CAEソリューション
1985年の組織発足以来、シミュレーション技術(構造・流体・電磁場等)を軸に1万件超の対応実績を有しています(製鉄・環境・エネルギー・建築・土木分野等)。
設計・研究開発・トラブルシューティング等の課題に対し、技術・実績・人材・インフラを強みとして、お客様の「未来価値」実現に向けた高付加価値型のトータルシミュレーションエンジニアリングサービスをご提供致します。
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構造解析
弾性・弾塑性、亀裂・破壊、機構解析、成形、熱応力、接触・衝突
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構造物のき裂進展
半円状の初期き裂が3次元的に進展していく様子を表現した事例です。ここでは、弾性域における評価を行っており、荷重サイクル数によるき裂進展量を把握することで、初期き裂発生後からの寿命を推定することができます。
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薄板のプレス成形
薄板プレス成形の事例です。成形中の“割れ”や“しわ”からスプリングバック発生まで一貫して高精度で計算しています。“割れ”や“しわ”の発生および、寸法精度悪化の原因特定や対策立案に役立てられています。
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構造物の形状最適化
片持ち梁の形状最適化事例です。一定の強度を持ちかつ、最も軽量となる条件を付与した結果、H形の断面形状が得られています。目的に応じた最適化手法を使い分け、機械部品の寸法、形状、リブ、エンボス、穴配置などの最適化検討に活用されています。
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プラットフォームの機構解析
プラットフォーム水平保持用アクチュエータの負荷分担を算定した機構解析事例です。機構解析では、設備構成部品の運動・接合部反力の時間変化および、アクチュエータの必要能力などを動的に算定することができます。
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平板の肉盛溶接シミュレーション
熱伝導解析/熱弾塑性応力解析を実施した例です。線膨張係数、ヤング率、降伏応力、加工硬化は温度依存性を考慮しております。溶接ビードを MSC.MarcのACTIVE/DEACTIVE機能を用いて、溶接棒の運棒の方向、運棒速度を考慮して、ビード要素（ソリッド要素）を発現させると同時に熱荷重を与えております。結果として、実験結果と比較して、溶接後の残留変形を精度よく表現できております。
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切削シミュレーション
MSC.Marcのリメッシング機能を適用して切削のシミュレーションの例を示します。 MSC.Marc は2次元、3次元の自動リメッシング機能（オプション）を有しておりメッシュのゆがみ、変形に対して自動的にリメッシュを行うことが出来ます。
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鋼管の塑性座屈解析
薄肉の短円管を 1000 mm/sec のスピードで圧縮した時の弾塑性を考慮した座屈挙動を LS-DYNA で解析しました。この場合には、ダイヤモンド座屈が周に沿って複数発生しており、屈服後は、断面が多角形の形状になっています。
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液体の入った容器の衝突シミュレーション
容器を弾性体とし液のモデリングをALE法、オイラー法、SPH 法（粒子法）の3タイプで検討した例です。容器を水平移動させて、突起物に衝突させました。液面の変化は3者で微妙に異なりますが、それぞれのモデル化による特徴がよく表れています。今回は液を粘性を無視した非圧縮性流体を仮定していますので、SPH法では時間が経過すると粒子の動きがランダムになっています。
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地盤解析
段階施工解析、圧密解析、安全性解析、動的解析、浸透流解析
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流体解析
流動、混合・燃焼・反応、混相流、粒子挙動
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設備仕様最適化（流体解析との組合せ）
所定位置において鋼板の幅方向温度分布を最も均一化するノズル径、配置を解析と実験計画法を組み合わせて求めた事例です。多数の設計パラメータを有する設備や構造物の最適化検討を、統計分析や最適化理論を用いることで、考えられるパラメータの全組合せを検討することなく、効率的に行うことが可能です。目的・用途に応じ、様々な最適化手法でアプローチします。
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配管の浸食予測
配管内を流れるガスとダストの固-気二相流解析結果を基に、ダストの衝突位置・速度・角度情報から配管摩耗速度を予測した事例です。ガスが合流する配管において、摩耗が早い領域が確認されています。
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槽内の粒子堆積
固体粒子が混在した水が槽内に流れ込むときの粒子堆積状況を確認した事例です。粒子の接触による摩擦や粒子が堆積する際に生じる隙間など、固体粒子特有の効果を考慮することができます。
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流体現象における形状最適化
角型エルボ配管内流れにおける出側断面の逆流抑制、流速分布均一化を目的とした形状最適化事例です。流体解析ソフト搭載の形状最適化機能を用いることで、これまで試行錯誤的に行われていた形状検討の時間短縮が期待できます。
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円形容器のスロッシング解析
2次元の円形容器に半分水が満たされています。この容器を水平方向に振動させたときの流れをシミュレーションしています。このシミュレーションでは、VOF (Volume Of Fluid)法と呼ばれる自由表面計算機能を使用し、容器内のスロッシングを計算することができます。時間が経過するにしたがって、自由表面が容器の壁面を駆け上がる様子がわかります。
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粉粒体解析
粒子衝突、粒子成長・分裂
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流動層内の粒子撹拌（流体との連成）
流動層において、大粒子と小粒子の混合状態に対するガス流速の影響を確認した流体-DEM（Discrete Element Method）連成事例です。流速の大小による粒子撹拌状態の遷移が再現できます。伝熱や反応現象の考慮も可能です。オープンソースの解析ソフトを使用しています。
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回転体内の粒子挙動
回転体内の粒子挙動を離散要素法（DEM: Discrete Element Method）を用いて表現した事例です。粉体に水分が介在すると粒子間に付着力が働き、乾いた状態とは異なる挙動を示します。ここでは、付着力の有無による粒子挙動の差を示しています。オープンソースの解析ソフトを使用しています。
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非球形粒子の液中落下
水中に連続的に落下する非球形粒子の様子をシミュレーションした事例です。界面近傍の分割に埋め込み境界法を適用することで、粒子着水時の液面変動や、それに伴う空気の液中への巻き込みが精細に表現されています。オープンソースの解析ソフトを使用しています。
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粒子の粉砕
特定のしきい値以上の力が付与された粒子が粉砕されていく様子を模擬した事例です。粉砕された小粒子が大粒子の隙間に入り込むことで、全体的に沈降している様子が確認できます。流体計算との連成も可能です。
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シミュレーション最適化
設備仕様・パラメータ最適化、形状・トポロジー最適化、離散・組合せ最適化、逆問題解析、ロバスト設計
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構造解析
弾性・弾塑性、亀裂・破壊、機構解析、成形、熱応力、接触・衝突
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地盤解析
段階施工解析、圧密解析、安全性解析、動的解析、浸透流解析
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流体解析
流動、混合・燃焼・反応、混相流、粒子挙動
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粉粒体解析
粒子衝突、粒子成長・分裂
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シミュレーション最適化
設備仕様・パラメータ最適化、形状・トポロジー最適化、離散・組合せ最適化、逆問題解析、ロバスト設計