構造解析・強度解析

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。

構造解析向け製品一覧

simulation driven design

Simulation-driven Design

設計者が作成したモデルを解析者が計算し、設計を修正していくという手順は過去のものとなりつつあります。シミュレーション主導型の設計(Simulation-driven Design)では、初期の設計段階から、設計案の性能検証、製造性評価に至るまで、シミュレーションを原動力とした設計を実現することができ、開発期間の短縮、コストの削減につながります。

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、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。OptiStructでは、その他の多くの構造最適化手法と複合領域最適化も利用でき、制約条件には従来の成形加工や除去加工だけでなく、3Dプリンティングなどの様々な条件を設定できます。

モデリングおよびビジュアライゼーション

モデリング&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。

シミュレーションに不可欠な高忠実度の単一材料データベース

Altair® Material Data Center™
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 and 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です。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。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。

人気ブログシリーズ「解析よもやま話」

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Altairパートナーアライアンス(APA)構造ソリューション

Altairパートナーアライアンス(APA)は、構造ソルバーソフトウェアの主要プロバイダーと長期的なパートナーシップを締結しています。

  • MAESTRO Marine社のMAESTROは、30年以上にわたり世界中の企業で活用されている構造設計ツールであり、船舶や浮体構造の迅速かつ正確な解析を可能にします。
  • Cetim社のQSD®は、「設計から製造まで」の包括的なアプローチによる複合材解析により、複合材の設計を最適化します。
  • APAでは、構造解析の重要な分野の1つである振動・騒音(NVH)解析に役立つ、Matelys社のAlphaCellをはじめとしたパートナー製品を複数ご用意しています。
  • Elysium社のCADdoctorは、3Dデータを最大限に活用し、CAE解析を迅速化するためのモデリングおよびビジュアライゼーションソリューションです。エラーの修正に要する時間を短縮し、プロジェクトの遅延を軽減することで、3Dデータの不確実性を排除します。

上記をはじめとしたパートナー製品は、Altair Unitsのライセンスを通じてご利用いただけます。

その他のAPAソリューションを見る

構造解析・最適化に関する資料

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

大規模対応・超高速構造解析により開発期間を短縮!進化したSimSolidによる開発プロセス改革セミナー

形状の簡略化やメッシュ作成といったノウハウを必要とせず、大規模CADモデルをそのまま高速解析できるAltair SimSolidは、リリース以来数多くのユーザー様に活用いただいています。開発初期段階で数多くのアイデアを高速に検証したり、今までは解析できなかった大規模モデルを解析することで、後工程での繰り返し作業を削減できます。 本セミナーでは多くの企業が開発プロセスの改革を実現しているSimSolidについて、製品概要や近年の進化ポイント、活用のためのアイデアをご紹介します。

Webinars

最適化された軽量なマイニングダンプトラック

日立建機株式会社の子会社、日立建機トラック(カナダ)は、軽量、低コスト、長い疲労寿命など、短い開発期間で多くの設計基準を満たす新しいトラックの設計に高効率な設計・解析ツールを必要としていました。

Customer Stories

eブック: 有限要素シミュレーションの実践

有限要素法(FEM)の概要、シミュレーションの種類などの基礎にはじまり、解析を実行して精度検証を行うまでの手順を解説しています。 ■収録内容 様々な数値的解法の概要 / メッシング入門 / 要素の品質とチェック / 線形静解析 / 線形弾性材料情報 / 境界条件と荷重 / モーダル解析 / 線形座屈解析 / ポストプロセス ほか

eBooks
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