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メールマガジンバックナンバー Vol.721 
「有限要素法構造解析ソフトウェアのルーツ」

SBDが毎週木曜日に無料で発行する、「SBDメールマガジン」の過去送信分のバックナンバーです。

S.B.D. MAIL MAGAZINE 2017-11-16<Thu> [Vol.721 ]

SBDメールマガジン読者のみなさま、こんにちは。

今回は、2つのイベントをご紹介します。1つ目は、大坂で12月に開催します。
「非接触計測によるCAEの妥当性検証と精度向上セミナー」
https://kke.smartseminar.jp/public/seminar/view/2003
今年、構造計画研究所がスタートしたデジタル画像相関法
http://solution.kke.co.jp/dic/
を用いた非接触のひずみ測定ソリューションですが大好評でして導入した測定装置の
スケジュールがずいぶんと先まで埋まっているそうです。
基調講演の大同大学 西脇先生は塑性加工や塑性変形を中心とした材料力学と
非線形CAEに深い造詣をお持ちで、名古屋市工業研究所時代から企業との
共同研究で現場の課題を多く解決されてきた先生です。
大坂での初開催となるこのセミナーでは1年間私たちが取得してきたCAEと測定の
クロスアプローチに関するノウハウをご紹介しますのでお楽しみに。

2つ目は、少し先ですが来年1月後半に東京・大阪・名古屋で開催します。
「SOLIDWORKS Flow Simulation DAY 2018」
https://www.sbd.jp/news/swfday2018.shtml
SOLIDWORKS 2018のリリースにあわせて新機能、Tipsを紹介するとともにVOF法を
解説する予定です。
FloEFDシリーズのVer17、SOLIDWORKS Flow Simulation2018で新しく追加された
物理モデル"自由表面"はVOFという手法を採用しています。シャワーのような噴射、コップへ
お茶を注ぐような注入・排出問題、水流れへの空気の巻き込みと身近な流体問題へも
適用できるようになりました。この機能は、時間変化を考慮するので、設定によっては膨大な
時間が必要となる特徴があります。
"自由表面"の解析でできること、"自由表面"でなくてもできることなど、どこまで使えるかと
使いこなすためのTipsを紹介しますので、こちらのセミナーもどうぞお楽しみに。

それでは、今週のSBDメールマガジンをお楽しみください!

        

[ 2017/11/16 from MORI ]


┏━┓
┃1┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┗┳┛【構造】有限要素法の脇役シリーズ Vol.37 - 結合条件
 ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛

構造解析を実施する場合、境界条件の設定が必要となります。その中でも、拘束条件
(固定条件)はモデルを安定させ、静的な荷重の反力を計算する際には必須となります
(動的な解析においては、必ずしも必要ありませんが)。ここでの拘束とは、有限要素
の節点が持っている自由度(並進3方向、回転3軸回りの6自由度)を解析上、止めるか
止めないかの設定になります。

今回のタイトルでの結合条件とは絶対的な固定を意味するものではなく、自由度同士
の関係(相対的拘束条件)の意味になります。難しい様に聞こえますが、良く使うモデル
面同士のボンド結合条件は、面同士の節点の相対的な自由度を拘束しているので、
ボンド面自体は変形することができます。面と一点を拘束する(並進3方向)場合は、
面の自由度が1点に集約されるので面は一体となって回転することになります。

ソリッド要素の節点は回転自由度を持っていませんので、ソリッドの1点の回転を固定
したり、モーメント荷重を設定することはできません。そこで、上記の拘束条件を使う
ことがよくあります。1点に集約した点に回転の拘束やモーメントを設定してソリッド
面の自由度を拘束します。円筒座標系を使って、ソリッドの円筒面を固定したり変位を
与えることもできますが、ある軸や点回りにソリッドを回転させたい場合には、拘束条件
を使った方がスムーズに回転します。また、回転自由度を持ったビーム要素やシェル要素
とソリッド要素の面を結合した上で、ビームやシェルの節点に回転を定義したりもします。

モデルの簡略化のために、ソリッドでの詳細モデル化領域とその他のフレームや板材での
モデル化領域を結合する際にも結合条件を使います。また、節点の位置ではない任意の
位置同士の点を結合するスポット結合などにも拘束条件が使われています。

ちなみに、結合には、接触やバネ結合などもありますが、これらは相対自由度を拘束して
いるのではなく、自由度間に剛性を追加している計算になります。

[ 2017/11/16 from N.Sahashi ]

┏━┓
┃2┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┗┳┛【粉体】粉のお話 Vol.4 - 埋込境界法
┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛

みなさま、こんにちは
raizanヤマグチです。

11月も中旬となり、紅葉がきれいな季節になりましたね。
毎年、紅葉を見に行きたいとは思うのですが、
気づくと散ってしまっていたり・・・と中々見に行けていなかったので、
今年こそはぜひ見に行きたいものです。

さて、今回は前回の続きで、荷重下における粉体の流動性評価について
ご紹介する予定にしておりましたが、変更して「埋込境界法」について
ご紹介したいと思います。

流体解析を行う上で、剛体の影響をいかにして取り扱うかが重要になります。
その剛体の影響を取り扱う手法の一つが「埋込境界法」となります。
埋込境界法とは、直行格子を使用しながらにして任意の剛体形状の影響を
取り扱う手法のことになります。

直行格子を使用しない方法として、曲線座標格子を使用する方法などがあります。
曲線座標格子では、剛体の壁面に沿った座標系を使用することで、
剛体形状を正しく認識します。
一方で、その格子を生成するためには煩雑な設定が必要となります。

埋込境界法では、直行格子で剛体形状を認識するため、煩雑な設定は必要ありません。
埋込境界法には、大きく分けて2つ種類があり、1つ目はカットセルです。
カットセルは一つのセルを2つまたは3つに分割して、
計算点を増やすことで、剛体領域を格子サイズよりも高い精度で認識します。
2つ目は力関数により補間する方法です。
剛体領域と流体領域を含む境界のセル周りに対してナビエ・ストークス方程式の
体積力項を剛体からの影響を考慮して補間することで剛体の影響を取り込みます。
この力関数のモデリングによってさらに細分化されていきます。

代表的な力関数のモデリングについては次回ご紹介したいと思います。

粉体・混相流シミュレーションソフトウェア「iGRAF」:
http://www.sbd.jp/product/netsu/igraf.shtml

「iGRAF」製品紹介&体験セミナー(1/30(火))
https://www.sbd.jp/news/igraf.shtml

 

[ 2017/11/16 from K.Yamaguchi ]

┏━┓
┃3┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┗┳┛ユーザーフレンドパーク Vol.457 - 1970年代のダイナミックな産声
 ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛

 第3回目の今回はSW Simulationのエンジンとも言うべき、
有限要素法構造解析ソフトウェアのルーツを簡単に紹介致します。
 1960年代に大型汎用構造解析ソフトウェアの開発が活発に行われた事を前回紹介
しました。MSC/NASTRAN、ANSYS、MARC等の商用ソフトウェアは、いずれも1970年代
の初め頃に産声をあげていますが、半世紀が経とうとしている現在も発展を続けている事は
驚異的です。(ABAQUSは少し後の1978年)

 さて、同じ1970年代初頭から、これらの高価な商用ソフトウェアの開発とは別の動きも
ありました。大学や研究機関が中心になり、有限要素法構造解析プログラムを精力的に
開発し、次々にそのソースコードを公開して普及に務めたのです。その代表的な機関の一つ
がカリフォルニア大学地震研究所です。
ここには「有限要素法」の生みの親の一人であるクラフ教授がおり、彼の弟子のウィルソン
教授はSAP(Structural Analysis Program)と言う汎用構造解析ソフトウェアを開発し
公開しました。中でもSAPⅣは世界中の研究者、実務者に利用され、このソフトウェアが
ベースになった商用ソフトウェアも少なくないと聞きます。同じ頃ウィルソンの同僚のバーテに
より非線形構造解析を対象にしたNONSAPも開発され、これもソースコードが公開されま
したが、バーテ教授はその後MITに移籍し、これを機に彼は本格的な商用ソフトウェアの
開発に軸足を移します。自分で開発したNONSAPを大幅に拡張しADINAと名付け、
これも現在に至るまで発展を続けています。

 さて、SAPはSAPⅤが公開された後、SAPユーザーズグループが南カリフォルニア大学の
ワインガーテン教授を中心に発足し、バブコック&ウィルコックス社で非線形解析機能が
付加され(SAP6)、商用ソフトウェアとしてスタートを切ることになります。これを機に
SRAC(Structural Research and Analysis Corporation)と言う
開発・販売・サポートをする会社ができ、COSMOSと言う名前で販売が開始されました。
これが現在のSW Simulationの有限要素法構造解析エンジンのルーツです。

 次回は、構造最適化の黎明期の話をします。 ではまた! O. P.


[ 2017/11/16 from Optimus Prime ]

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┃★┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┗┳┛ご意見・ご要望・解析のお悩み投稿
 ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛

皆さまからの本メルマガへのご意見、ご感想、ご要望、リクエスト、
回答してほしいお悩みを募集しております。

https://www.sbd.jp/cgi-bin/form_entry.cgi?n=10114

皆様からのご意見・お悩み、お待ちしております!

        

[ 2017/11/16 from KURODA ]

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──◆◇ イベント情報 ◆◇─────────────────
──────────────────────────────────
◆展示会◆
◇Prometech Techno Forum 2017 in NAGOYA◇
 日時:2017年12月13日(水)10:00~19:30
(懇親会18:05-19:30)
場所:ウインクあいち(名古屋駅前)
http://www.prometech.co.jp/prometech-techno-forum-2017-in-nagoya.html

◆無料特別セミナー◆
無線通信・情報通信 セミナーのご案内
◇IoT導入に向けた無線通信の活用
~製造現場&LPWAにおける導入事例~◇
IoTの中でも特に注目されている、工場無線とLPWA(Low Power Wide Area)セミナーです!
 2017年12月13日(水)13:30~
 株式会社構造計画研究所 本所新館
プログラム
・講演①:京セラコミュニケーションシステム 日比様(Sigfox)
・講演②:ソフトバンク 佐治様(LTE-M、NB-IoTなど)
・講演③:情報通信研究機構 板谷様(工場無線)
 https://kke.smartseminar.jp/public/seminar/view/2006

◆無償セミナー◆
◇構造&熱流体解析最速習得講座 for SOLIDWORKSユーザー◇
 半日で構造解析・熱流体解析を効率よく学んでいただける
 無料の座学セミナーをご用意いたしました!
 【名古屋】2017年11月22日(水)13:00~
 【大 阪】2017年11月21日(火)13:00~
 http://www.sbd.jp/news/_for_solidworks_1.shtml

◇EMS2017無料セミナー◇
 EMS2017の新機能を利用した最新の使用方法の紹介と
 最新版の体験セミナーです。
 【東 京】2017年12月7日(木)14:00~16:15(受付13:45~)
 【東 京】2017年12月15日(金)14:00~16:15(受付13:45~)
 http://www.sbd.jp/news/ems2017.shtml

◇SOLIDWORKS Flow Simulation Day2018◇
初開催のイベントとなる"SOLIDWORKS Flow Simulation Day2018"
最新のFlowSimulation2018ご紹介や, 新機能で追加された自由表面計算の解説
Flow Simulation 活用術・裏ワザなどをお伝えするセッションもご用意!
【東 京】2018年1月17日(水)13:30~
【大 阪】2018年1月26日(金)13:30~
【名古屋】2018年1月31日(水)13:30~
http://www.sbd.jp/news/swfday2018.shtml

◆有償セミナー◆
◇製品設計に活用するための構造解析の理論と実践講座(3回コース)◇
 ■構造強度解析基礎知識編(1日目)
 ■解析モデル化、結果評価実践編(2日目)
 ■設計、検証実習編(3日目)
東京・大阪で開催いたします。
 詳細は↓ここから
 http://www.sbd.jp/news/post_1.shtml

◆Webセミナー◆
◇100% FloEFD活用し隊!◇
 好評のため第2弾開催が決定しました!
 11月22日・12月6日・12月20日
 詳細:http://www.sbd.jp/news/100_floefd.shtml

◇100% SOLIDWORKS Flow Simulation活用し隊!◇
 2人の女性流体解析エンジニアが"もっとSOLIDWORKS Flow Simulationを
 活用し隊" として開始したWebセミナー!ご好評につき第2弾を開催する
 ことになりました!!!
 11月22日・12月6日・12月20日
 詳細:http://www.sbd.jp/news/100_swfs.shtml

◇構造最適化レベル別入門WEBセミナー◇
 ワンランク上の設計を実現する!
 ★初級者入門編★
 構造最適化についてこれから学びたい方向け
 日時:2017年12月13日(水)14:00~14:40
 
 ★上級者入門編★
 構造最適化についてより詳しく学びたい方向け
 日時:2017年12月15日(金)14:00~14:40
 http://www.sbd.jp/news/post_4.shtml
 
◆定例セミナー(無料体験)◆東京・名古屋・大阪で開催
◇SOLIDWORKSシリーズ製品の解析体験セミナー◇
 構造最適化セッションが追加されました。
 http://www.sbd.jp/news/ws-solidworkssimulation.shtml

◇電子機器設計者のための熱流体解析 FloEFD体験セミナー◇
 高い操作性と、高度な技術に裏付けされた自動計算技術。
 その魅力を、この機会に実際に体感してください!
 http://www.sbd.jp/news/floefd_seminar.shtml

◇SOLIDWORKS&TactonWorks体験セミナー◇
 3次元CADと自動設計の有用性を体感していただけます!
 http://www.sbd.jp/news/sw_tw_handson.shtml

◇粒子法Particleworks体験セミナー<流体から粉体まで>◇
 高粘性撹拌解析や流体-粉体連成解析が体験できるセミナーです!
 http://www.sbd.jp/news/ryusihou_taiken.shtml


         

[ 2017/11/16 from KURODA ]

★★・‥ 編集後記 ‥・・‥...―━―...‥・・‥...―━━━―...‥・★★
いつもは製造系のイベントをお送りしている【イベント情報】ですが今回は
無線通信・情報通信セミナーのご案内を掲載させていただきました!
SBDメルマガ読者の方にも関わりのある方がいると思いますので編集後記で
少し宣伝します・・・・
IoT化が進む製造現場では無線通信を試験導入する製造現場が
増えているようです。今回のセミナーでは、実際に運用されている方からの
導入事例や無線通信の活用など、工場のネットワーク化を実現したい方
には課題解決につながるセミナーです。この機会に是非お越しください♪
2017年12月13日(水)13:30~東京・構造計画研究所にて開催です。
 https://kke.smartseminar.jp/public/seminar/view/2006

       

[ 2017/11/16 from KURODA ]


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