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Abaqusの産業分野別活用法 ～自動車部品～（その4）

Kazuhiro Hayashi

皆さま、こんにちは。

IDAJの林です。

 

前回に続いて、産業分野別に有効なAbaqusの機能をご紹介します。

 

  1. ゴム・樹脂
  2. 電気・電子
  3. 土木・建築
  4. 自動車部品
  5. 医療機器

今日は、「自動車部品」業界でご活用いただけるAbaqus機能のご紹介です。

数ある自動車部品の中でも、今回は特にベアリングやフレームをメインに紹介したいと思います。

フレームにおいては、振動問題から衝突による破壊まで、幅広い挙動を知ることができます。サスペンションもモデル化が可能です。またベアリングにおいては、本体だけでなく、ベアリングを使う機械要素についても考慮でき、広範なアプリケーションで適用することができます。

 

統合有限要素法解析プログラム「SIMULIA Abaqus Unified FEA」について

弊社は2011年からAbaqusの販売、技術サポート、エンジニアリング・コンサルティングを開始し、それまでに培ったCFD（Computational Fluid Dynamics：流体解析）や自動化・最適化等の利用技術と組み合わせてお客様にご提供し、今では、“構造解析”でも弊社をご指名いただけるようになりました。

Abaqusは、1978年、D. Hibbitt博士らによりHKS社を設立された年にリリースされました。Abaqusの語源は、ギリシャ語のaboxに由来しており、「砂をかぶった板」を意味しています。

ちょうど同時期に、ANSYS、ADINA、機構解析プログラムのADAMSも発表されています。

Abaqusは、ハイエンドな構造解析ソルバーとして、様々な物理現象をシミュレーションできる機能を有しています。初期には、陰解法を基盤とした非線形解析に焦点を当てていましたが、線形解析機能や陽解法による動的解析機能が強化されています。

 

非線形の動的時刻歴

解法（/std）や陽解法（/Xpl）を使って、動的な現象を時刻歴問題として解きます。

材料や接触などの非線形性も考慮することができ、静解析では不安定になるような現象も扱うことができます。

 

 

衝撃

車体の衝突など、短時間に大きな荷重のかかる現象が起きることがあります。このような場合には、陽解法を用いて現象を再現し、挙動を知ることができます。

 

 

接触

大きく変形すると、他部品との接触が問題になることが増えます。また、モノの固定や荷重の載荷などでも接触が大きな意味を持つことが多くなります。

Abaqusは、様々な接触モデルを用いてこの不連続で強い非線形性をもつ現象を再現することができます。

 

 

機構とマルチボディダイナミクス（MBD）

物体間の相対的な運動を記述することにより、機構解析（静的）やMBD解析（動的）を実施することができます。

相対的な動きを表すために特別な要素（コネクター要素）を使用しています。この要素は、複雑な挙動も表現することができます。

 

 

音響

機械構造物の振動や衝突に起因する音の発生、固体や流体の中の音の伝播、あるいは音によって励起される構造物の振動などを求めることができます。音響場は閉空間でも開空間でも扱うことができます。

 

 

接合（ボルト・ナット、リベット、スポット溶接）

部材接合のための基本的な機械要素であるボルト・ナット、リベット、スポット溶接をモデル化することができます。それぞれの接合では、ボルトの張力や溶接の剥離など、実物に則した挙動を扱うことができます。

 

 

その他の機能

・き裂進展評価

・粘着

・熱応力　など

 

AbaqusユーザーでもあるIDAJならではの豊富なトレーニングメニュー

初めてAbaqusお使いになる方、久しぶりにAbaqusをご利用になる方、新しいテーマに取り組まれる方など、ぜひIDAJがご提供するAbaqusに関する各種トレーニングをご活用ください！

 

■□□　構造解析のための非線形有限要素法入門線形(1日間)

それぞれの非線形性についてわかりやすく解説し有限変形基礎論に基づく各種応力とひずみについてご説明します。ブラックボックスになりがちな非線形構造解析プログラムの中身を把握していただけるものと考えています。

 

■□□　Abaqus/CAE入門(2日間)

Abaqus/CAEを用いて、解析モデルの作成から各種設定、ジョブの管理、結果処理までの各機能をご紹介し、実習を通して学習していただきます。

 

■□□　Abaqus/Standard・Abaqus/Explicit入門(2日間)

Abaqusソルバーのキーワードをベースとした利用方法や、解析で発生する問題の解決方法、要素の選び方などをご説明します。

 

■□□　Tosca Structureによる構造最適設計解析セミナー(2日間)

Tosca Structureによる基本的な最適化の考え方、トポロジー（位相）最適化やシェイプ最適化、ビード最適化、

サイジング最適化といった各種最適化の概要と操作方法を、実習を通して学習していただきます。　　

 

■□□　fe-safe入門(2日間)

疲労寿命予測に関する理論背景の一部をご紹介し、疲労荷重設定、材料設定などを適切に行える知識と技術の習得を目指します。

 

□■□　Abaqusの収束に関するセミナー(2日間)

Abaqus/Standardによる非線形問題に対する解析手法や収束しない場合の問題点の見つけ方とその対処方法についてご説明します。

 

次回へ続きます。

 

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