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3D 設計

3次元化における真のメリットを考える - CAEの活用

2021年3月

ホワイトペーパーといっても、最近のSNS (Social Network で流行っているような、カジュアルな雰囲気で、 3 次元化をキーワードに綴っていこうと思います。お話したいことは、CAD、CAM、CAE、そして「ひと・こと・ツール」の話であり、成功するための課題のようなものを整理することです。本資料では、特にCAEを切り口に進めていきます。どこかで、みなさまのコツやヒントになる気づきのようなものがあれば幸いです。

目次

3次元化のメリットと課題

3次元化の利点には「1.コミュケーションの円滑化」、「2.シミュレーション実施」、「3.データの再利用」の3つがありますが、「2」のシミュレーションの実施こそが定量的にも定性的にも、最も3次元化の効果を実感できる項目です。CAMをモチベーションに作成された3次元形状モデルとコンピュータの発展により、CAEが実用化されるようになりました。1990年代半ばは構造解析程度のものでしたが、熱流体や樹脂成型の過程、あるいは鋳造過程のシミュレーション、電磁場や音響問題を解くことができるようになり、計算可能な範囲を拡大していきます。さらに高度なCAE活用として各々の領域を乗り越えて、熱流体計算ツールで得た圧力や温度分布を構造解析に取り込んで計算するなど、マルチな領域を連携して計算することができるようになりました。ただし、CAEツールの高機能化によって、設計と解析の分業化という課題が発生しています。

CAEの再定義

Computer Aided Engineering、これがCAEと略される前の言葉です。CAEはシミュレーションするための道具です。シミュレーションは、ものを考案するために、現実に起こる事象を何らかの方法で置き換えて思考錯誤するための道具です。よって、CAEは試行錯誤するための道具であり、計算尺や電卓の代替品に過ぎないのであって、決して特別なものではありません。ただし、関数電卓と多くのCAEの一番の違いは、見える化です。あえて違う言葉で示しますが、可視化こそが最大の特徴です。

Creo Simulation Live

Creo Simulation Liveは、Creo Parametricの拡張機能として、手軽に使えるシミュレーション機能です。このツールは、計算時間の問題を解決しています。時代は、CPUからGPGPU(General-purpose computing on graphics processing units; GPUによる汎用計算)に移行しています。このテクノロジを CAEに世界で初めて適用することに成功したのが、業界で50年の歴史を持つAnsys社が開発したAnsys Discovery Liveという製品です。この機能を、CADで30年の実績をもつPTCとの提携で実現したのが、このCreo Simulation Liveなのです。Creo の設計画面上で、解析スタートボタンを押して数秒で解析結果を返す、まさに「リアルタイム分析」という表現にふさわしいスピードで解析ができるのが特徴です。

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