動で
も完璧はできない）、半分以上はＯＫと思う結果でした。

これだったら、最初から描きなおさなくても手直しする気になります。
ほとんどのソフトは毎年新しい機能をつけえバージョンアップの宣伝をしてい
ますが、こういった地味なところも（でもいちばん重要だと思いますが）改良
を加えているのですね。

ただ、今回は少し落ちがあって、その後実物を見せてもらったら、
最初に届いたモデルに肝心なところがたくさん抜けていました・・・。
小さいからといって省略していいわけではないんですね。

では、また来週。

　　　　　　　 [ 2009.11.19 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, 大阪 12/4
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

●ＣＡＥソリューションズフェア2009●東京 12/18
基調講演に法政大学大学院の武田洋教授をお招きし、CAEについて基礎から
理解し直す貴重な機会でございます！設計者向けからハイエンドまで取り
そろえた流体解析情報等、充実した内容です。是非ご参加下さい。
http://www.cae-sc.com/fair2009/index.html

　　　　　　　 [ 2009.11.19 from R.Kamachi ]

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●編集後記
会社のPCの動きが鈍いので、同僚に相談したところ「こうすればいいんだよっ」
とサササッと色々設定を変えられました。一瞬のうちに懐かしのWindows95仕様
のようになってしまい逆に色々使いづらくなったことは、同僚には内緒です。

　　　　　　　 [ 2009.11.19 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
○Particleworks---------------------------------粒子法流体解析
○Minitab --------------------------------------統計解析

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