CAEメールニュース（No.2018-8）
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┃CAEメールニュース（No.2018-8） 2018.8.21┃
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Terrabyte Co.,Ltd.
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【1】今月のトピック
╋SPH法 複合材解析セミナー開催のご案内
╋テラバイト技術通信 1「OpenFOAM解析事例紹介（３）～表面張力モデル～」
【2】CAE技術情報
╋やさしく見直すCAE技術 第4回「線形と非線形」
【3】CAEセミナー・イベント情報
【4】エッセイ
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└■ SPH法 複合材解析セミナー（無償セミナー）2018年9月7日（金）開催
日 時：2018年9月7日（金） 13:30-17:00
会 場：東京国際フォーラム ガラス棟 会議室G405
〒100-0005 東京都千代田区丸の内3-5-1
定 員：40名（先着順）
費 用：無 料（要・事前登録）
主 催：株式会社SPH研究所
共 催：株式会社テラバイト
●詳細・お申し込みはこちら
http://www.terrabyte.co.jp/18_Event/SPH_seminar_09.htm
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└■ テラバイト技術通信 1「OpenFOAM解析事例紹介（３）～表面張力モデル～」
OpenFOAMではVOF法を用いた自由表面解析ソルバーとしてinterFoamがあります。通常、
VOF法などの界面捕獲法を用いた解析手法では表面張力は1992年にアメリカのLos Alamos
研究所が提案したCSF(Continuum Surface Force)モデルが用いられます。
このモデルでは表面張力を体積力として組み込みます。体積力として表面張力を考慮する
ことで，表面張力の評価が行いやすくなった反面、表面張力が支配的な流れ場では非物理
的な流速が発生し、誤差が無視できないことが明らかとなっています。
この問題を解決するべく、CSFモデルの提案以来現在まで、モデルの精度向上を図るため、
さまざまな改良版が登場しています。
しかしながら、OpenFOAMのinterFoamに組み込まれているCSFモデルは、1992年発表当時の
CSFモデルがそのまま組み込まれています。
そのため、精度の良い結果が得られません。
当社では表面張力の精度改善を施した自由表面解析ソルバーを開発し、本メールニュース
で事例を紹介してきました。
2017年7月号 http://terrabyte.co.jp/mailnews/?p=551
2017年12月号 http://terrabyte.co.jp/mailnews/?p=739
2018年4月号 http://terrabyte.co.jp/mailnews/?p=762
表面張力はスケールが小さい問題、たとえば、ろう付けや電子機器製品のはんだ付け、
あ るいはインクジェットの解析では計算精度に大きな影響を与えます。
http://www.terrabyte.co.jp/OpenFOAM/openfoam_1.htm
このような問題にご興味がありましたら、ぜひご連絡ください。
当社へのお問合せ-->http://www.terrabyte.co.jp/contact/contact.htm
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└■ やさしく見直すCAE技術 第4回「線形と非線形」---------------------------------
やさしく見直すCAE技術として、これまでに「力のつりあい」、「応力」、「ひずみ」
について記載しましたが、今回は、「線形と非線形」について触れてみます。
身近な物体や構造物の多くは、外力が作用すると物体内に応力が生じると同時に外力に
比例した「変形」を生じ、外力を取り去るともとの形に戻ります。この性質を「弾性」と
呼び生じる応力とひずみが「線形」の関係で表せます。また、弾性の保たれる限界を「弾
性限度」といいます。弾性限度を超える外力が加わると外力を取り去っても変形は残留し
ます。そのような変形の仕方を「塑性変形」といい非線形の代表的な特性となっています。
解析手法として利用される「有限要素法」は、「線形弾性問題」のみならず「非線形問
題」についても適用が可能です。非線形問題は「材料非線形」、「幾何学的非線形」、
「境界非線形」という3種類に大別できます。材料非線形は上述した非線形特性の代表例
のことで、物体内に生じる応力とひずみが大きくなり弾性限界を超え、塑性化することに
よって生じる非線形性をさします。幾何学的非線形は大変形を伴う問題で生じる非線形性
です。線形問題では微小変形しか想定しておらず、変形形状によって荷重方向が変わって
しまうなどの大変形は想定されていません。そのため、大変形問題では荷重変位の線形関
係が失われるため、非線形解析の領域となります。
境界非線形はその名の通り物体間の境界で生じる現象によって、物体に生じる荷重と変
形の関係が線形でなくなる非線形性です。主な原因は物体が接触するときに発生する摩擦
や接触圧です。鉄球を床に押し付ける例を考えましょう。床のひずみが微小なときは、床
にかかる荷重と変位の関係は線形です。しかしひずみが大きくなると鉄球が床に接触する
面積が大きくなり、接触圧や摩擦の影響により荷重と変位の比例関係が失われます。この
ような効果を考えて実現象に近い状態で解析したい場合は非線形解析が必要になってきま
す。
私たちの身の回りの現象は細かく見て行くと、何かしらの非線形問題に該当します。だ
からと言って全ての解析に非線形を用いる必要はありません。非線形解析では収束計算が
必要になり、収束に使うパラメータ調整を行う必要もあります。そのため解析時間が増え、
解析条件の設定に技術が必要になります。線形解析は計算コストが小さくて済むので、得
たい結果を明確にして、正しいモデル化をして解析条件を限定すれば、有効な手段となり
ます。
計算機性能が向上し、100万節点を超える大規模な非線形計算が可能な今日となり、も
のづくりに貢献できる幅が広がっていますが、設計が目的の線形解析の重要性も依然とし
て残っています。解析を実施する目的に応じて適切な解法を選定することは難しいですが、
筆者も解析対象を正しく認識しできるよう、日々精進していきたいと思います。
※2006年11月号に掲載された記事に加筆、修正を加えております。
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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。
□ 汎用熱流体解析ソフトウェア「AcuSolve」 紹介セミナー (8/28・9/14 東京)
http://www.terrabyte.co.jp/Hyper/AcuSolve_seminar.htm?cae
□ 筋骨格モデリングシミュレーション「AnyBody」 紹介セミナー (9/7 東京)
http://www.terrabyte.co.jp/AnyBody/anybody_semi.htm?cae
□ 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 （9/18 東京）
http://www.terrabyte.co.jp/BlowView/seminar1.htm?cae
□ 非線形構造解析ソフト「LS-DYNA」技術セミナー
｢有限要素法入門と衝撃・落下解析」 （9/20 東京）
http://www.terrabyte.co.jp/lsdyna/LS-DYNA_seminar1.htm?cae
□ 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 （9/27 東京）
http://www.terrabyte.co.jp/FloEFD/EFD-seminar1.htm?cae
□ LS-DYNAプリポストプロセッサ「Jvision」操作セミナー （10/2 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?cae
□ 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 (10/10 東京)
http://www.terrabyte.co.jp/IES/IES-seminar1.htm?cae
□ 非線形構造解析ソフト「LS-DYNA」操作セミナー (10/11 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?cae
□ 「基礎構造講座」-衝撃工学の基礎-（10/16・17 東京）
http://www.terrabyte.co.jp/seminar/strcture_semi.htm?cae
□ 樹脂流体解析スキルアップセミナー（10/18 東京）
http://www.terrabyte.co.jp/seminar/fluid_semi.htm?cae
□ 筋骨格モデリングシミュレーション「AnyBody」 基礎トレーニングセミナー
(10/24 東京) ※Anybodyの学生ユーザ様限定のセミナーです。
http://www.terrabyte.co.jp/AnyBody/anybody_semiN.htm?cae
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└■ エッセイ --------------------------------------------------------------------
先月、火星が肉眼でも簡単に見えるとの事から自宅で見たのですが、前にも見たような…
と、調べたところ地球に大接近するのは15年ぶりのようです。ん～。見ました。思い出し
ました。個人的には、天体観測で思い出すのは「ハレー彗星」です。
なぜかと申しますと子供の頃、見逃したからです。
ハレー彗星を見るべく意気込んでいたのですが、
１日目子供すぎて睡魔に負け起きれませんでした。
２日目曇ってしまいました。。
３日目もう天気がダメだったような記憶が。。。
私が見ようとした１日目が実際見ることができてから何日目だったのか思い出せませんが、
次は2061-2062年頃とのこと。私は見れるのでしょうか？？
E.S
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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＞━━━━━━━━━━………………‥‥‥‥・・・・・・ ・ ・ ・ ・
先週末は突然涼しくなりびっくりでしたが、お盆あたりは猛暑+突然の雷雨！そんな不安定
な天候のなか、お墓参りにいってきました。1週間ずらしていれば、などと思わなくはない
のですが、やっぱりお盆中に、ですよね。あとは残暑がなるべく楽でありますように。。。
E.Ikeda
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