CAEメールニュース（No.2016-2）
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┃CAEメールニュース（No.2016-2） 2016.2.22┃
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Terrabyte Co.,Ltd.
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【1】今月のトピック
╋汎用熱流体解析ソルバー「AcuSolve」のご紹介
【2】CAE技術情報
╋「最適化」について考える 第14回 最適化アルゴリズムについて(2)：PSO
【3】CAEセミナー・イベント情報
【4】エッセイ
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└■ 汎用熱流体解析ソルバー「AcuSolve」——————————————
●熱流体解析ソフトAcuSolveはHyperWorksの効率的なCFDソルバーとして機能します。
AcuSolveは、流体-構造連成 （FSI : Fluid Structure Interaction） 解析を得意とし
ます。また自由界面、攪拌解析等を可能にする多成分流れ、物体への流体力の計算と幅
広い分野への適応力を示します。
□特徴・機能———————————————————————–
【特 徴】
１ 解析精度
・GLS法をベースとした安定化有限要素法で、人工粘性など精度低下をもたらす項を含ま
ず、高精度解析がおこなえます。
2 計算スピード
・カップリングソルバーにエネルギー式を追加(u,v,w,P,T)しており、FVMに比べて少な
い反復回数で収束します。また、並列計算効率に優れています。
3 ロバスト性
・解は要素品質に依存せず、高アスペクト比の要素でも安定した解析がおこなえます。
【機 能】
●自動メッシュ生成機能
┗流体計算のためのメッシュを自動でおこなう自動メッシュ生成機能を搭載しています。
●高ロバスト性
┗安定した有限要素定式化
AcuSolveは、Galerkin/Least-Squares法（GLS）の有限要素定式化に基づいています。
┗強力な反復ソルバー
独自の反復計算を用い、Navier-Stokes方程式の線形化に由来した圧力と流速の方程
式を同時に解くことによって早い収束性を持った計算をおこなう事が可能です。
●MPIによる高速計算
┗並列処理
AcuSolveは当初から並列コンピュータでの稼働を特に想定して構築され、全てのアル
ゴリズムもそのように設計されています。
●ALEによる柔軟な計算
┗ALE（ALE: Arbitrary Lagrangian-Eulerian）法を使用する事によって自由界面を有
する流体や流体と構造物の計算等、様々な計算を行う事が可能です。
●強力なプリプロセッサによる簡単な計算設定
┗CADインポート
CATIA、Creo Parametric(ProE)、Parasolid、ACIS、STEP
┗メッシュのインポート
Altair HyperMesh、ANSYS ICEM-CFD、MSC FluidConnection、CEI Harpoon、Pointwise
┗流体計算のための計算設定
煩雑な流体計算の設定はAcuSolve 用プリプロセッサーAcuConsole のDefault値でほ
とんどの計算モデルをそのまま解くことが可能です。
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/Hyper/AcuSolve_1.htm
□解析事例———————————————————————–
・撹拌解析、太陽光パネルの気流解析、空調解析、ノートPCの強制空冷解析 他
http://www.terrabyte.co.jp/Hyper/analysis_sample-acusolve.htm
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└■ 「最適化」について考える 第14回 最適化アルゴリズムについて(2)：PSO
前回に引き続き、今回は最適化計算の発見的方法（メタヒューリスティック）の中から、
高性能な最適化アルゴリズムのひとつとして知られるPSOをご紹介しましょう。PSOという
のはParticle Swarm Optimizationの略称で、粒子群最適化と訳されます。この最適化手
法もアリの行動にヒントを得たACOと同様に、生き物の行動からヒントを得た最適化法と
みなすことができます。野鳥や魚の群れを観察していると、群れはひとかたまりになって
ある方向に移動していますが、突然いっせいに向きを変えて別の方向に動いていったりし
ます。鳥も魚も、どうやら群れの仲間が餌をみつけるとその情報が瞬時に伝わって餌のい
る方向に向きを変えたり、あるいは危険なものを察知するといっせいに安全な方向に逃げ
ていくようです。このような行動を最適化アルゴリズムに応用すると以下のような動作に
なります。個々の粒子は、最初はある決められた範囲内（設計変数の上下限の範囲内）で、
好きな場所、好きな方向に移動を始めます。各粒子は現在自分のいるポジションで決まる
値を持っています。そのうちの最も良い値が現在の群れ全体での最適解で、これがグロー
バルベスト（g-best）となります。このときひとつの粒子は仲間に、ここにおいしいもの
があるよ、と教えてあげていることになります。そこで群れは全体としておいしいものが
ありそうな方向に動いていくのですが、その途中、個々の粒子はそれぞれさらにおいしい
ものをみつけるかもしれません。こうして個々の粒子はそれぞれのベストな値を更新して
いきます。これがパーソナルベスト（p-best）となります。個々の粒子は、自分の現在位
置からg-bestの位置に向かうベクトルと、現在位置からp-bestの位置に向かうベクトルを
適当な配分で足し合わせたものを移動速度として、現在のステップから次のステップの場
所に移動していきます。もう少し正確に言うと、移動速度には現在の速度の慣性項（現在
進んでいる方向を保って進もうとするベクトル）も含まれるので、3つのベクトルの重み
づけ総和で移動速度が決まります。そしてこの移動速度により粒子の次のステップの位置
が決まります。よりよい解がありそうな方向に自動的に向きが更新されるため、ランダム
サーチに比べてはるかに効率のよい探索が可能になります。ただしPSOは設計変数が7～8
個くらいまでは効率がよいのですが、設計変数の数がそれ以上になると効率が悪化すると
いう研究報告があります。それにしてもなぜ私たちは鳥や魚の行動をお手本にしなければ
ならないのでしょう。人間の集団だったら、もっとはるかに知的な探索が行なえるはずな
ので、人間の行動を基にした最適化アルゴリズムがあってもよさそうに思うのですが．．
．。でも人間がおいしいものや金目のものをみつけたとしたら、それを仲間と分かち合う
ことなく独り占めしてしまうことも考えられますよね。そのような身勝手な行動はとても
最適化のお手本にはなりません。私たちはまだまだ調和と協調性から成り立つ自然の知恵
に学ぶ必要があることを、PSOのアルゴリズムが教えてくれているような気がします。
（S.T.）
【参考文献】
[1] J. Kennedy and R. Eberhard, Particle swarm optimization, Proc.
IEEE International Conference on Neural Networks, 1995
[2] 清水良明著、最適化工学のすすめ─賢い決め方のワークベンチ─、コロナ社、2010
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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。
□ 地球シミュレータ産業利用報告会
会期：2016年3月7日（月）13：00 – 17：10
会場：学術総合センター 2F 一橋大学一橋講堂 中会議場
主催：国立研究開発法人海洋研究開発機構
テラバイト発表：ポスターセッション 14：45～15：25
http://www.terrabyte.co.jp/16_Event/16Event_1.htm
□ 自動車技術に関するCAEフォーラム2016
会期：2016年3月8日（火）～9日（水） 09:30～18:50
会場：御茶ノ水ソラシティカンファレンスセンター
主催：日本大学生産工学部 自動車工学リサーチ・センター
テラバイト講演セッション：『自動車設計と筋骨格モデル・シミュレーション』
2016年3月8日（火）14:45～15:25 A会場 A1-4
http://www.terrabyte.co.jp/16_Event/CAEforum2016.htm
□ 非線形構造解析ソフト「LS-DYNA」技術セミナー
｢衝撃解析とゴム材料」（2/25 東京）
｢有限要素法入門と衝撃・落下解析」（3/24 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 （2/26・3/25 東京）
http://www.terrabyte.co.jp/Hyper/HyperWorks-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 （3/3 東京）
http://www.terrabyte.co.jp/FloEFD/EFD-seminar1.htm
□ 統合プリポストプロセッサー「PreSys」 無料体験セミナー (3/9 東京)
http://www.terrabyte.co.jp/PreSys/PreSys_seminar.htm
□ 筋骨格モデリングシミュレーション「AnyBody」 紹介セミナー (3/11 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 (3/18 東京)
http://www.terrabyte.co.jp/Hyper/AcuSolve_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 （3/23 東京）
http://www.terrabyte.co.jp/BlowView/seminar1.htm
□ LS-DYNAプリポストプロセッサ「Jvision」操作セミナー （4/5 東京）
※当社のLS-DYNA/JVISION保守ユーザ様限定のセミナーです。
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 (4/6 東京)
http://www.terrabyte.co.jp/IES/IES-seminar1.htm
□ 「基礎構造講座」-衝撃工学の基礎-（4/12・13 東京）
http://www.terrabyte.co.jp/seminar/strcture_semi.htm
□ 非線形構造解析ソフト「LS-DYNA」操作セミナー (4/14 東京)
※当社のLS-DYNA保守ユーザ様限定のセミナーです。
http://www.terrabyte.co.jp/lsdyna/LS-DYNA_seminarN.htm
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└■ エッセイ｢おおかみ・・猫？｣—————————————————
飼い猫が鳴いて騒ぐことがあります。
先日も自宅のどこかでニャーニャーと鳴いて騒いでいました。普段は暫くすると静かにな
りますが、その日は、なかなか鳴きやまないので、少し注意して聞いていると、猫の声が
壁越しに聞こえるような感じでこもっています。不審に思い様子を見に行くと、風呂場の
ドアが閉まっておりその奥から声がしているようです。風呂場のドアを開けると猫が一目
散に逃げていきました。風呂場から出られなくなったため助けを求めていたようです。
「もうちょっと早く気づいてあげられたのかも。」と思いつつ、でもいつも騒いでいるの
で緊急事態なのか区別がつきません。
オオカミ少年ならぬオオカミ猫ってとこでしょうか・・・？
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。
http://www.terrabyte.co.jp/example/mailnews/mailnews_sformmail.php
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━━━＜編集後記＞━━━━━━━━━━………………‥‥‥‥・・・・・・ ・ ・ ・ ・
最近とある事情から数年来ふれていない場所の片づけを始めています。不用な物の多さに
びっくりしたところで、今年の目標が決定しました。「捨てる！」です。取りあえず頑張っ
てみます。。。
E.Ikeda
・ ・ ・ ・ ・・・・・・‥‥‥‥………………━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
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◆中国国内におけるCAE業務案内◆
弊社では、中国国内でのCAE業務のお手伝いをいたしております。
HyperWorks、FloEFD、BLOWVIEW/FORMVIEW、DYNAFORM、Presys、ACS SASSIなどの販売
及び受託解析を行っております。中国国内に関わらず、日本国内との連携含めてお役
に立てることが御座いましたらご連絡ください。
中国国内では日本語、中国語にてサポートさせていただきます。
詳細はホームページからご確認ください。
http://www.terrabyte.co.jp/company/shanghai.htm
テラバイト（上海）ホームページ
http://www.terrabyte.cn
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