CAEエンジニアの応援歌　vol.14「シミュレーション遍歴」

2025年08月21日

皆さん、こんにちは。しゅうまつです。

今回で第2回目のコラムとなります。

お盆休み明けで慌ただしい中の執筆となりましたが、皆さんはいかがお過ごしでしたか？

私は5月に次いで2回目の大阪・関西万博に行ってきました。

初回は開催直後で入場者も少なく、涼しい中での訪問でしたが、今回は人の多さと暑さに圧倒されました。

しかし、期間限定で開催されていた「わたしとみらい、つながるサイエンス展」では学会のポスターセッションさながら、研究者とのディスカッションもでき非常に面白かったです。

このイベントはすでに終了していますが、これからも様々な企画もあると思いますので、まだ訪れていない方は、ぜひ一度足を運んでみてはいかがでしょうか。

これまでのCAE

前置きが長くなりましたが、前回の予告通り、私がこれまで扱ってきたCAEソフトについて紹介したいと思います。

振り返ると、最初に触れたソフトは大学時代の分子シミュレーションソフトでした。

厳密にはCAEとは呼べないかもしれませんが、有機高分子の構造最適化を行っていました。

当時は訳も分からず、ただ条件設定を繰り返して計算し、結果を眺めるだけであまり面白さを感じられませんでした。

社会人になってからは、まず有限要素法による熱応力解析や電磁気解析を経験しました。

私が扱う材料の範囲では特性を大きく変えることは難しいのですが、その材料を使った製品がどのように振る舞うか、不具合の要因にならないかを知ることは重要だと感じ、積極的に解析を行っていました。

次に扱ったのは、材料の焼結過程を対象としたシミュレーションです。

あまり馴染みがない方も多いと思いますので簡単に説明しますと、粉末状の金属やセラミックスなどの無機材料を押し固め、高温で加熱すると、粉同士が結合して粒子が大きくなり、隙間がなくなって密度が上がる現象のことを焼結と呼びます。

陶器や電子部品などの製造に利用されています。

この現象は、原子の拡散といったミクロな現象から、密度上昇に伴う収縮といったマクロな現象までを扱う必要があり、様々な手法を組み合わせて解析を行います。

近年のCAE

その後、皆さんに最も馴染みがあると思われる流体シミュレーションを扱いました。

私の扱う材料は粉末を液体に分散させて使用するため、撹拌の状態や製品使用時の流動性に興味があり、KKEさんを通じてParticleworks を導入しました。

ParticleworksにはDEM法を用いたGranuleworksも含まれており、粉末そのものの挙動にも関心があったため、粉体解析も実施しました。

幸いなことに、自分の興味—材料開発のヒントになるのではという思い—を頼りに、様々なCAEに触れる機会があり、現在も少しずつではありますが自ら解析を続けています。

幅広く様々な分野に関心を持って取り組んでいると言えなくもありませんが、節操なく浅く広く理解しているとも言えるかもしれません。
次回は、なぜそのようなスタイルを続けられているのか、自分なりの解釈を綴りたいと思います。

[ 2025/08/021 from しゅうまつ ]