SOLIDWORKS Flow Simulation 構造解析との連携機能

荷重転送機能で熱流体ー構造連成解析を実現

製品設計の現場では、流体の影響による製品の変形や破損が大きな課題となることがあります。SOLIDWORKS Flow Simulationで解析した流体の圧力や温度を、SOLIDWORKS Simulationに直接渡すことで、これらの問題を詳細に検討できるようになります。

具体的には、SOLIDWORKS Flow Simulationで得られた圧力・温度分布といった詳細な流体解析結果を、SOLIDWORKS Simulationに荷重条件として転送することで、構造解析へのシームレスな連携を実現できます。風圧力や熱膨張といった流体現象が構造に与える影響を正確に評価し、製品の信頼性向上に貢献します。

解析モデル

今回は図1に示す、電子筐体を解析対象としました。

  • 図1:解析モデル

  • 図1:解析モデル(筐体透明表示)

解析の流れ

1.SOLIDWORKS Flow Simulationで熱流体解析を実行

SOLIDWORKS Flow Simulationで熱流体解析を実行します。

  • 図2:熱流体解析結果(流跡線)

  • 図2:熱流体解析結果(温度分布)

2.SOLIDWORKS Simulationへエクスポート

エクスポートは、次の順で選択します。

  1. SOLIDWORKSのメニューバー→ツール
  2. Flow Simulation
  3. ツール
  4. Simulationに結果出力

図3:エクスポートの設定画面

3.SOLIDWORKS Simulationで条件設定

SOLIDWORKS Flow Simulationの計算結果ファイルを選択することで熱荷重を設定できます。次の順で選択します。

  1. 構造解析スタディのプロパティ→流れ/熱効果
  2. SOLIDWORKS Flow Simulationの温度
  3. fldファイルを指定

図4:構造解析での設定画面

解析結果

図5の通り筐体の熱変形や熱応力を計算できました。

図5:構造解析結果

まとめ

本記事では、SOLIDWORKS Flow SimulationとSOLIDWORKS Simulationを連成させることで、流体と構造の相互作用を詳細に解析した事例をご紹介しました。ほかにもSOLIDWORKS Plastics(樹脂流動解析ソフト)とSOLIDWORKS Simulationを用いて、射出成形プロセスにおける樹脂の挙動と金型の構造強度を評価する解析事例もあります。