CAEメールニュース（No.2016-10）
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┃CAEメールニュース（No.2016-10） 2016.10.20┃
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Terrabyte Co.,Ltd.
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【1】今月のトピック
╋高速・自動CAEモデリングおよびアセンブリソフトウェア「SimLab」ご紹介
【2】CAE技術情報
╋「最適化」について考える 第21回 最適設計に関する最近の動向 その4
～複雑な形状をもつ構造物の形状最適化～
【3】CAEセミナー・イベント情報
【4】エッセイ
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└■ 高速・自動CAEモデリングおよびアセンブリソフトウェア「SimLab」—————
SimLabは大規模なアセンブリモデルを、効率的に作成することを目的として開発された
汎用性の高いプリ・ポストシステムです。CADデータのソリッド要素を高速でモデリン
グすることができます。また、解析に適した高品質なメッシュを生成するため多数の
ツールが、実装・統合されています。
□ SimLab 特徴＆機能 ————————————————————
高速モデリングが可能なメッシュ作成エンジンを搭載し、さらに豊富な結果出力機能も備
えたプリポスト一体型システムです。
モデリングの個人差や人的エラーを最小限に抑えるテンプレートによるナレッジ共有機能
を備えています。（オプション機能）
【CAD インポート/エクスポート】
SimLabは多くのCADデータに対応しています、またダイレクトアクセスによって変換エラー
の無い環境を実現します。
・CADインポート
┗CATIA(CATPart，CATProduct)，Creo Elements/ProE(Prt，asm)，UG NX(prt)，
STEP(stp，step)，Parasolid(xmt_txt，x_t，x_b),JT
・CADエクスポート
┗Parasolid（xmt_txt）
【ソルバーインターフェース】
SimLabは多数のソルバーのデータ入出力、結果ファイルの読み込みに対応しています。
・ソルバーインポート
┗OptiStruct，Abaqus，Nastran，Marc，ANSYS，ADVC，PERMAS，Fluent，Patran
・ソルバーエクスポート
┗LS-DYNA，OptiStruct，Abaqus，Nastran，Marc，ANSYS，ADVC，PERMAS，Fluent，
Patran，Samcef
・結果インポート
┗Nastran(OP2)，Abaqus(Odb)，Femap(Fno，Neu)，Marc(t19)，I-Deas(unv)，
ADVC(adv)，PERMAS(post)，ANSYS(rst)，Hyper3D(h3d)
●プリプロセッサ機能
┗ハイブリッドメッシュ作成機能、メッシュアセンブリ機能、ボルトアセンブリ機能、
音響モデリング、結果マッピング、全自動ヘキサメッシング機能（※オプション）
●ポストプロセッサ機能
┗モーダル周波数応答解析、キャプチャー機能、ボア変形量処理と高速フーリエ変換機能
詳細はホームページからご確認ください。
http://www.terrabyte.co.jp/Hyper/SimLab_1.htm
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└■ 「最適化」について考える 第21回 最適設計に関する最近の動向 その4
～複雑な形状をもつ構造物の形状最適化～
第11回最適化シンポジウムOPTIS 2014（金沢）での発表から、形状最適化の事例をご紹
介します。簡単な形状であれば寸法をパラメトリックに変更することで比較的簡単に形状
最適化を行うことができます。しかしガソリンエンジンのエキゾーストマニホールドのよ
うに、曲面が組み合わされたような複雑な形状の部品の形状最適化はハードルの高いもの
になります。この発表論文ではエキゾーストマニホールドと、タービンハウジングという
板状の部品が曲面で一体化されたさらに複雑な形状の「エキマニ一体型タービンハウジン
グ（以下エキマニ）」という部品を対象にしています。最適設計の課題としては自動車の
加減速にともなう温度変化によって生じる低サイクル熱疲労損傷に対する疲労強度の向上
ということになります。エキマニ全体はCADデータを基に、六面体ソリッド要素でモデル
化されました。エキマニ上で熱疲労損傷が生じる可能性のある3か所の領域を設定し、各
領域に含まれる節点群を3つのグループとして定義します。熱疲労損傷が生じる箇所では
最小・最大全ひずみの差ΔEが大きいことが事前の解析で確認されたため、目的関数とし
ては3領域ごとのΔEをある参照値に近づけることとしました。形のうえでは多目的最適化
となりますが、各領域は離れており、干渉しあわないので、実質的には各領域ごとに単一
目的の最適化を行うことになります。形状の変更は各領域の節点を板厚方向に移動させる
ことで、肉厚の最適化を行いました。節点の移動方向は以下のように決められます。まず
熱サイクルを模擬した熱伝導解析を実行し、その結果の温度履歴を用いて弾塑性熱応力解
析を実行します。その結果得られたΔEが参照値よりも大きければ増肉の方向、小さけれ
ば減肉の方向に節点を移動します。このアルゴリズムはコントローラー法と呼ばれていま
す。コントローラー法はシンプルなアルゴリズムであるため、有効な対象に対しては効率
よく高速に最適解が得られるということです。ただし節点移動の際、各節点をばらばらに
動かしてしまうとメッシュがいびつな形になってしまう可能性があります。そこで板厚方
向に並んだ節点の板厚方向の相対位置を一定に保つようにしながら、各節点を移動させま
した。この問題では熱疲労損傷が起こっては困るので、ΔEの参照値を、理想的な値とし
てゼロとしています。熱応力解析→目的関数評価→形状変更というサイクルを4回まわし
た結果、ΔEは完全にゼロになることはないものの一定値に収束し、3領域のΔEはそれぞ
れ初期形状に比べて38%、9%、1%減少しました。また板厚はいずれの箇所も増肉となりま
した。この論文で紹介されているように、現在ではかなり複雑な形状にも適用できる形状
最適化手法が開発され、実用に用いられるようになっています。
【参考文献】
[1] 倉田，渡邊，米倉，熱疲労強度向上を目的としたエキゾーストマニホールドの形状最適
化, 第11回最適化シンポジウム, 2014
（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。
□ 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 （10/25・11/29 東京）
http://www.terrabyte.co.jp/BlowView/seminar1.htm
□ 筋骨格モデリングシミュレーション「AnyBody」 紹介セミナー (11/11 東京)
http://www.terrabyte.co.jp/AnyBody/anybody_semi.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 （11/11 東京）
http://www.terrabyte.co.jp/FloEFD/EFD-seminar1.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 (11/16 東京)
http://www.terrabyte.co.jp/IES/IES-seminar1.htm
□ 非線形構造解析ソフト「LS-DYNA」技術セミナー
｢LS-DYNAの有限要素法基礎知識」（11/17 東京）
http://www.terrabyte.co.jp/lsdyna/LS-DYNA_seminar1.htm
□ 汎用熱流体解析ソフトウェア「AcuSolve」 紹介セミナー (11/18 東京)
http://www.terrabyte.co.jp/Hyper/AcuSolve_seminar.htm
□ LS-DYNAプリポストプロセッサ「Jvision」操作セミナー （12/6 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
□ 非線形構造解析ソフト「LS-DYNA」操作セミナー (12/8 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「君の名は。」——————————————————-
ん、高校生の青春アニメ？全く食指が動かない。しかし、周囲の高評価にどんなもんだ？
と野次馬根性、便乗鑑賞してきました「君の名は。」勿論ただの青春アニメ、では無くSF、
ファンタジー、見覚えのある街並み、疾走感のあるBGM、etc。様々な要素が特盛りの如く
盛られた作品で、そのためか鑑賞後には、昂ぶる感情が押寄せてきました。
年を重ねるにつれ、体験する前からあたかも理解したかのように脳内で錯覚、処理してし
てしまうと感じる昨今ですが、自分の目で、耳で、身体で体験してはじめて感じることの
大切さに、改めて気づかされる一日となりました。
T.Kadoguchi
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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＞━━━━━━━━━━………………‥‥‥‥・・・・・・ ・ ・ ・ ・
今この時期に自宅近くでひまわりが咲きました。少し前から伸びてきたきた様子を見てこの
時期に、えっ？と思ったのですが、夏に咲いていた場所なので、一度終了した種の取りこぼ
しでしょうか。何か腑に落ちない気もしますが、今年は10月に入っても暑いと感じる日が
あったので、そうゆう事もあるかなと、納得。なんとなく温暖化を感じる出来事でした。
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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