CAEメールニュース（No.2016-8）
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┃CAEメールニュース（No.2016-8） 2016.8.22┃
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Terrabyte Co.,Ltd.
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【1】今月のトピック
╋テラバイト モーションキャプチャ測定サービスのご案内
【2】CAE技術情報
╋「最適化」について考える 第19回 最適設計に関する最近の動向 その2
～逐次近似最適化による鍛造工程の最適化(1)～
【3】CAEセミナー・イベント情報
【4】エッセイ
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└■ テラバイト モーションキャプチャ測定サービス———————————
モーションキャプチャシステムは、製品デザイン設計やスポーツ業界、医療分野における
身体動作のデータ収集、また映画等のコンピュータアニメーションおよびゲームキャラク
ターの人間らしい動きの再現に利用されています。
当社では、身体動作の測定データを高品質な3次元動作データとして取得し、その場で測
定結果をお渡しすることが可能です。システムは身体の関節点に反射マーカを設定し、
最大6機の赤外線カメラを使用した光学式の測定方法を採用しています。光学式の測定は、
時間・空間に対し比較的正確な測定が可能であり、またマーカが軽いため装着が容易、拘
束感も少ないといったメリットがあります。
さらに当社では、筋骨格モデリングシステムAnyBodyと連携することにより、運動中の筋
活動を解析、出力することが可能です。
□ テラバイト モーションキャプチャ測定サービス特徴——————————–
・特徴1
測定から解析まで一貫したサービスを提供
┗お客様のご要望にあわせた測定サービスの実施はもとより、筋骨格モデリングシステム
AnyBodyを使用し、解析による人体の筋活動情報をご提供いたします。
・特徴2
解析のプロフェッショナル集団による分析
┗さまざまな分野の解析に精通したエンジニアが高精度な解析を実施いたします。
・特徴3
コストパフォーマンスが高い
┗リーズナブルな価格で、測定から解析まで一連の結果をご報告いたします。
□ モーションキャプチャとAnyBodyの連携受託解析———————————–
・当社では、筋骨格モデリングシステムAnyBodyによる受託解析サービスを実施しており
ます。動作の最適化や、スポーツなどでの筋活動をご評価することが可能です。
詳細はホームページからご確認ください。
http://www.terrabyte.co.jp/service/motioncapture.htm
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└■ 「最適化」について考える 第19回 最適設計に関する最近の動向 その2
～逐次近似最適化による鍛造工程の最適化(1)～
今回とりあげるのは第11回最適化シンポジウムOPTIS 2014（金沢）で発表された逐次近
似最適化手法と、それを鍛造工程の最適化に応用した事例です。この論文[1]で紹介され
ている最適化手法は「Radial Basis Function (RBF) ネットワークを用いた多目的逐次近
似最適化」[2]というものです。今回はこの論文で使用されている最適化手法の詳細な説
明は省略しますが、RBFネットワークというのは、ニューラルネットワークのひとつであ
り、ガウス関数のような釣鐘型の基底関数の中心、幅、重みを学習させ、重ね合わせて任
意の関数を近似する手法です。提案されている手法はこれを応答曲面の生成に用いていま
す。
さてこの論文で取り上げられた問題は鍛造工程の最適化です。材料の初期形状は直径
49mm、高さ12.8mmの中実円柱形で、これを直径50mm、高さ16mmの中実円柱形で、下面側に
直径30mm、深さ11mm、底部R5mmの穴状の窪みをもつ形状に加工します。すなわち上面は平
らで、下面に穴のあるメダル状の円柱形状になります。穴は下側に固定されたカウンター
パンチ（穴を形成するための肩Rをもつ円柱状の工具）で成形します。鍛造にサーボプレ
ス機を用いることで、上部パンチによる加工に加え、反対側の底面周辺にドーナツ型の背
圧パンチ（上方からのパンチに対し、反対方向からのパンチなのでこのように呼ばれます）
で圧力を加えて加工します。背圧パンチを用いることで未充填部、すなわち金型に材料が
完全に密着していない隙間を取り除くことが期待されます。このような問題に対し、以下
のような多目的最適化問題が設定されました。
1. 目的関数
・未充填部の容積（軸対称FEMモデルの断面積から算出）→ 最小化
・背圧（加工）エネルギー（背圧荷重×ストローク）= 製造コスト→ 最小化
2. 設計変数
パンチストロークを4段階の等間隔のサブストロークに分割し（L=L1+L2+L3+L4）、各サブ
ストロークの背圧荷重値（x1, x2, x3, x4）を設計変数とする。設計変数の上下限値は以
下のとおり。
0.0≦x1, x2≦130kN, 0.0≦x3, x4≦600kN
シミュレーションには2次元剛塑性FEMを用いています。この最適化計算において、ふたつ
の目的関数（未充填部容積と背圧エネルギー）のグラフにおいて下に凸のパレートフロン
トが得られました。すなわち未充填部を少なくしようとすると多くの背圧エネルギーが必
要となり、背圧エネルギーが小さいと、未充填部が大きくなってしまいます。これは整合
性のある結果と考えられます。パレートフロント上の非劣解（最適解の集合）を詳細に検
討した結果、未充填部が比較的小さく、かつ背圧エネルギーも比較的小さい条件は、上部
パンチのストロークが少し進行して、材料下面がカウンターパンチ肩部を通過して穴が成
形し始めるとき、すなわち上記のサブストロークでいうとL2, L3の時点で背圧荷重を大き
くすればよいことがわかりました。そして実験によって最適化計算の結果が検証されまし
た。
このように塑性加工問題は最適化手法の適用テーマを豊富にもつ分野であると考えられ
ます。次回はこの事例で用いられた最適化手法をご紹介します。
【参考文献】
[1] 岡田，北山，河本，米山 ，逐次近似最適化による背圧鍛造の最適背圧軌道, 第11回
最適化シンポジウム, 2014
[2] Kitayama, Srirat, Arakawa, and Yamazaki, Sequential approximate
multi-objective optimization using radial basis function network, Structural
and Multidisciplinary Optimization, Vol. 48 (2013), pp.501-515
（S.T.）
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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。
□ 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」（8/25 東京）
｢有限要素法入門と衝撃・落下解析」（9/29 東京）
http://www.terrabyte.co.jp/lsdyna/LS-DYNA_seminar1.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 （8/25・9/30 東京）
http://www.terrabyte.co.jp/FloEFD/EFD-seminar1.htm
□ 汎用熱流体解析ソフトウェア「AcuSolve」 紹介セミナー (8/30・9/16 東京)
http://www.terrabyte.co.jp/Hyper/AcuSolve_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 (9/9 東京)
http://www.terrabyte.co.jp/AnyBody/anybody_semi.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 （9/27 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 （10/4 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
□ 「基礎構造講座」-衝撃工学の基礎-（10/5・6 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 (10/13 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
□ 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 (11/9 東京)
http://www.terrabyte.co.jp/IES/IES-seminar1.htm
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└■ エッセイ「頑張れニッポン！」————————————————-
連日、暑い日が続きますが、皆さまお元気でしょうか？
弊社は山の日のためか夏季休暇は短く、実家に行って帰ったら終了していました。
もっとオリンピック観戦で夜更かししたかったのですが…今回は素晴らしいメダルの取り
方をしている日本選手が多く、次回の東京オリンピックも期待が持てますね。
ざっと今大会の見どころを挙げるだけで
(1)重量挙げ女子
(2)競泳男子・女子（萩野選手おめでとう！）
(3)体操男子
(4)柔道男子・女子（男子は全階級メダル獲得！）
(5)卓球 男子・女子（中国の強さが異次元）
(6)男子テニス（96年ぶりメダル獲得！さすが錦織選手）
(7)女子シンクロ
(8)女子レスリング（男子も太田選手が銀メダル）
(9)女子バトミントン（ダブルスは金メダル取れると思います。シングルは日本人同士対
決は避けて欲しかった）
と盛り沢山。（7人制ラグビーも熱かった）私は五輪開催前に弊社主催のAnyBody フォー
ラム東京2016で水球男子日本代表チーム 元監督（現 筑波大学 教授）の高木先生に”ヒ
トはどこまで速く泳げるのか？”をご講演していただいたこともあり、密かにポセイドン
ジャパンと競泳水着（高木先生によると、北京五輪で最新の競泳水着 LZR RACERを着用し
た選手の94％が金メダルを取り、世界記録も23個生まれたために、それ以降 開発に規制
が入ったとのこと）に注目していました。（ポセイドンジャパンはギリシャ相手に善戦し
たのですが…残念…）それにしても、男子体操（個人総合）は素晴らしかったですね！
最後まで内村選手を苦しめた オレグ・ベルニャエフ選手（ウクライナ）の平行棒の演技
構成の難度（技を決める度に解説者がE難度、F難度と息つく間もなく連呼＾＾；）が異様
に高い！連続してこなせるのは技のつなぎの正確さまで意識しているから？！凄い選手で
した。オレグ選手が平行棒で16点越えを叩き出し、0.9ポイントも離された内村選手。そ
れでも、諦めずに最後の床に吸いつくような着地までノーミス！…なんだこの神懸った鉄
棒の演技は？！その後は皆さまもご存知の通り、オレグ選手の着地が僅かにズレてガッツ
ポーズするも0.09ポイント差で銀メダル。後日、床と鞍馬とも金メダルを取っているマッ
クス・ウィットロック選手（英国 イケメン）ですら、銅メダルというレベルの高さ！お
互いに力を出し尽くし、健闘を讃え合う選手の姿は美しいですね。内村選手には、期待さ
れている人が重圧をはねのけて期待以上のことを成し遂げる素晴らしさを教えて貰った気
がします。
さて、仕事を頑張らないと…気持ち切替えて外活します。サー！（←卓球の影響）
K.Kawase
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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＞━━━━━━━━━━………………‥‥‥‥・・・・・・ ・ ・ ・ ・
そろそろ夏季休暇も終了し全国大荒れの天気とともに休み明けのお仕事となった方も多いか
と思います。天候による交通機関への影響はやむを得ない事ですが、通勤途中には十分に注
意しましょう。
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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