Simulation Professional で実現する設計検証の生産性向上

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設計を前に進めるために強度解析は避けて通れません。

SOLIDWORKSが提唱してきた「設計検証」は、設計を前に進めるために避けては通れない大事なステップになっています。
「強度」への対策の基本は、製品内部に発生する応力(＝力/面積)と応力に耐えられるだけの材料の剛性です。

この与える「力」と、製品の「剛性(材料)」から、未知数である「変位」を求める一番効率的な算出方法が、「線形静解析」と呼ばれる分野の計算方法です。「線形」の意味は、どれだけ大きな力がかけられても、製品(材料)は変位し続け、力がかからくなると元通りに戻る、ことを前提にしています。「静」とは、大凡１秒以上かかって力が作用することを意味しており、反対語は、「動」ということになります。

強度への対策には、まず、この「線形静解析」を実施することで、製品が壊れる、壊れないの１つの指針を見出すことができます。

 

SOLIDWORKSには、SimulationXpressと呼ばれる部品の強度解析(線形静解析(限定機能))ができるツールがあります。SOLIDWORKS Standard、ProfessionalおよびPremiunのバージョンを問わず、誰でも使用することができます。一方、大多数の製品は、１部品で成立することがないため、多くの設計者の皆さんは、SOLIDWORKS　Premiumを導入し、アセンブリ部品の強度解析(線形静解析フル機能)をしていらっっしゃるようです。

ここでは、もう一歩先に進んで、「設計検証の生産性を向上させる」ことについて考えてみましょう。一口に強度計算と言っても、どのようなメカニズムが製品に作用して壊れるのかについて、深く考えてみたことはありますか？前述の通り、設計を前に進めるために、「線形静解析」を行うことは最低限必要ですが、設計者の皆さんは、ガタガタ揺れてネジが外れた(壊れる)とか、寒い場所に放置されていたために(ある機能が)壊れた、などという過去の経験をお持ちでは無いでしょうか。壊れるという現象には、いくつかの複雑な要因が潜んでいるのです。

そのいくつかの要因をバーチャルに予測して色々な側面から製品の「壊れ方」を考えておくことは、「設計検証の生産性向上」と言えるのではないでしょうか。
「設計検証の生産性向上」のためにお役立ていただけるのが、SOLIDWORKS Simulation Professional(以下、Simulation Professional) です。Simulation Professional を使うことで、線形静解析の他に、固有値(揺れに関する特性の評価)、座屈(薄い、長いなどの部材に特有の破壊)、熱応力(温度の影響)、サイクル疲労(繰り返し同じ力がかかることによる破壊現象)など、色々な側面から製品を検証することができます。

Simulation Professionalには、強度計算だけでなく、「最適化」機能を有していることも魅力のひとつ。パラメトリック最適化やトポロジー最適化によって、形状または寸法のバリエーションがもたらす「強度」の向上を見逃さず、提示してくれるでしょう。

 

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