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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。
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。
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。
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。
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。
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。
一般的なLagrange乗数法の考え方を簡単な問題を通して解説！技術コラムのご紹介
前回の記事から、コンプライアンスの感度を導出してみようという話が 始まりました。 今回は感度の導出という意味では一旦休憩を挟んで、Lagrange乗数法 そのものの解説をしたいと思います。 是非ダウンロードしてご覧ください。 【掲載内容】 ■第24話 Lagrange乗数法 ※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。
変分法に基づいたアプローチを行う！断面積を表す関数に対する感度を導出
前回は設計変数を断面積を表す関数として、1次元片持ち梁における コンプライアンスの感度を求めようというところで、Lagrange関数を 定義するところまで話を進めました。 今回はその停留条件と断面積に対する微分を求めるために、変分法に基づいた アプローチを行うところを見ていきましょう。 是非ダウンロードしてご覧ください。 【掲載内容】 ■第27話 コンプライアンスの感度 その5「断面積を表す関数に対する感度の導出」 ※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。
