Multiscale.Sim^®について

製品概要

Multiscale.Simは、マルチフィジックス解析ツール「ANSYS」をベースにしたカスタマイズ製品で、数値材料試験を基にした均質化法による等価物性値の算出、またマクロモデル解析から局所化解析などミクロ・マクロ構造の連携解析に必要なマルチスケール解析機能を有しています。

Multiscale.Simを利用することによって、従来の材料物性値算出に必要であった材料試験を行うことなくミクロ構造の数値材料実験から材料物性値を算出し、その結果からマクロ構造解析による巨視的な挙動予測を可能にします。また、再度ミクロ構造解析に戻って微視的な挙動予測も可能となります。

マルチスケール解析フロー

ミクロモデル作成
ANSYS DesignModelerや3次元CADを使って、数値材料試験を行う為のミクロモデルを作成します。
均質化解析
ANSYSにてメッシュ生成・境界条件を入力後、数値材料試験を行い、弾性率等の等価物性値を算出します。
マクロ構造解析 (※図はプリント基板モデル)
均質化解析結果から出力された等価物性値を、マクロモデルの材料物性値として適用し、再度マクロモデルの解析&検証を行います。
局所化解析
マクロモデル解析結果から局所化したい要素を選択し、その位置の歪を条件とした局所化解析を実行、局部の挙動を検証します。

解析機能

現在のバージョンでは、下記線形材料の各種マルチスケール解析に対応しています。

線形版

弾性解析：弾性率、ポアソン比、せん断弾性率、線膨張係数、密度
伝熱解析：熱伝導率、比熱
浸透解析：浸透係数
電流解析：電気抵抗率
電場解析：比誘電率
磁場解析：比透磁率

非線形版

均質化解析(数値材料試験) ：弾塑性、クリープ、超弾性、粘弾性
均質化解析(物性値同定) ：弾塑性、超弾性
局所化：幾何学的非線形、材料非線形(弾塑性・超弾性)

開発 & 販売体制

東北大学寺田准教授にご協力を頂き、マルチスケールモデリングの一手法である均質化法を利用したCAEツール「 Multiscale.Sim」をサイバネットシステム(株)、日東紡績(株)、(株)くいんとの3社で共同開発を行い、2007年6月25日より正式販売開始をいたしました。

今後の開発予定

下記非線形材料のマルチスケール解析に対応するため、現在関係各社と共同で開発を行っています。
非線形版のリリース時期については、お問い合わせページからお問い合わせください。

均質化（物性値同定） : 粘弾性、クリープ
材料非線形局所化 : 粘弾性、クリープ

ライセンス/稼働環境

Windows 7 / Vista / XP （32bit / 64bit）
ANSYS Workbench環境、ANSYS Mechanical APDL（旧Classic）環境
ANSYS製品の以下のライセンスにて対応

ANSYS Mechanical APDL環境用の各解析機能と必要なライセンス構成

		ANSYS Professional NLS / NLT	ANSYS Structural	ANSYS Mechanical	ANSYS Multiphysics	ANSYS Emag
弾性係数		○	○	○	○	×
熱伝導率		○	×	○	○	×
線膨張係数		○	○	○	○	×
浸透係数		○（*1）	○（*1）	○（*1）	○（*1）	×
密度		○	○	○	○	×
比熱		○	×	○	○	×
誘電率		×	×	×	○	○
透磁率		×	×	×	○	○
電気抵抗率		×	×	×	○	○
数値材料試験	弾塑性	○（*2）	○	○	○	×
	超弾性	○（*3）	○	○	○	×
	粘弾性	×	○	○	○	×
	クリープ	×	○	○	○	×
局所化	線形	○	○	○	○	○
	幾何学的非線形	○（*4）	○	○	○	×
	材料非線形	×	○	○	○	×
均質化	弾塑性	×	○	○	○	×
均質化	超弾性	×	○	○	○	×

青太字はANSYS Mechanical APDL（旧Classic）環境およびWorkbench環境で利用可能な機能です。その他はANSYS Mechanical APDL環境でご利用ください。
*1 ：局所化解析は浸透係数とWorkbench版に対応していません。
*2 ： NLSは等方性の2直線近似塑性のみ対応
*3 ： NLSはMooney Rivlin(2パラメータ)、Ogden、Neo-Hookean超弾性のみ対応
*4 ： NLSのみ対応