CAEメールニュース（No.2014-05）
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┃CAEメールニュース（No.2014-05） 2014.5.20┃
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Terrabyte Co.,Ltd.
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【1】今月のトピック
╋樹脂流動解析ソフトSimpoe-Mold キャンペーン2014のご案内
╋設計者向け熱流体解析ツール「FloEFDシリーズ」ご紹介
【2】CAE技術情報
╋波動現象入門講座 １７回目 固体中を伝播する波動(その３)
【3】CAEセミナー・イベント情報
【4】エッセイ
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└■ Simpoe-Mold キャンペーン2014実施中！—————————————-
★Simpoe-Mold 基本パック半額相当お値引き価格にて、ご提供中！
対象はSimpoe-Mold 全パッケージの新規購入・追加購入・アップグレード
詳細は当社までお問合せください。
http://www.terrabyte.co.jp/Simpoe/simpoe_CA2014.htm
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└■ 設計者向け熱流体解析ツール「FloEFDシリーズ」——————————–
【FloEFDシリーズ商品ラインナップ】
・ FloEFD for NX ： シーメンスNXアドオン型
・ FloEFD Standalone ： マルチCAD対応のスタンドアロン型
・ FloEFD for Creo ： PTC Creo Elements/Pro（旧Pro/ENGINEER）アドオン型
・ FloEFD for CATIA V5 ： ダッソーCATIA V5 アドオン型
□特徴&機能———————————————————————–
冷却効率や流動抵抗・空力特性などの本格的なシミュレーションがおこなえるCFD
（熱流体解析）ソフト。モデルを作成した（あるいは読込んだ）その場で解析実施、
設計段階における最適な設計案をタイムリーにフィードバックすることができます。
●特徴
・専門知識不要のお手軽CFDソフト
┗解析に必要な設定はソフトウェアが判断して適切な値が自動セットされます。ユーザ
は難解なCFD理論にとらわれることなく手軽に熱流体解析がおこなえ”本業”の設計
開発業務に集中することができます。
・3Dソリッドモデルがそのまま解析モデルに！
┗FloEFDシリーズは3Dソリッドモデルを直接認識しますのでCADデータ変換の必要があ
りません。3Dソリッドモデルのフィーチャーに解析条件を直接定義して、その場で
解析を実行できる画期的なCFDソフトです。
・ユーザーに負担をかけない信頼性の高い解析ソルバー
┗FloEFDシリーズはロバスト（堅牢）でタフな解析ソルバーが自慢です。解が発散して
なかなか結果が得られないと、いう流体解析につきものの失敗が生じません。多くの
検証事例に基づいた信頼できる高精度ソルバーを搭載し、CFD解析専門家ではない
一般の技術者の方にも安心してご利用いただけます。
●機能
・ソルバ
┗有限体積法、陰解法AMGソルバ、SIMPLE法、k-ε乱流モデル
・解析機能
┗内部/外部流れ、非ニュートン/ニュートン流体、非圧縮性/圧縮性流れ、
定常/非定常、自然対流、固体内熱伝導、共役熱伝達（固体-流体）、
サーフェス輻射、回転境界、流れ場を固定した熱計算、粒子追跡機能
・自動設定機能 （任意調整可）
┗解析領域、形状アダプティブメッシュ、ゴール収束条件、レポートデータ転送
・メッシュ
┗直交格子、カットセル法による高精度境界認識、メッシュ細分割
・メッシュコントロール機能
┗特定部（CADパーツ/サーフェス/ライン/ポイントごと）あるいは全体領域の
メッシュ細分割、メッシュ境界面の調整、狭流路メッシュ、ズーミング解析
この他にも、オプションを追加することによって、多くのモデリング/解析機能を
使用することができます。
続き——＞詳細はホームページからご確認ください。
http://www.terrabyte.co.jp/FloEFD/FloEFD_1.htm
FloEFD解析事例——＞http://www.terrabyte.co.jp/example/analysis_sample-flo.htm
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└■ 波動現象入門講座 １７回目 固体中を伝播する波動(その３)
今回は半無限弾性体の自由表面に沿って伝播する表面波についてお話します。以下の議
論では、３次元空間でｚ＞0の領域を考え、z＝0 を自由表面とします。無限に深い地盤を
イメージすると、地表面がz＝0 で深さ方向にz軸の正方向を取ることになります。自由表
面上にx , y軸を取り、表面に沿ってx軸の正方向へ波動が伝播し、x , y , z 軸の方向の
変位成分をu , v , w とします。また、表面波という場合、その運動が表面近くに制限さ
れ、波の振幅は深さと共に減少することを想定します。
英国の物理学者レイリー卿(Lord Rayleigh)は1885年に、等方均質の半無限弾性体の自
由表面に沿って伝播する表面波が存在することを理論的に予測しました。この波動はx軸
の正方向へ伝播するxz 面(地盤では鉛直面)内の波で、z方向に減衰し、波の伝播方向と垂
直なy方向へは一様であると考えました。したがって、y方向の変位はなく、x , z 方向に
だけ変位するとして、u＝u(x, z, t), v＝0, w=w(x, z, t) と仮定しました。その結果、
u , wに関する2つの運動方程式が得られます。境界条件は、表面z＝0で応力0 であり、
z＝∞でu＝w＝0であるとします。レイリーは予想される解の形を
u＝A exp(－bz) exp[i (kx－ωt)] , w＝B exp(－bz) exp[i (kx－ωt)]
とおいて、この方程式を解き、減衰項における係数b と波の伝播(位相)速度c＝ω/k を
求め、また変位と応力の深さ方向の分布を知ることができました。ここに、ωは角速度、
kは波数です。このような波はレイリー波と呼ばれています。得られた結果から、これは
次のような特性を持つことがわかりました。
(1) レイリー波の伝播速度CとS波速度Csとの比は、弾性体のポアソン比νだけに依存し、
周波数には依存しない。したがって、等方均質弾性体を伝播するレイリー波は非分散性で
ある。(なお、均質ではなく、弾性係数の異なる成層弾性体では分散性となります。音波
のように、伝播速度が波の伝わる媒質の物性値だけに依存して一定で、形を変えず移動す
るものを非分散性の波といいます。一般的には、伝播速度は波の周波数(あるいは波長)に
依存し、このような波は分散性の波といいます。この場合には、複数の周波数を持つ波の
成分から合成された波形では、各成分が異なる速度で伝播するので形が変化します。)
(2) レイリー波の伝播速度CはS波速度Csよりわずかに小さい。例えばν＝0.25 の場合、
C＝0.9194Cs である。
(3) xz 面内で固体粒子はx(水平)方向とz(上下)方向の運動を合成した楕円軌道を描く。
ある深さまでは、伝播方向と逆方向に回転する(すなわち、波の伝播方向を右方に見ると
反 時計方向に回転する)が、ある深さにおいて上下運動だけになり、それより深いところ
では浅いところと逆の回転をする。
(4) 振幅は1波長分の深さで、ほぼ1/10 に減少し、運動は自由表面付近で支配的である。
その後、1911年に英国の数学者ラブ(A. E. H. Love)は、等方均質の半無限弾性体上に表
層(厚さh とする)があり、そのS波速度が下層(半無限弾性体)のものより遅い場合にのみ、
自由表面に沿って伝播する表面波が存在することを理論的に予測しました。
これはレイリー波とは性質の異なる表面波で、ラブ波と呼ばれています。この波はxの正
方向へ伝播するyz面(地盤では水平面)内の波で、深さ方向、すなわちzの正方向に減衰し、
y方向へは一様であり、x, z方向の変位u, wはないものを考えました。したがって、y方
向だけに変位し、vi＝vi(x, z, t), ui＝wi＝0 (i＝1, 2) と仮定しました。
ここにi＝1 は表層の弾性体、i＝2 は下層の半無限弾性体を示します。すなわち、ラブ波
はx方向に伝播し、y方向に振幅を持つ横波と考えられます。この結果、表層と半無限弾性
体のそれぞれに、vi に対する運動方程式が1つずつ得られます。これに境界条件として、
自由表面z＝0でせん断応力σyz＝0, 境界面z＝h で変位v とせん断応力σyzの連続、
z＝∞で変位v＝0 が課せられます。ラブは予想される解の形を
v1＝V1(z) exp[i (kx－ωt)], v2＝V2(z) exp[i (kx－ωt)]
として、この方程式を解き、変位分布V1, V2 と、この波の分散関係式(伝播速度C＝ω/k
とkh の関係を表す式で、ここにh は表層の厚さ、kは波の波数)を求めることができまし
た。分散関係式からラブ波の伝播速度C が求まりますが、これは周波数に依存し、した
がって、ラブ波は分散性の表面波です。この伝播速度Cは表層のS波速度Cs1と半無限弾性
体のS波速度Cs2 の中間の値をとり(Cs1＜C＜Cs2)、周期または波長の単調増加関数になり
ます。長周期の極限ではC＝Cs2となります。実際の地震波形では、実体波の後、分散性の
ため長周期のラブ波が先に観測され、次第に波形の周期が短くなるのが見られます。
1880年代初期には地震波形の記録ができるようになっていましたが、これら表面波の存
在が観測記録中に確認されるまでには数十年かかりました。それは、地球の地盤の層構造
のために、レイリー波が分散性を持ったり、分散性を持つラブ波が混じったりするため、
なかなかレイリー波と認識されなかったことによります。ラブ波自体が観測記録中より発
見されたのはレイリー波発見の20数年後でした。
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└■ CAEセミナー・イベント情報—————————————————-
当社では解析ソフトをより有効にご活用いただくことを目的とし、各種セミナーを開催い
たしております。各ソフトの操作性や機能をご確認いただく場として、お気軽にお申し込
みください。
□ LS-DYNAプリポストプロセッサ「Jvision」操作セミナー （6/3 東京）
※Jvision/LS-DYNAユーザ様対象のセミナーです。
http://www.terrabyte.co.jp/Jvision/Jvision_semi.htm
□ 電磁界解析ソフト「INTEGRATED 電磁界ソフトウェア」 無料体験セミナー (6/4 東京)
http://www.terrabyte.co.jp/IES/IES-seminar1.htm
□ 熱硬化性樹脂流動解析ソフト「NEPTAS」紹介セミナー （6/10 東京）
http://www.terrabyte.co.jp/NEPTAS/semi.htm
□ 非線形構造解析ソフト「LS-DYNA」操作セミナー (6/12 東京)
※LS-DYNAユーザ様対象のセミナーです。
http://www.terrabyte.co.jp/lsdyna/LS-DYNA_seminarN.htm
□ 筋骨格モデリングシミュレーション「AnyBody」 紹介セミナー (6/13 東京)
http://www.terrabyte.co.jp/AnyBody/anybody_semi.htm
□ 汎用熱流体解析ソフトウェア「AcuSolve」 紹介セミナー (6/17 東京)
http://www.terrabyte.co.jp/Hyper/AcuSolve_seminar.htm
□ 設計者のための熱流体解析ソフト「FloEFDシリーズ」
紹介セミナー＆無料体験ワークショップ （6/17 東京）
http://www.terrabyte.co.jp/FloEFD/EFD-seminar1.htm
□ プラスチック射出成形シミュレーション「Simpoe-Mold」
紹介セミナー＆体験ワークショップ （6/18 東京）
http://www.terrabyte.co.jp/Simpoe/Simpoe_seminar1.htm
□ 非線形構造解析ソフト「LS-DYNA」技術セミナー
「有限要素法と樹脂材料製品の衝撃・落下解析」（6/19 東京）
http://www.terrabyte.co.jp/lsdyna/LS-DYNA_seminar1.htm
□ 統合CAEツール「HyperWorks」最適化セミナー （6/20 東京）
http://www.terrabyte.co.jp/Hyper/HyperWorks-seminar.htm
□ ブロー成形・樹脂シート熱成形プロセス解析ソフトウェア
「BlowView」/「FormView」紹介セミナー （6/24 東京）
http://www.terrabyte.co.jp/BlowView/seminar1.htm
□ 統合プリポストプロセッサー「PreSys」 無料体験セミナー (7/9 東京)
http://www.terrabyte.co.jp/PreSys/PreSys_seminar.htm
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└■ エッセイ「散策の季節」——————————————————-
木々の緑も濃くなってちょっとした散策が気持ちのよい季節です。
私の最近のお気に入り散策場所は、テラバイトからほど近い場所にある三菱財閥の創業家
岩崎家の旧邸宅です。都内によくあるような路地から、敷地の門をはいると小高い敷地の
頂上にある邸宅に向かってカーブした上り坂があり、そこをのぼりきると白亜の洋館があ
らわれます。公開されている洋館内歩き、一家の住宅としてつかわれていたという和邸宅
に設置されたカフェで日本庭園とそれにつづく、芝生の敷き詰められた広い庭をながめな
がらコーヒーをいただくのが私のお気に入りのコースです。いっときだけですが、造作の
美しい建築物、庭の緑などから、時代の息吹を感じられるようで気持ちが癒されます。
詳しくは、東京都公園協会のホームページに紹介されていますが、お時間がありましたら
一度行かれてみてはいかがでしょうか？
K.Ishikawa
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└■ 購読者アンケート ————————————————————
購読者様へCAEメールニュースについてのアンケートをお願いしております。
ぜひご協力ください。
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━━━＜編集後記＞━━━━━━━━━━………………‥‥‥‥・・・・・・ ・ ・ ・ ・
何やら毎年のことですが、個人的に仕事が忙しくなる時期がやってきました。最近は遅い時
間に帰宅しても家では敢えてゆっくりするようにしています。ストレスにはならないですが、
睡眠不足には気をつけます。
E.Ikeda
・ ・ ・ ・ ・・・・・・‥‥‥‥………………━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
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