構造解析

構造解析・構造最適化

構造解析とは、設計された構造物に荷重を負荷し、その変形量や発生する応力を計算、分析する手法で、応力解析や振動解析等が含まれます。構造解析によって、構造物がどれだけの荷重に耐えられるのか、構造物の弱い部分はどこか、力が集中する部分はどこか等を分析することができます。

この構造解析をもとに、構造的に優れた軽量な設計案を生成するのが構造最適化です。構造最適化ツールのパイオニアOptiStructには、トポロジー最適化、トポグラフィー最適化、フリー寸法最適化といった最適化手法が装備されています。また、コスト、構造性能、耐久性、製造可能性、流れの効率など、製品のさまざまな要素をひとつのスタディ内で扱う複合領域最適化も可能です。

Altairの先進的な構造解析および構造最適化ツールは、いつでも正確な結果を得られることに定評があります。シミュレーション主導の設計(Simulation-driven Design)に基づくコンセプト作成をはじめ、仮想試験による詳細な設計検証やモデリングワークフローの簡略化、現実に即した高度なモデル構築などが可能です。大小様々な企業が、シミュレーション主導の設計の第一人者であるAltairのソリューションを、意思決定の拠り所としています。

構造解析製品の一覧

simulation driven design

Simulation-driven Design

様々な企業で広く使用されているAltair SimSolid™では、1回の設計サイクルで多くの設計案を正確に評価できます。そのSimSolidが、トポロジー最適化を簡単に活用できるAltair Inspire™にも統合されました。高速で正確なSimSolidソルバーにより、さらに早く、さらに簡単に設計探索と製品設計ができるようになりました。Inspireなら、設計エンジニアも、製品設計者も、建築家も、複雑なアセンブリの構造特性を高める方法を検討できます。

構造最適化

構造最適化

Altair OptiStruct™は、ジェネレーティブデザインツールの元祖です。他社がまだトポロジー最適化の研究成果を実用化する方法を模索していた頃から、Altair OptiStructは20年以上にわたって、革新的で、軽量で、構造特性に優れた製品の設計を後押ししてきました。日々の生活で目にする製品の中にも、OptiStructで最適化されたものがあるかもしれません。

Altairの構造最適化手法と複合領域最適化を用いれば、従来の成形加工や除去加工だけでなく、積層造形などの様々な制約条件を設定でき、アイデア出し、コンセプト設計、詳細なエンジニアリング、複合領域のシステム最適化において設計の道しるべを得ることができます。

モデリングおよびビジュアライゼーション

モデリングおよびビジュアライゼーション

Altair HyperWorks™では、Altair HyperMesh™Altair HyperGraph™Altair HyperView™という業界を代表する次世代ツールと、数学処理、スクリプト、データ分析が可能なAltair Compose®が統合されています。この新たな統合環境により、異なる物理現象、異なる専門領域、さらにはモデル構築からレポート作成へとシームレスに移行できるようになりました。Altair SimLab™を使用すれば、CADと連携し、マルチフィジックスのワークフローを簡略化および自動化することが可能です。

複合材料

複合材料

OptiStructは、積層複合材の設計と最適化のソリューションとして、世界の名だたる革新的な企業で使用されています。OptiStructなら、製造性制約条件を考慮しながら、最適なプライ形状、最適なプライ数、最適な積層順を求めることができます。Altair Multiscale Designer™では、連続繊維、短繊維(チョップ材)、ハニカムコア、ラティス構造を含む材料や部品のシミュレーションを、正確に効率よく実行することができます。

線形・非線形解析

線形・非線形解析

OptiStructは、最適化ツールであるだけでなく、静荷重 / 動荷重下の線形 / 非線形の問題を高速で解くことができる、業界が認めた構造解析ソルバーでもあります。接触、熱伝達、ボルトモデル、ガスケットモデル、超弾性材料などを効率よく定義することができます。OptiStructは、強度、耐久性および剛性特性に関して構造を解析、最適化するために、世界中の非常に多くの企業に使用されています。Altair MotionSolve™を使用すれば、荷重条件を見極めることができます。

離散要素モデリング

離散要素モデリング

Altair EDEM™は、先進的な粉粒体挙動解析ソフトウェアです。最先端の離散要素法(Discrete Element Method: DEM)を用いたEDEMでは、石炭、鉱石、土、繊維、穀物、小片、粉末などの粉粒体の挙動を素早く正確にシミュレーションおよび解析することができます。EDEMでシミュレーションを実行することにより、様々なオペレーション条件やプロセス条件の下での、これらの粉粒体と装置の相互作用について重要な知見を得られます。

衝突と衝撃

衝突と衝撃

一般的には、設計を決定する際には安全性の確認が欠かせません。Altairが提供しているツールを使用すれば、マルチフィジックスシミュレーション、先進材料、ダミーモデルの正確なポジショニング、エアバッグの折りたたみなどの構造シミュレーションを確実に解くことができます。HyperWorksではモデリングとアセンブリを細かく設定することが可能なため、たとえばAltair Radioss™で非常に精密なHumanetics Dummiesを使って、スケーラブルでロバストな解析を実行することができます。

騒音・振動

騒音・振動

振動・騒音解析は、車両の快適性を高めるために必要不可欠な技術の一つです。自動車のほか、航空宇宙、船舶、家電、建築業界などにおいても製品の競争力を高めるために幅広く用いられています。

OptiStructの高度な騒音・振動・乗り心地(NVH)解析では、ワンステップTPA(伝達経路解析)、パワーフロー解析、モデル縮退(CMSおよびCDSスーパーエレメント)、感度解析、設計指標としてのERP(等価放射パワー)などを使用できます。加えて、自動マルチレベルサブストラクチャリング固有値ソルバー(Automated Multilevel Substructuring Eigen Solver: AMSES)により、数百万自由度における数千モードの固有値計算も実行可能です。Altair Squeak & Rattle Director™を使用すれば、さらに感性品質も評価できます。

耐久性

耐久性

製品の耐久性は消費者の製品への信頼を確保するため、また環境負荷の軽減にとっても重要な要素になります。

OptiStructソルバーをベースにしたAltair HyperLife™では、主要なFEAの結果ファイルをそのまま使用して、包括的な耐久性解析を簡単に実行することができます。材料ライブラリを内蔵したHyperLifeを使用することにより、様々な業界で求められる、定常 / 非定常荷重下の疲労寿命予測が可能です。また、Altair Radiossでは、静的応力と疲労が混在する問題を一度に解析でき、応力・ひずみを用いた業界標準の寿命予測を実行できます。

製品開発チームは、設計の初期段階で耐久性および製品に関するさまざまな情報を的確に捉えることで、コストを削減し開発スケジュールを順守することができます。

構造解析に関する資料や事例

ロバストなプリプロセッサと多彩なソルバーの統合環境Altairマルチフィジックスプラットフォーム

先日リリースしたバージョン2021で、高性能なモデリング技術と柔軟なワークフローを備えたシミュレーション環境が公開されました。 Altairは設立以来メッシング・プリポストの開発に取り組み、CAE黎明期からモデリング技術で市場をリードし続けています。さらに、非線形構造解析やCFD、電磁界など、解析ソリューションを絶えず拡充・開発し、最先端のソルバー技術も有しています。 本ウェビナーでは、これらの技術を統合した新しい「Altair マルチフィジックスプラットフォーム」の最新情報をお届けします。

Webinars

AUJ2020 - エコランカーの構造設計基礎

【Altair University Japan 2020講演録画】 エコランカーの構造設計基礎 | 田村 俊介 様(Team BIZON) トップレベルのエコランカーは、驚異的な省エネ性能をたたき出すが、入門者からトップクラスの車両まで、基本的な考え方に差はなく、「まっすぐ走る車」を作るにはどうすればいいか?を追及することが求められる。高い剛性を確保したシャーシを製作することで、アライメントが狂いにくい「まっすぐ走る車」を作ることが出来、レースでの好成績に繋げることが出来るだろう。 そんな高い剛性を確保したシャーシ製作の基礎を紹介する。

ATC Presentations, Videos, Webinars

[理論編]OptiStructによる構造音響連成解析入門セミナー

電気自動車の開発は内燃機関が無くなるため、従来とは異なる騒音問題が顕在化します。EV開発で重要視される騒音対策について、本ウェビナーで音響解析の基礎から解説し、OptiStructによる音響ソリューションと活用事例を併せてご紹介します。 <理論編> 構造音響連成解析の理論概要 - 人の聴感特性 - 工学分野における音響 - 波動方程式と運動方程式 - 構造音響連成 - モード解析 - 無限境界要素について - 多孔質材料とBiot理論

Webinars

ルノー、Altair SimSolidでシャーシの開発期間を短縮

シミュレーションの専門家でない設計者でも、シミュレーションを活用して短期間で軽量なシャーシの設計が可能に

Customer Stories
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