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事業内容

CAE
SOLUTIONS

解析ソリューション事業

自動車、航空業界で培われた最先端のCAE技術で、
お客様の製品開発や課題解決をサポート。

CAEとは、コンピュータ上で有限要素法(FEM)などを用いて様々な物理現象をシミュレートし、設計段階での性能予測や実機に発生した不具合の要因分析および最適な対策の検討などを行う技術です。

当社では、自動車業界や航空業界など様々な分野で培われた最先端のCAE技術と経験をもとに、流体、構造など幅広い領域でお客様の製品開発や課題解決への提案をいたします。規模の大きい解析を必要とする場合は、インドに設立したCAE専門の子会社のリソースを活用し、厳しい品質チェックのもと、低コスト、短納期、高品質の各種CAEモデルの作成にも対応いたします。また、CAEによるFEモデルの作成のほか、自動車業界を中心に需要が高まる「MBD(モデルベース開発)」の受託も行っております。

主な受託実績

  • 自動車、自動車部品の静解析、動解析、熱解析、流体解析
  • 原子力機器の耐震解析
  • 鉄道車両モデル作成、建設機械強度解析
  • 橋梁の振動・強度解析
  • 携帯電話の衝撃解析
  • 船舶構造モデルおよび強度、振動解析
  • 医療機器の流体、強度解析
  • 建築構造物の強度・耐震解析
  • 衛星部品の振動解析、熱解析
  • 上下水道流体解析

以下では、当社の解析ソリューションを構成する3つの主要分野についてご紹介いたします。

流体解析ソリューション

自動車業界や機械設備などの分野で、経験豊富な流体解析エンジニアがお客様の求めている内容をヒアリングし、解析精度やコスト、計算時間を考慮した上で、最適なソリューションをご提案します。シミュレーションによって得られた結果は、お客様が理解しやすいかたちで、視覚的にわかりやすく表現することも可能です。大規模で非定常な流体現象を再現する場合、社外のハードウェアリソースをフレキシブルに活用することで、シミュレーションすることが可能です。

当社では自社製流体解析ソルバー『Wildkatze』の開発・販売に加えて無料流体ソルバー『OpenFOAM』の導入サービスを開始しました。解析内容に適したカスタマイズや使うことのないハイエンドな機能を省くことで、お客様のニーズに完全に合致した解析ソルバーを低価格でご提供いたします。これらのソルバーと当社で開発した最適化アルゴリズムやROM(Reduced Order Model)を組み合わせることで、大幅なコスト削減、時間短縮や最適なデザインの発見に繋げることが可能です。お客様と共に課題に向き合い優れた流体解析技術を提供することで、常にお客様にとって身近で信頼されるビジネスパートナーでありたいと考えています。

Wildkatzeについて 『OpenFOAM』の導入サービスについて

解析事例

  • 停車後のエンジンルーム内温度解析

    車を停車するとエンジンルーム内部に排気管の熱気が籠り、耐熱性の低い部品の劣化原因となるため、適切な温度管理が求められます。本解析では、停車後もファンを回すことでエンジンルーム内部が高温にならないことが確認できます。数値シミュレーションを使うことにより、エンジンルーム内部における耐熱性の低い部品にインシュレーターの設置や適切な配置を検討することも可能になります。

  • 風洞における車両走行時の空力解析

    風洞に車両を配置して時速145kph走行と同等の風量を与えた空力解析です。乱流モデルには、LES(Large Eddy Simulation)を適用することで、大きなスケールの渦に関しては直接計算し、計算格子よりも小さなスケールの渦に関してはモデル化を行うことができ、高精度なシミュレーションが可能になります。

  • マンホール内の流動解析

    雨水貯留施設内の水流動を可視化する気液混相流解析です。本解析では、下流管に空気抜きの穴を設置することで、雨水がマンホールから溢れ出さないことが確認できます。数値シミュレーションを使うことにより、複雑な構造物内部の流れを把握し、ポンプの運転に支障となる渦流対策検証や施設内水位、流量などを正確に評価することも可能になります。

構造解析ソリューション

ある製品や構造物などに静的荷重や動的荷重など負荷した場合に、どのような変形や応力が発生するかを算出する解析です。
変形や応力が線形範囲で考慮できる線形解析、大変形現象、材料非線形などを考慮する非線形解析、構造物などの固有振動数やモード形状を算出する振動解析など様々な分野があります。

線形解析・非線形解析

線形解析・非線形解析では、構造体の強度問題のコンピューターシミュレーションを行います。設計段階で構造物の強度特性を把握することは、 安全性の有無を事前に予測するだけでなく、コストダウンや軽量化を実現する手段として非常に重要です。大変形、接触、材料非線形などを考慮した、高度な解析にも対応いたします。

課題 線形解析・非線形解析による解決例
製品の強度を検証したい
納品先から性能検証結果の提出を求められた
構造体の強度特性を把握することができます
製品のトラブル原因が分からない 変形状態や応力の分布を視覚的に確認できます
自社のツールでは、複雑な解析が出来ない 実験では視認や測定が困難な部分の強度評価も
可能です

線形解析…線形解析とは、力の釣り合いの式を解く解析手法で、構造物に外力が負荷された際の変形や内部応力を求めます。外力には、荷重、圧力、加速度(自重)、遠心力、強制変位、温度荷重などがあります。一般的には、微小変形領域の問題を扱い、荷重と変位(応力とひずみ)の関係が常に一定であることを前提としています。200万節点以上の大規模モデルでも計算コストは比較的かからず、安定した結果を得ることが出来ます。線形解析の適用例としては、設計した構造物に対する変位、反力、応力や応力集中の予測などがあります。実際の現象をコンピュータ上でシミュレーションすることで実験や試作のためのコストや時間を削減することが可能です。

非線形解析…非線形解析とは、計算の中に非線形性特性を考慮した解析です。非線形性特性には大別して「材料非線形」「幾何学的非線形」「境界非線形」の3つがあり、必要に応じてこれらを組み合わせて使用します。非線形解析は、ある収束判定基準に達するまで繰り返し計算を行うため、線形解析に比べて計算コストがかかりますが、実際の現象をそのまま解析条件に適用することで、線形解析に比べてより直感的な解を得ることができます。線形解析と非線形解析では結果が大きく異なる事例もあるため、非線形解析の必要性を見極めることは非常に重要です。

解析事例

  • 画像:写真

    接触を考慮したバックルの嵌め合い解析

    ケースとの接触を考慮したバックルの解析事例です。ケースとツメが接触しながらスライドする挙動を非線形解析によって再現しています。ロック時の嵌め合いの挙動、反力およびツメの根本に発生する応力値を評価しています。

  • 接触 大変形を考慮したOリングの解析

    Oリングの挙動やシール性を評価した事例です。

動解析

動解析では、構造体の振動問題のコンピューターシミュレーションを行います。設計段階で構造物の振動特性を把握することは、共振の有無を事前に予測するだけでなく、共振を避けた最適設計を実現する手段として非常に重要です。構造体の振動特性を把握や実際の振動状態をアニメーションで確認、また動解析実験とシミュレーションの相関を取ることができます。

課題 動解析・耐震解析による解決例
構造体の共振の可能性を検討したい 構造体の振動特性を把握することができます
動解析実験をシミュレーションに置き換えたい 動解析実験とシミュレーションの相関を
取ることができます

解析事例

  • 地面からの入力荷重を受けるエンジンフードの
    過渡応答解析

  • 地震荷重を受けるインテリアの過渡応答解析

  • 共振の可能性を確認するためのオイルパンの固有値解析

    オイルパンの固有値解析の事例です。ビード形状が膜振動モードに与える影響を確認しています。固有値と固有モードを算出することで、エンジン起振周波数域内での共振の可能性を評価することができます。

数値解析ソリューション

今日、自動車業界で需要が高まっているモデルベース開発において、開発に必要なCAEによる要求分析、制御設計(制御対象モデル)、検証ツール(MILS、HILS)をサポートいたします。
当社は、3D CAEを活用した流体解析、構造解析で、お客様の製品開発や課題解決をサポートしてきました。そのノウハウを活かして、製品開発の上流工程で製品に求める機能の物理現象を1D CAEで具体化する解析業務を行います。モデルベース開発では、コンピュータ上に作成した「モデル」をベースに検証しながら、開発を進めていきます。その開発工程での課題(効率化、品質確保)をお客様のニーズに応じてツールを開発してお手伝いいたします。

  • 製品の要求分析段階で使用される1Dシミュレーションのツール開発や1Dシミュレーションを用いた解析業務を行います。
  • MATLAB/Simulinkを使った制御対象モデル(プラントモデル)の作成といったモデルベース開発をおこないます。
  • モデルベース開発の下流部で必要となる検証ツール(MILS、HILS)の開発、検証作業を行います。

お客様のニーズに応じたツール開発を行いながら、モデルベース開発での課題解決のお手伝いをいたします。

FAQ

  • 解析に詳しくありません。どの様に依頼すれば良いのですか?

    メールなどで問題点と簡単な図面を送付していただければ、早くて精度の良い結果を得る解析手法などをアドバイスします。 詳細の確認などは、Webミーティングでも行います。解析について知識をお持ちのお客様も、知識をお持ちでないお客様もどちらもご満足いただける受託体制を備えておりますので安心してお問い合わせください。

  • 費用や工期はどのくらいですか?また見積りに費用はかかりますか?

    お見積りには費用はかかりません。費用は、解析条件、ケース数、工期などの依頼内容により様々です。具体的なご相談をいただければ、大まかな費用と工期をお伝えします。また、お客様の方で費用が限られている場合は、その旨をお伝えいただければこちらからその予算に見合った内容をご提案いたします。

  • 解析結果に対するアドバイスなどはしてもらえますか?

    必要に応じて、結果の評価や対策案のアドバイスをいたします。

  • 強度評価もお願いできますか?

    強度評価についてもお任せください。当社では、JIS(日本産業規格)やASME(アメリカ機械学会)、BSI(英国規格協会)やJSSC(日本鋼構造協会)等の各種評価基準に基づいた強度評価を低コストで提供し、その高い技術力に各業界から高い評価を得つづけております。

    応力分類…一次応力、二次応力、ピーク応力成分に応力を分類します。

    疲労強度評価…低サイクル疲労、高サイクル疲労損傷評価を行います。

    溶接疲労強度評価…JIS,JSSC,BSIなどの基準に基づき、応力範囲を求めて溶接部の疲労強度評価を行います。

    耐震強度評価…原子力発電所耐震設計技術指針などに基づいて、スペクトル応答解析、過渡応答解析を実施し、耐震強度評価を行います。

  • 対応可能なCAEソフトは?

    当社では、構造解析は Nastran、LS-Dyna、HyperWorks、流体解析は STAR-CCM+、OpenFOAM、SnappyHexMesh、Para-View、Wildkatzeでおこなっております

  • どの様な会社から依頼を受けていますか?

    自動車メーカー、部品メーカー、産業機械メーカー、建築コンサルティング、医療機器メーカー、公共事業、大学などの研究機関、その他様々な企業様からご依頼を受けています。
    特に自社で高額な解析ソフト・ハード導入や十分なエンジニア確保が困難であったり、会社方針としての固定費から変動費への動きからご依頼される企業様もございます。

  • 自社でも解析を行いたいのですが?

    解析導入のお手伝いを行っています。流体解析であれば、オープンソースソフト(無料)の人気が高いです。各社にて使用するハードや要求項目が異なりますので、お気軽にご相談いただけますと幸いです。下記ページもあわせてご覧ください。

  • 機密保持はどのようになっていますか?

    お客様のフォーム、または当社のフォームで機密保持契約を行います。