CAEを効果的に使いこなすための「材料力学の基礎」と解析結果の設計への活かし方 <オンラインセミナー>

~ CAEの構造解析に必要な有限要素法の基礎知識、解析結果を左右する境界条件、解析結果を踏まえた設計の改善法 ~

・正しい解析結果を得るためのCAEの適切な使いこなし方を修得し、設計へ活かすための講座
・解析モデルの設定法、妥当性の評価、解析精度の向上策などCAEを使う際に問題となる点を解決するための特別セミナー!

※セミナーでは講師の著書をお配りいたします。

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・WEB会議システムの使い方がご不明の方は弊社でご説明いたしますのでお気軽にご相談ください。

講師の言葉

 CAEソフトの低価格化やCADに統合された環境が普及してきたことで、CAEにチャレンジすることが容易になっています。その一方で使い始めたがゆえの悩みをお聞きすることが増えてきました。一つ目は解析結果の評価についてです。表示されたものをどう解釈して、どのように設計に活かしたらよいのかわからないということ。あるいはその妥当性が評価できないということです。もう一つは設定についてです。現実の環境をどのようにCAEソフトの設定画面上で反映すればよいのかわからない、ということです。
 講師は自ら解析に携わるのみならず、お客様に対するCAEの教育やコンサルティング業務を行っていますが、はじめて解析に取り組まれる方からよくお聞きする悩みです。これには、材料力学や有限要素法の基礎知識といったソフト以外の知識についての理解不足も少なからず起因していると感じています。
 そこで、この講習ではそのような基礎知識をCAEの観点から振り返りながら、得られた結果の活かし方を検討していきたいと思います。

セミナー詳細

開催日時
  • 2024年08月27日(火) 10:30 ~ 17:30
開催場所 オンラインセミナー
カテゴリー オンラインセミナー加工・接着接合・材料
受講対象者 ・初めて設計者CAEにチャレンジされる方
・設計者CAEを始めたもの設定方法や結果の評価について悩んでいる方
・材料力学を学んだことのない方、またはシミュレーションに対する活かし方に悩みのある方
予備知識 ・特に必要ありません
修得知識 ・構造解析(設計者CAE)を行うための構造解析を実施するための基礎知識
・解析結果の設計への反映方法

プログラム
1.シミュレーションのためになぜ材料力学や有限要素法の知識が必要なのか
  (1).解析プログラムを使い始めたばかりの人にありがちな悩み
  (2).解析の種類は様々あるが、静的線形応力解析だけでよいの?
 
2.CAEで構造解析を行う前に知っておきたい、有限要素法の基礎知識
  (1).有限要素法(Finite Element Method)とは
    a.メッシュの作成(離散化)
    b.要素剛性マトリクスの構築
    c.全体剛性マトリクスの構築
    d.境界条件の摘要
    e.マトリクスの求解
    f.解析結果の出力
  (2).解析のための要素の選択
    a.要素の種類
    b.要素選択の判断基準1:3次元と2次元
    c.要素選択の判断基準2:3次元要素の判断基準
    d.要素選択の判断基準3:四面体と六面体
    e.要素選択の判断基準4:1次要素と2次要素
 
3.解析の前に理解しておきたい用語と単位系
  (1).まずは解析を実施する
  (2).解析をやると何がわかるのか
  (3).物理現象を解析の言葉に置き換える
  (4).解析の前に理解しておきたい用語
    a.荷重(力、圧力、重力等)
    b.反力
    c.内力
    d.応力
    e.フォンミーゼス応力
    f.主応力
    g.強度
    h.安全率
    i.変位
    j.ひずみ
  (5).単位系について
  (6).用語を理解した上で解析結果を検証する
  (7).理論解の確認
  (8).現実の単純な形状でない場合
 
4.現実の際限と「境界条件」
  (1).解析例1:両端支持のモデル
  (2).現実を再現する上で重要な境界条件
  (3).解析結果を左右する境界条件とは
    a.様々な固定方法と拘束境界条件
    b.様々な荷重を再現するための荷重境界条件
    c.複数の部品が接触する時の境界条件
    d.実物とシミュレーションと理論解
 
5.シミュレーションにおける物体の挙動と材料物性値
  (1).解析例2:大型テレビ相当の荷重で大きく変形した台の修正
  (2).材料物性とは
    a.ヤング率
    b.ポアソン比
    c.質量密度
    d.強度(降伏強度、最大引張強度)
    e.線膨張係数
    f.応力ひずみ曲線(SSカーブ)
  (3).解析結果から設計の再検討
 
6.解析結果をどうやって設計に反映するのか
  (1).解析例3:設計の解析結果が今一つ
  (2).指標(変位量、応力、ひずみ、安全率)を意識した結果の見方
    a.最初に変形状態の確認
    b.応力の確認
    c.安全率の確認
    d.ひずみの確認
  (3).設計改善へのアプローチ
    a.材料の剛性と強度
    b.断面二次モーメント(断面係数)、極断面二次モーメント
  (4).解析結果を踏まえた設計の改善
  (5).外力の与え方の違いと対処法の違い
    a.荷重と強制変位
 
7.解析結果の解像度
  (1).解析例4:応力集中をとらえたい
  (2).メッシュの粒度と結果の関係
    a.応力集中が起きやすい場所
    b.応力集中が見込まれる領域のメッシュ分割
    c.局所的なメッシュ分割
 
8.力が際限なく大きくなっていく
  (1).境界条件の設定が問題になるケースと回避方法
  (2).対応策1:断面の拘束方法を変える
  (3).対応策2:中立面を拘束する
  (4).特異点が形状に起因するケースと回避方法
  (5).改善後のメッシュで結果を角煮する
 
9.解析モデルが非現実的な変形をする
  (1).解析例5:なぜか形状が非現実的に膨張する
  (2).大変形問題と非線形解析
  (3).非線形を考慮した解析結果との比較
 
キーワード 材料力学 有限要素法 CAE メッシュ 要素剛性マトリクス 全体剛性マトリクス 境界条件 荷重 反力 内力 応力 フォンミーゼス応力 主応力 強度 安全率 変位 ひずみ 境界条件 材料物性値 設計改善 
タグ シミュレーション・解析応力解析強度設計構造物材料力学・有限要素法設計・製図・CAD
受講料 一般 (1名):52,800円(税込)
同時複数申込の場合(1名):47,300円(税込)
会場
オンラインセミナー
本セミナーは、Web会議システムを使用したオンラインセミナーとして開催します。
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