設計者のための解析入門ガイド

「ものづくり白書」から読み解く －企業の稼ぐ力を向上させる3D CADとシミュレーション－

エネルギー・原材料価格高騰の影響を受ける製造業では、効率的な製品開発が急務ですが、日本の競争力は低下傾向にあり、特にビジネス効率性が課題となっています。本記事では、「ものづくり白書」から見えてきた製造業の課題と、企業の「稼ぐ力」向上につながるデジタル技術について解説します。

「ものづくり白書」から読み解く －製造業におけるDXの必要性－

「ものづくり白書」は、日本の製造業に関する政府の指針と施策をまとめた法定白書です。本記事では、この白書を読み解き、社会情勢を踏まえて製造業が目指すべき姿と、求められるデジタル技術について解説します。

軽量化方法や性能を予想しよう！ シミュレーションクイズ3

3Dデータを生かしたシミュレーションで問題を発見・修正することで、より効率的な設計を実現し、開発期間短縮にもつながります。製品軽量化・性能評価クイズでシミュレーションツールの活用をイメージしましょう！

解析の重要性を確認できるシミュレーションクイズ

「本当に解析で設計の適正を判断できるのか？」と思う方もいるのではないでしょうか？ そこで、どれが適切な設計案かを考えていただくクイズをご用意しました。

設計の“良し悪し”をシミュレーションで判断

3Dモデルがあれば、実機がなくても質量や体積、干渉の有無などを確認することができます。さらに3D CADとシミュレーション機能を併用すると、CAD上で強度の有無などを検証する「バーチャル試験」が行えます。

材料費・エネルギー価格高騰対策に3D CADのシミュレーションを活用

材料不足、エネルギー高騰の問題に対して設計現場でとれる対策は「効率的な設計」です。不要な材料やエネルギーのロスを抑え、試作の作成や開発期間の削減、そして材料消費量の抑制につながります。

周波数解析を活用しよう！

実験データなどの解析に必要な周波数解析。数式などを使わずに分かりやすく解説している周波数解析に関する基礎知識トピックスをご紹介します。また、実際に周波数解析ソフトウェアを導入して効果を上げている会社様の導入事例もあります。

材料力学と有限要素法の基本を理解しよう

応力とは「力に関して基準を用いて考えた」ものです。基準となるものに断面積が用いられ、力を断面積で割ることで応力が求められます。今回は応力の種類や解析のコアとなる計算方法の有限要素法をマスターしましょう。

振動解析はなぜ必要か？

タコマナローズ橋崩落事故をご存じでしょうか？1940年アメリカで、たった風速19m/sで橋に共振が生じ崩落してしまった有名な事故です。もっと身近な場合では自動車のエンジンや乗り心地に振動は影響を与えます。望ましくない現象を発生させないために、「振動特性」を把握することが大切になります。

伝熱解析の基礎「熱の伝達」を知ろう

伝熱解析は電子製品の試作や検証などに用いられています（例：製品内部温度分布把握や製品の小型・軽量化など）。今回は、伝熱解析の基礎「熱の伝達」についておさえましょう！

まずは解析の「非線形」を押さえよう

解析でよく出てくる「線形」「非線形」今回は非線形にフォーカスします。まずは基礎用語を押さえましょう。非線形とは何か：線形とはグラフで見ると直線で比例関係が成り立つことをいいます。非線形ではこの関係が成り立たないことを指します。

流体計算のメッシュはどれくらい細かくすればよいの？

流体計算の結果はどれくらい信頼できるのか？これまで実測で済ませてきた現場に流体ソフトを導入するとき、必ず議論となる「メッシュサイズ」。今回はバックステップ流れを例にメッシュの感度解析をご紹介します。

設計者がCAEを使って検討しよう！

実際に企業にて設計者CAEを導入しようとしてうまくいかなかった例なども上がっております。設計者がCAEを使いこなしてくには静解析の考え方と、3次元モデルを作成する際のテクニックとは違った解析のためのテクニックというものを理解することが必要です。

設計でプラスチックの成形性を検討しよう

プラスチック製品の材料となる樹脂は成形加工性の良さ、コスト、そして近年注目される軽量化などのニーズからますます利用範囲が広がりつつあります。本来設計者にとっては、樹脂成形は金型や成形担当者の領域という認識がありましたが、最近では設計段階から検討することで短納期化に対応するため必す知識となっています。