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『VOXELCON』はCTやCADからのSTLデータをダイレクトに モデル化し解析・計測に利用する、構造解析ソフトウェアです。
バイオエンジニアリング分野においては、設計データが存在しないため、 実物を計測して解析モデルを作成する必要があります。 VOXELCONがサポートするイメージベース解析を用いれば、 実物をCTスキャンした画像からモデリングを行うことができるため、 人的誤差を排除した忠実なモデル化ができるうえ、 モデリングの手間を大幅に削減することができます。 ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
『VOXELCON』はCTやCADからのSTLデータをダイレクトに モデル化し解析・計測に利用する、構造解析ソフトウェアです。
CT画像からモデル作成と構造解析 製品（現物）の形状を測定して直接解析に用いる、リバースエンジニアリングの例をご紹介します。 一般的に、X線CTスキャン画像から解析用のモデルを作成するには、 抽出したサーフェスからCADモデルを起こすという、非常に手間のかかる作業を要します。 しかし、VOXELCONでは、X線CTスキャナの画像データから直接サーフェスモデルを作成し、 サーフェスモデル上にダイレクトに境界条件を付与してそのままボクセル解析ができますので、 リバースエンジニアリングにかかる工数を大幅に削減することができます。 ここでは、人工的に作成した断層画像をX線CTスキャナの断層画像に見立て、 画像からモデルを作成して静応力解析を行う例をご紹介します。 ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
『VOXELCON』はCTやCADからのSTLデータをダイレクトに モデル化し解析・計測に利用する、構造解析ソフトウェアです。
材料設計において、セラミックスや発泡金属といった多孔質材料や、 FRPに代表される複合材料などのマクロ的な機械的性質を調べることは、非常に重要です。 実際のサンプルがある場合、一般的には実験によってそれらを計測することも可能ですが、 材料の性質やサンプルの状態によっては、必ずしも実験が容易でない場合もあります。 ここでは、実際のサンプルをマイクロX線CTスキャナでスキャンして得られる断層画像から、 VOXELCONのイメージベースモデリング機能と均質化解析機能を利用して、 サンプルのマクロ物性値を解析により算出する例をご紹介します。 注）多孔質材料や複合材料を構成している元の材料の物性値は、事前に得られているものとします。 ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
『VOXELCON』はCTやCADからのSTLデータをダイレクトに モデル化し解析・計測に利用する、構造解析ソフトウェアです。
VOXELCONでは定常熱伝導解析結果の温度分布を温度荷重として熱応力解析を行う、 定常熱伝導と熱応力の弱連成解析を簡単に行うことができます。 ここではその一例として、簡単なモデルを用いた電子基板のソリ解析をご紹介します。 ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
『VOXELCON』はCTやCADからのSTLデータをダイレクトに モデル化し解析・計測に利用する、構造解析ソフトウェアです。
コア材を表面板で挟みこんで一体構造とするサンドイッチ構造は、 軽量で大きな曲げ剛性が得られる構造として、さまざまな分野で幅広く用いられています。 しかし、コア部が単一材でなく、複数の材料から構成されているような場合など、 サンドイッチ構造板としての等価物性は、単純な積層理論からは求めることができません。 本例題では、VOXELCONの均質化解析機能を用いて、複合材からなるコア部の等価物性値を算出し、 その得られた物性値を用いた簡略化モデルによって、サンドイッチ構造の曲げ解析を行う例を紹介します。 ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
『VOXELCON』はCTやCADからのSTLデータをダイレクトに モデル化し解析・計測に利用する、構造解析ソフトウェアです。
複合材料や多孔質材料などの利用増加にともない、 これらのミクロ構造の特性を評価することの重要性が高まっています。 本例題では、VOXELCONの均質化法によるミクロ構造の流れ特性の評価の例として、 多孔質体の等価浸透係数とミクロ流速分布の算出を紹介します。 ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
『VOXELCON』はCTやCADからのSTLデータをダイレクトに モデル化し解析・計測に利用する、構造解析ソフトウェアです。
VOXELCONにはレベルセット法によるトポロジー最適化が搭載されています。 このトポロジー最適化では、目標体積を設定し、 その体積制約下で剛性が最大（荷重点変位が最小）となるような形状を求めます。 構造最適化では構造解析が繰り返し行われるため、計算時間が非常に長くなります。 また、ボクセルに特化した構造解析は、並列化効率が良い事やメモリ消費量が少ない事が特長であるため、 規模の大きな問題にも現実的な時間で解析することができます。 トポロジー最適化機能はGPUによる並列実行も可能なので、計算時間も併せてご紹介します。 ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
「固有振動数が実測値と一致する解析モデルが欲しい」などのご要望に！
"モデルコリレーション"とは、考えられる様々な誤差を見直し、解析モデルに 正しく反映させることです。 実測値と誤差のない解析モデルがあれば、更なるシミュレーションへの応用も 可能となり、シミュレーションの真価が発揮されます。 そこで、くいんと製品を組み合わせることにより、実験の振動特性と誤差のない 解析モデル＝好適なモデルコリレーションをご提案。 本事例では、ハニカムコア材を含む複雑な構造のプレート（以下「ハニカム パネル」）の振動特性を再現する解析モデルを、くいんと製品「VOXELCON」 「AMDESS」「OPTISHAPE-TS」を用いて導き出しました。 【作業の流れ】 ■1.ハニカムパネルの実験モード解析 ■2.簡易モデルの材料パラメータ算出 ■3A.材料パラメータの同定 ■3B.モデル形状変更による同定 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
初期形状での剛性を保ちつつ、各種製造要件を考慮した回転部品の軽量化についてご紹介！
ホイール等、各種回転する部品には、剛性、強度、振動特性等の力学的特性に加えて、様々な製造要件や意匠性までも考慮した高度な設計が求められます。 ここでは、二輪車ロードホイールに製造要件を考慮し軽量化を行った事例をご紹介します。 "全体の形状が型抜き可能であること"、"一定以上の肉厚を持つこと"などの 製造要件を考慮し、回転対称性を保持するようなMPCを設定しました。 まず、回転コピーを利用して1/3周期対称となる初期モデルを作成。 その後、荷重・拘束条件等を付加し、Nastran データとして出力後 「ポストプロセッサ TS Studio」で回転対称保持のMPCを作成・追加します。 結果として、回転対称形状を維持しながら約11％の軽量化を達成しました。 【事例概要】 ■解析モデル：ロードホイール ■結果：約11％の軽量化を達成 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
MAC値を考慮しながら固有振動数を制御．並列化を利用して大規模なモデルも短時間で．
形状を変えることで、固有振動数や共振周波数を向上させます。 また、製造要件に伴い型抜きができるよう条件を加えました。 近年、PCの性能も上がり有限要素解析に要求されるモデルの規模も大規模なものが増えてきています。そのような場合、並列化を利用する事によって大幅な時間の短縮を行う事が可能になります。 今回は、並列化を利用して100万節点を超える大規模なモデルの形状最適化を行いました。 【解析モデル】 ■要素：四面体二次要素 ■要素数：653,931 ■節点数：1,026,428 ＜関連キーワード＞ ・リブ形状 ・MAC値を考慮して合わせこむ ・固有値を制御（コントロール） ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
レンチ部品のフィレット部に着目し、発生した応力集中を低減！均一なR形状を保持しながら製造要件をふまえた最適な形状へ導きます．
応力低減を目的としたフィレット形状の最適化事例をご紹介いたします。 製造要件をふまえ、均一なR形状を保ったまま応力が最小となる形状を 求めました。 結果、軸対称設定を行った為、対称性を保ちつつ応力を緩和。 通常、局所的な応力を評価して最適化する場合、対称な形状にはなりませんが、 「OPTISHAPE-TS」では対称性を考慮して最適化する事が可能な為、今回の様に R形状の対称性保ったまま形状を変える事ができます。 【事例概要】 ■解析モデル ・要素：四面体二次要素 ・要素数：220,782 ・節点数：324,937 ■結果：軸対称設定を行った為、対称性を保ちつつ応力を緩和 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
四角形シェル要素の形状最適化！板厚も同時に最適化することが可能です！
シェル要素の形状最適化解析例として、自動車の車体を構成する部材 "センターピラー"を想定した正方形平板の補剛材を取り上げます。 「OPTISHAPE-TS」には、断面形状を保持する機能があり、形状最適化の 過程で部材の断面形状が複雑になるのを避けることが可能。 形状最適化の過程では、RBE3 要素及びその周辺要素は、自動的にスポット 溶接部として取り扱われ、その部分は剛体運動のみ可能となるような拘束が 設定されます。 つまり、スポット溶接部の位置は移動しますが、溶接部の大きさや形状は 変化しないように拘束されます。 【解析モデル】 ■要素：四角形シェル要素 ■節点数：47,425 ■要素数：46,440 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
スポット溶接部分となるソリッド要素に対して最適化を行うことで、スポット数を削減します
トポロジー最適化機能を用いて、スポット溶接の配置候補から、限られた スポット数での好適な配置を求めました。 結果として、スポット溶接部分のソリッド要素の有無に従ってスポット数を減らし、好適な配置を決定することができました。 また、固有振動数は最適化前後で変化しない結果となり、当初の性能を変えずにスポット数を30％削減することを実現しました。 【事例概要】 ■最適化条件 ・目的関数：7、8、9、14次モードの固有振動数 最大化 ・制約条件：スポット数30％減 ■結果：固有振動数はそのままでスポット数を30％削減 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
簡単に折り目を追加！編集した通りに円筒面を生成できており、元形状を正確に再現！
本事例では、トポロジー最適化結果の表面を滑らかにし、確認解析を 行うためのCADモデルを得ました。折り目を適切に設定し、平面や円筒面を 認識させ、非設計領域は元の形状を正確に残します。 折り目が自動設定されなかった箇所には、手動で追加設定。CADモデル生成 ソフトウェア「S-Generator」には様々な設定機能があり、簡単に折り目を 追加することが可能です。 また、自由曲線から円弧/直線への変更、そして円筒面化や平面化等も同様に、 ボタンを押すだけで簡単に行うことができます。 【作業内容】 ■初期STL ■平面部に折り目の自動設定 ■折り目の手動設定＆編集 ■解析曲面の編集 ■スムージング処理 ■曲面の生成 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
3D TIMONと連携し、自動でソリッド要素モデルの肉厚を自在に変更することにより、そり変形を抑制します。
ソリッド要素の肉厚を変更することにより、ソリ最小化を行った事例を ご紹介します。 CADを介さず、有限要素モデルの節点を移動させることにより形状を変更する 「基底ベクトル法」で解析。初期モデルから、変更させたい形状のパターン （基底ベクトル）をいくつか用意し、それらを組み合わせました。 最適化結果として、初期形状に比べ、ソリの2乗和は4.9480e-004と33％改善、 最大そり量（mm）は3.8607e-002と12％改善となりました。 【事例概要】 ■最適化条件 ・設計変数：肉厚A、B ・サンプリング：最初LHS20点、近似最適解＋推奨案10点 ・近似モデル：CRBF（畳み込みRBF） ■解析：基底ベクトル法 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
CAD、磁界解析・音響解析などの様々なソフトを連携させて、幅広い最適化が行えます！
3つのソフトウェアを連携させ、リアクトルの電気的性能を落とさずに 静音化する例を紹介します。 まず、汎用パラメーター最適化ソフトウェア「AMDESS」が試行寸法で 3次元CADソフトウェア「SolidWorks」のVBスクリプトファイルを書き換え、 モデル寸法を変更。 次に、電磁界解析ソフトウェア「JMAG」が「SolidWorks」と通信して CADモデルを取り込み、メッシング・解析を行い、「JMAG」の解析結果から 「AMDESS」が応答を抽出します。 結果として、ラテン超方格による30個のサンプリングからスタートし、 6回の応答曲面の更新で音圧31％の低減を実現しました。 【最適化条件】 ■設計変数：コアの寸法 D1～D4 ■目的関数：リアクトルの音圧最小化 ■制約関数：インダクタンス 初期値以上、コアの体積 初期値以下 ■近似モデル：RBF ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
手書きの画像からモデリングを行う例を紹介！CADモデルと合体させることも可能！
『VOXELCON』では、 CTスキャナの画像に限らず、一般的な画像編集ソフトで 作成した画像でも、読み込んでモデリングに使うことができます。 ここではその例として、Windows付属の「ペイント」で作成した画像と、 CADで作成したモデルとを組み合わせてモデルを作成し、応力解析を行う 例を紹介します。 気になる点やご不明な点等、お気軽にお問い合わせください。 【掲載内容】 ■概要 ■解析モデル ■境界条件 ■解析結果 ■考察 ※事例の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくは、お気軽にお問い合わせ下さい。
VOXELCONのスクリプト機能を利用！均質化解析によりその物性を評価する例をご紹介
『VOXELCON』の柔軟なモデリング機能とスクリプト機能を利用して、 与えた基本形状の配置や拡大率などをランダムにばらつかせて、 モデルを生成することができます。 ここでは、複合材料のミクロモデルをランダムに生成し、 均質化解析によりその物性を評価する例をご紹介します。 気になる点やご不明な点等、お気軽にお問い合わせください。 【掲載内容】 ■概要 ■解析モデル（ミクロモデル） ■均質化解析結果 ■考察 ※事例の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくは、お気軽にお問い合わせ下さい。
SOLIDWORKSのAPIを利用することで、寸法変更を自動化し、オペレーションを減らします。
寸法最適化で寸法を変更するには、直接CADモデルを変更してリメッシュ していく方法と、メッシュそのものを変更（モーフィング）していく 方法があります。 多くのCADは、CADモデルを操作するためのスクリプト言語をサポートし、 これを利用することで外部プログラムからCADモデルの操作が可能です。 ここではVBAマクロを利用し、SolidWorks（ソリッドワークス・ジャパン 株式会社）と『AMDESS』を連携させた寸法最適化の例を紹介します。 【掲載内容】 ■概要 ■解析モデル ■最適化条件 ■結果 ■考察 ※事例の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくは、お気軽にお問い合わせ下さい。
3D TIMONと連携し、そり対策とロバスト性を両立させた設計案を探索します。
ロバスト性は、環境や状況の変化に対する強さ(バラツキの小ささ)を表し、 実際の生産において歩留りに影響する重要な評価指針です。 『AMDESS』は近似モデルに仮想的なバラツキを与え、このロバスト性を 評価することができます。 ここでは、「AMDESS」と「3D TIMON」を連携させ、通常の最適化後、 ロバスト性を評価したゲート位置最適化の事例を紹介します。 【掲載内容】 ■概要 ■解析モデル ■最適化条件 ■最適化結果 ■バラツキ評価 ■考察 ※事例の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくは、お気軽にお問い合わせ下さい。
応力低減や軽量化、固有振動数の制御を目的とした事例をご紹介★部品干渉等の状況考慮も！解析モデルや最適化条件、考察など詳しく解説！
当事例集では、構造最適化設計ソフトウェア『OPTISHAPE-TS』による 課題解決事例をご紹介しております。 部品干渉によるレイアウト制約を考慮したアームの形状最適化の事例や、 複数部位の応力制約を用いた形状最適化例題などを掲載。 解析モデルをはじめ、最適化条件、結果、考察まで、図を用いて詳しく 解説しております。是非ダウンロードしてご覧ください。 【掲載事例】 ■他部品との干渉を考慮した形状最適化 ■応力を考慮した形状最適化 ■固有振動数を向上させる形状最適化 ■フィレット形状の最適化による応力低減 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせください！ ※イプロス会員外の方は、下記関連リンクからも資料のダウンロードが可能です。（弊社サイト内）
最適化機能で使わてれいる理論について！「H1勾配法」についてコラムで解説
初期バージョンリリース時より、お客様からどのような理論に基づいて 最適化しているのか？といった類のご質問をよくお受けします。 確かにユーザーの立場からすれば、理論的な背景をよく理解せずにソフトウェアを 使うのには抵抗があるでしょう。 この技術コラムではOPTISHAPE-TSの最適化機能で使わてれいる理論について なるべくわかりやすく解説していきます。是非ダウンロードしてご覧ください。 【掲載内容】 ■第1話 ノンパラメトリック最適化入門 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
設計変数が有限個の実数である場合の勾配法について解説！コラムのご紹介
前回の記事では最適化問題の解法の1つである勾配法について解説しました。 今回の記事では、有限次元空間における勾配法、すなわち設計変数が有限個の 実数である場合の勾配法について解説します。 是非ダウンロードしてご覧ください。 【掲載内容】 ■第15話 H1勾配法とは その8「有限次元空間における勾配法」 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
現代数学における「空間」の概念について解説！技術コラムのご紹介
前回の記事では、H1という関数空間についての概要を述べました。 その中で少し述べましたが、エンジニアが考える「空間」と現代数学における 「空間」には大きな違いがあります。 今回は現代数学における「空間」の概念について解説します。 是非ダウンロードしてご覧ください。 【掲載内容】 ■第9話 H1勾配法とは その2「空間」 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
最適化問題の定式化を踏まえた上で、勾配法がどういう方法なのかを簡単に解説！
前回までの記事で、H1勾配法の「H1」について解説しました。関数空間という 概念について、理解を深めていただけたでしょうか。 今回から数回に分けて、残りの「勾配法」について解説したいと思います。 はじめに、今回の記事では勾配法の概要についてお話しします。 是非ダウンロードしてご覧ください。 【掲載内容】 ■第14話 H1勾配法とは その7「勾配法とは」 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
エンジニアリングの分野でよく出てくる3つの関数との微妙な関係について！コラムでご紹介
前回は関数空間におけるノルムと内積について解説しました。 最後に関数空間の考え方をより深く理解して頂くために、エンジニアリングの 分野(例えば、制御工学や振動工学)でよく出てくる3つの関数との微妙な関係を 述べておきます。 是非ダウンロードしてご覧ください。 【掲載内容】 ■第13話 H1勾配法とは その6「3つの関数とH1との関係」 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
H1について理解を深めて頂くために、関数空間におけるノルムや内積について解説！
前回は空間の完備性について解説しました。 H1は関数空間ですから、H1について理解を深めて頂くために 今回は関数空間におけるノルムや内積について解説します。 是非ダウンロードしてご覧ください。 【掲載内容】 ■第12話 H1勾配法とは その5「無限次元と関数空間」 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
薄板の板厚を増やさずに構造物の特性を変えられる！広く用いられている方法をご紹介
今回はOPTISHAPE-TSのノンパラメトリック最適化のひとつである ビード最適化についてご紹介します。 ビードとは薄板状の構造に施される小さな凹凸形状のことです。 薄板の板厚を増やさずに構造物の特性を変えられるため、ビード 生成の加工は色々なところで広く用いられている方法となります。 【掲載内容】 ■第19話 ビード最適化 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
パラメトリックな最適化と比べて非常に自由度の高い手法！技術コラムのご紹介
今回はOPTISHAPE-TSのノンパラメトリック形状最適化における製造制約の 理論についてご紹介します。 形状最適化をはじめとしたノンパラメトリックな最適化はパラメトリックな 最適化と比べて非常に自由度の高い手法となっていますが、それゆえに 得られる形状もユニークなものとなります。 コラムの続きは、是非ダウンロードしてご覧ください。 【掲載内容】 ＜第20話 H1勾配法における製造制約＞ ■H1勾配法におけるペナルティ項による制限 ■評価関数による制限 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
線形弾性解析におけるコンプライアンスについて解説！技術コラムのご紹介
OPTISHAPE-TSのノンパラメトリック最適化(形状最適化、トポロジー最適化、 ビード最適化)は、線形弾性解析におけるコンプライアンスを共通して 評価することができます。 いつもお使いいただいている方からすれば「あぁ、コンプライアンスね」と 他愛もない話かと思いますが、そうでない方からときおり 「コンプライアンスってなに？」というご質問をいただくことがあります。 今回この記事では、このコンプライアンスについて少し丁寧に 解説してみようと思います。是非ダウンロードしてご覧ください。 【掲載内容】 ■第21話 コンプライアンスってなに？ ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
