本文へジャンプ

ホーム > メールマガジン > メールマガジンバックナンバー 2017年の一覧 > Vol.724「「トポロジー最適化」の周辺事情」

メールマガジンバックナンバー Vol.724
「「トポロジー最適化」の周辺事情」

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 2017-12-14<Thu> [Vol.724]

こんにちは SBDメールマガジンの読者のみなさま。今年も残すところ二週間にな
りました。大阪でも最高気温が10度以下の非常に寒い日が続いております。
そんな折、みなさま如何お過ごしでしょうか

花が少ないこの時期に町の花屋の店先には、 シクラメンやパンジー、葉牡丹な
どが並んでいます。今回はちょっとパンジーについてふれてみます。
パンジーは11月頃から5月の連休前まで、比較的寒い時期に半年間も咲き続ける
日持ちの良い花です。一応大輪がパンジー、小輪で花がたくさんつくのがビオラ
と呼んで区別されています。元々はヨーロッパで1800年代に、野生のスミレや
サンシキスミレより園芸家が交雑・交配によって作りだしたものです。今でも新
しい品種が、毎年お目見えします。

花が少ない時期に色取り取りの花を提供してくれるお手軽な花の代表格です。
種からも育てられますが、一般的には花屋さんでポットに入って少し花が咲きだ
している苗を買ってきて植えることになります。価格も概ね100円以下でガーデ
ニングの入門には最適な花になります。花をたくさん咲かせるには追肥と十分な
水やりとマメな花がら摘みが必要なようです。花がら摘みとは、いわゆる咲き終
えた花を摘んで養分が次の花の開花にまわる様にすることです。
冬の期間もずっと花は咲いていますが、春先少し暖かくなりだすと、花の数が
ぐんと増えてきて、春咲きの花が咲きだすまでの間、庭を彩ってくれます。

今、家の庭では牡丹やアジサイの葉も落ちてほぼ白黒状態です。春に咲かそうと
、大人買いしたチューリップやフリージアやヒヤシンスの球根を植えたプランタ
ーが10個位冬眠しています。それらが咲き出す春までの場繋ぎにビオラやパンジ
ーを余ったプランターや、路地に植えています。冬場の殺風景な庭が多少は艶や
かになります。取り留めもない話になりましたが・・・・

この時期は流石にイベントも一段落して落ち着いてきておりますが、私どもSBD
では、来年も今年に続き、SBDソリューションカンファレンスを2月に開催します
今回のメールマガジンの発行と前後して、Webがオープンされると思いますので
ぜひ、ご参加をお願いいたします。


        

[ 2017/12/14 from Y.T ]


┏━┓
┃1┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┗┳┛【構造】SOLIDWORKS Simulation理論マニュアル (Vol.11) - 最小位置エネルギーの法則
 ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛

SOLIDWORKS Simulationの技術サポートを担当している越川です。
SOLIDWORKS Simulationに付属している2つの理論マニュアル内のトピックを
紹介しています。現在のバージョンでは理論マニュアルとして「Introduction to
Simulation」と「Theoretical Manual」が準備されています。
「Theoretical Manual」に関しての話題を紹介していますが、引き続き本文の
内容を紹介します。

2番目の章はSOLIDWORKS Simulationで使用している有限要素法について
説明されています。
有限要素法は、解析対象の連続体を単純な要素に分割して離散化し、マトリックス
の形にして解いていく手法の一般的な名称です。何について解いているかは場合によって
異なります。ここでは分かり易い例として、SOLIDWORKS Simulationの線形静解析
について示されています。

線形静解析では、外部から力が掛かったときにどのくらいの変形、ひずみ、応力が
あるかという計算をしています。分割した要素ごとに掛かる力を割り出して、その力
による変形を解きます。このときに要素ごとの境界条件を満たしつつ、全体が釣り
合って一つの変形状態になると仮定して解きます。

釣り合った状態を想定する方法は複数あるのですが、有限要素法では「最小位置
エネルギーの法則」(the principle of minimum potential energy」が一般的に
使用されていて、SOLIDWORKS Simulationもこの方法を使用しています。
ここでの位置エネルギーは、ひずみエネルギーなどの変形状態でのエネルギーの
関数になっていて、それが最小値をとる場合を釣り合った条件としています。

ひずみエネルギーは対象の形状によって計算に含める仮定が異なります。
理論マニュアルには、計算を簡略化できる例として真っ直ぐな梁と平面の
2通りの形状で計算式を示しています。

真っ直ぐな梁は、1方向の長さが他の2方向に比べて極めて長い形状です。
長手方向の断面形状を設定しこれを不変として、断面の中心に1箇所計
算点を設け、点をつなげて全体形状を表現し曲げやねじりを計算しています。
計算に使用するマトリックスの対角要素以外がほとんど0になっているので
計算量が極めて少なくなります。SOLIDWORKS Simulationでは
梁要素として設定します。SOLIDWORKSの溶接フィーチャーの
鋼材レイアウトでモデル化した形状は、SOLIDWORKS Simulationの
デフォルトで梁要素として認識されます。

平面は、1方向の厚さが他の2方向に比べて極めて薄い形状です。
厚さを不変として平面の中間に中立面を仮定し、その面内に計算点を設け、
点をつなげて全体形状を表現し計算します。中立面に垂直な方向に対して、
せん断変形をするかしないかで2通りの計算方法を持っています。
厚さが極めて薄い場合はせん断変形が無視され、薄肉形状と呼んでいます。
せん断が無視できない厚さの場合は厚肉形状と呼んでいます。
SOLIDWORKS Simulationではいずれもシェル要素として設定します。
SOLIDWORKSのサーフェスフィーチャーあるいは板金フィーチャーでモデル化
した形状は、SOLIDWORKS Simulationのデフォルトでシェル要素として
認識されます。シェルの定義で薄肉か厚肉を選択します。

繰り返しになりますが、マニュアルで示されている計算式はいずれも線形弾性を
仮定している静解析を例にしていますので、参考にする場合はご注意ください。

次回もこの続きを紹介していきます。

[ 2017/12/14 from K.Koshikawa ]

┏━┓
┃2┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┗┳┛【流体】若手エンジニア目線の流体シリーズ Vol.26 - FloEFDユーザー会に参加してきました
┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛

メルマガをご覧の皆さま、こんにちは。
流体エンジニアのmamiです。

先月末に、ドイツのベルリンで熱流体解析ソフトFloEFDのユーザー会
「FloEFD Simulation Conference 2017」が開催され、私も参加してきました。
会場は、ソニーセンターなどもあるポツダム広場に近い場所で、ドイツ、スイス、トルコ、
ブラジル、南アフリカなど世界各国から100名以上の方が集まりました。
2日間の開催で事例発表が14社、加えて開発元からのTipsやマニアックな事例、
エンハンストの最新情報などのセッションが行われました。事例発表では、LEDや
EVバッテリー、熱交換器、ターボチャージャーなど日本でもお客様の多い分野の
発表もありましたが、その他に、ミサイルや航空機など海外ならではの事例も多い印象でした。
開発元からも、ロケットの補助ブースターの分離の挙動を外部最適化ソフト
(補助ブースターが分離する際に影響する外力から任意の時間経過後に移動する
座標を得るという新しい使い方でした)を用いて解いた事例や、Red Bullエアレースに
出場しているチームの機体のウィングレット(主翼の端の立っているパーツ)に発生する
翼端渦(翼の上下の気圧差で主翼の上に回り込む空気によって発生する渦)の影響
を軽減させた事例などが発表され、とても刺激を受けました。
Red Bullエアレースに関しては、実際に出場しているパイロットJuan Velarde(フアン・ベラルデ)氏
も参加、登壇されました。

ユーザー会の様子を少しは掴んで頂けましたでしょうか。
カンファレンスでは、最新の情報を発表からだけではなく、開発元やユーザーと情報交換
することができるので、ご興味のある方は是非来年の参加をご検討いただければと思います。

ドイツまで行かなくとも熱流体解析を活用いただく為に気軽に参加頂けるウェブセミナーを
開催しております。次回は、来週12月20日(水)です。
★熱流体解析100%活用し隊!ウェブセミナー
第4回 新機能紹介 「自由表面流れ」
【時 間】14:30~15:00
【お申込】お申込みはこちら:https://sbd-event.webex.com/sbd-event/onstage/g.php?MTID=effc90ade8b7878b3c564d97befeab5c6

本日より、第5回以降~最終回までのお申込み受付開始となりました。
詳細はWebで!
FloEFDの方→http://www.sbd.jp/news/100_floefd.shtml
SOLIDWORKS Flow Simulationの方→http://www.sbd.jp/news/100_swfs.shtml

また、これから熱流体解析の導入を検討される方向けに体験セミナーも実施致します。
今回は特別にPTC Creoを使用します。
★PTC Creoユーザー様向け FloEFD for Creoによる熱流体・構造連成解析 体験セミナー
【大 阪】2018年1月10日(水)13:30-17:00
【東 京】2018年1月11日(木)13:30-17:00
【名古屋】2018年1月23日(火)13:30-17:00
【概 要】・電子デバイスの放熱解析
     ・FloEFD for Creo, Creo Simulateを用いた 熱流体・構造連成解析
【お申込み、詳細】https://www.sbd.jp/news/floefd_seminar.shtml

それでは、また次回まで。

 

[ 2017/12/14 from mami ]

┏━┓
┃3┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┗┳┛ユーザーフレンドパーク Vol.460 - 2人の日本人が考えたとてつもなく大きなインパクト
 ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛

第6回目は近年再び注目が集まっている「トポロジー最適化」の周辺事情を少し
話してみようと思います。
 前回紹介した通り、連続体のトポロジー最適化の論文が発表されたのは1988年で、
直後の1989年にはOPTISHAPEが製造業で使われ始めています。当初は劇的な軽
量化や、思いもしないデザインのヒントを与えてくれることから、製造業に受け入れられ
拡がって行きました。ところが使う人が増えるにつれ、算出された形状を当時の製造技
術では作れないことが多々あることが分かってきたのです。
 そんな頃に海外から「粉末樹脂を用いた積層造形」のニュースが頻繁に伝わるようになり、
暫くすると「金属の粉末を床に敷きレーザーでこれを焼結する」という操作を層ごとに
繰り返すことで造形する技術(金属積層造型)が開発されました。これと前述した
トポロジー最適化技術を組合せる事で、これ迄にないイノベーションの創出が期待され
たのです。
 この3Dプリンターの基礎概念は、1980年に当時名古屋工業試験所の小玉秀男氏
が出願した紫外線硬化樹脂を用いた積層造形技術と言われています。現在多く用い
られているPBF(Powder Bed Fusion:粉末床溶融結合)等とは少し異なりますが、
積層造型という大きな括りの中ではオリジナルと言って良いと思われます。このとてつも
なく大きな可能性を持つ2つの技術が日本人によって産み出されたという事実は、
遠い地球外の惑星サイバトロンから来た私オプティマスが日本という国の素晴らしさを
理解するに十分な出来事と言えました。

 さて、残りはあと1回となりました。このトポロジー最適化と3Dプリンター(最近はもっと
大きな意味で付加造型AM : Additive Manufacturingという言葉が使われるように
なりました。)が起こすイノベーションの陰で、我国の得意な「KAIZEN:カイゼン」に寄与
する独自の「形状最適化手法」がものづくりの現場で見直されています。このお話をして、
ひとまず締めくくりたいと思います。

 では来週! 

[ 2017/12/14 from Optimus Prime ]

┏━┓
┃★┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓
┗┳┛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!

        

[ 2017/12/14 from KURODA ]

──────────────────────────────────
──◆◇ イベント情報 ◆◇─────────────────
──────────────────────────────────
◆無料ワークショップ◆
◇今こそはじめる!
 設計者のためのデザインオートメーションワークショップ◇
 ついに登場!Creoで行う自動設計 Tacton Design Automation!
 設計者の方や、プログラミングの知識がない方でも簡単に操作できる
 "Tacton"を用いて、自動設計の第一歩を踏み出していただけるような
 ワークショップです。

 日時:2018年2月2日(金)13:30-17:00 (13:00- 受付開始)
 場所:PTC ジャパン 東京オフィス (東京メトロ西新宿駅より徒歩3分)
 https://www.sbd.jp/news/tactoncreo.shtml

◆無償セミナー◆
◇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

◇iGRAF 製品紹介&体験セミナー◇
 粉体および混相流シミュレーションのために開発された
 「iGRAF」の機能や解析事例についてご紹介します。
 【東京】2018年1月30日(火)13:45~
 定員:20名
 http://www.sbd.jp/news/igraf.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!
 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!!!
 12月20日
 詳細:http://www.sbd.jp/news/100_swfs.shtml

 ★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
 
         

[ 2017/12/14 from KURODA ]

★★・‥ 編集後記 ‥・・‥...―━―...‥・・‥...―━━━―...‥・★★
ユーザーフレンドパーク、Optimus Primeさん 今週も面白い内容でしたね!
「遠い地球外の惑星サイバトロンから来た」という設定も面白いです!!
次回で最後となってしまい、残念ですが 2017年最後のSBDメルマガを締めくくる
【独自の「形状最適化手法」】を楽しみにしております。
さて、冒頭にもありましたが、今年も残すところ二週間になりました。
年内のSBDメルマガは来週21日迄、来年は1月11日からスタートです!

       

[ 2017/12/14 from KURODA ]


*** SBDマンスリーカレンダー ***
2018年 カレンダー準備中・・・・


### SBDプロダクト ###
SOLIDWORKS(Flow)Simulation -----------------構造(熱流体)解析
SOLIDWORKS Plastics --------------------------樹脂流動解析
EMS ------------------------------------------電磁界解析
FloEFD ---------------------------------------熱流体解析
FloTHERM -------------------------------------電子機器専用熱流体解析
Particleworks---------------------------------粒子法流体解析
TactonWorks-----------------------------------自動設計ツール
HiramekiWorks---------------------------------トポロジー最適化・ 形状最適化
iGRAF-----------------------------------------粉体・混相流シミュレーション

このメールマガジンについて
 ○配信登録・変更・停止・バックナンバー閲覧
 http://www.sbd.jp/mail_magazine/
 ○ご意見・ご感想
 https://www.sbd.jp/cgi-bin/form_entry.cgi?n=10114
 ○お問い合わせ
 mailto:sbdmagz@kke.co.jp

━...━...━...━...━...━...━...━...━...━...━...━...━...━...━...━...━...━...

 Copyright(C) 株式会社 構造計画研究所 SBD営業部
 〒164-0011 東京都中野区中央4-5-3
 TEL03-5342-1051/FAX03-5342-1055
 http://www.sbd.jp
 発行責任者:角家強志 編集担当:黒田幸子
 ※掲載記事の無断転載を禁じます。本内容の記述の内容を実問題に利用
 される場合、弊社の承諾は不要ですが、使用者の自己責任でご利用ください。

━...━...━...━...━...━...━...━...━...━...━...━...━...━...━...━...━...━...



ページトップへ戻る