耐久性

顧客はロバストな設計を期待していることからも、今日の産業における設計では、耐久性は重要な要件となっています。Altair HyperWorksでは、荷重予測と応力解析、および応力寿命とひずみ寿命法による疲労予測が可能です。

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Gestamp社がHyperWorksにより質量の最小化と耐久性の向上を実現 Gestamp社がAltairを選んだ理由をご覧ください。同社はHyperWorksでカスタムツール一式を作成することにより、“試行錯誤” を繰り返す初期の設計サイクルをなくすと同時に、トーションビーム式リアサスペンションシステムの質量の削減と耐久性の向上に成功しました。 Read the Gestamp Case Study
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仮想の耐久性解析プロセスでは、MBD解析、FE解析、疲労解析の統合が可能 仮想の耐久性解析プロセスを導入することで、実機試験を最小限に抑えたり実機試験を補ったりできます。これにより、所要時間の短縮につながるだけでなく、優れた費用対効果でシステムに関する深い知見が得られます。詳細はこちらをご覧ください。 Read the White Paper
競争が激しさを増すなかで、製品の耐久性は消費者の製品への信頼を確保するための重要な特徴のひとつになっています。製品の耐久性テスト結果から要求される、設計サイクル後半に行われる設計変更は高いコストを生み、製造の遅延およびシステムのリスクを発生させます。製品の耐久性シミュレーションを行うことで、製品開発チームは設計の初期段階で耐久性および製品に関するさまざまな情報を的確に捉えながら、コストを削減し開発スケジュールを順守することができます。

企業が完璧な形で製品を市場に送り出せるように、Altairは多様なサポートを提供します。HyperWorks製品群は、シミュレーション結果の準備・生成・評価のための卓越したツール群を備えています。多岐にわたるカスタマイズオプションを使用しなくても、HyperWorksは現作業環境にぴったりとフィットします。すぐに使い始められる自動化テンプレートを使用すると、作業効率が向上し、高品質の製品を製造するという本質的な目標に集中しやすくなります。

Quote
「革新的な製品開発を支えることにおいて、Altairが提供する包括的なCAEアプリケーション群は市場中でベストなソリューションです。

–Andreas Syma, director of Global CAE for DeWalt power tool development

DeWalt, a Stanley Black & Decker brand


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ギャラリー

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マルチボディダイナミクスシミュレーションによる荷重予測 プロセスのセットアップ(Automate) 信号のポストプロセッシング(HyperGraph) Automate Manager Templateを使用して、RADIOSS向けに疲労解析プロセスをセットアップ
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モデリング

HyperMeshOptiStructRADIOSSでは、複雑な車両コンポーネント、軽量な複合材設計、絨毯を引いた工業部品などの構造物を簡単にモデリングおよびシミュレーションすることができます。

耐久性解析者にとって便利な機能として、以下の機能などが用意されています。

  • コネクター機能を使用することにより、FE解析者は、最新の業界標準の手法でスポット溶接やMIG溶接を素早くモデリングできます。未定義コネクターエンティティを所望の溶接タイプに変換することも可能です。

  • HyperMeshのカスタマイズフレームワークの下では、さまざまな疲労解析ソルバーの要件に応じて複雑な有限要素メッシュを構築するために、溶接マクロを作成できます。

  • Fatigue Process Managerテンプレートを使用すると、RADIOSS疲労解析ソルバー内で解析をセットアップできます。

  • RADIOSSソルバーでは、静的応力と疲労が混在する問題を一度に解析できます。また、応力・ひずみを用いた業界標準の寿命予測を実行できます。

  • Altair OptiStructでは、ひとつの環境内で疲労最適化を実行できます。

信号処理

HyperGraphは、試験データ・CAEデータ解析者のための、多機能な耐久性データ処理ユーティリティです。強力な数学エンジンにより、荷重、応力、ひずみなどの耐久性解析データを処理できます。耐久性解析でありがちな膨大な量のデータを扱うことができるキャパシティを備えています。

ユーザー機能:

  • 複数形式のインポート

  • 周波数分析

  • フィルタリング

  • 統計処理

  • データの結合関数

  • 窓関数

高度な関数:

  • レインフローカウント

  • レンジペアカウント

  • ピークの抽出

  • レベルクロッシング

  • 時間レベル調節

高度なレポート作成フレームワーク

HyperGraphの自動レポート作成フレームワークを使用することにより、耐久性解析者は、複数の試験データセットについて同じ一連の耐久性解析を実行できます。レポートはHTMLおよびPowerPoint形式で作成できます。

ポストプロセッシング

HyperViewは、有限要素解析、マルチボディ解析、デジタルビデオ、およびエンジニアリングデータの完璧なポスト処理兼ビジュアライゼーションツールです。HyperViewは、高度なアニメーションとXYプロッティング機能をウィンドウの同期と組み合わせ、結果の可視化を強化します。

耐久性に関する各種機能の一部をご紹介します。

  • 強力な式ビルダー(Expression Builder)により、安全係数や目標寿命などのさまざまな破壊基準のカスタム数学関数を構築できます。

  • Result MathのカスタムNeuberisation関数により、線形弾性から弾塑性への複雑な変換を実行できます。

  • 線形重ね合わせ(Linear Superposition)ツールを使用すると、ピーク静荷重を線形に重ね合わせたり、最悪の荷重条件での安全係数を算出したりできます。

  • コンパクトなAltair H3D結果形式により、情報量を削ることなくディスク容量を節約できます。

  • Altair H3Dは、FEMFATやnCodeなどの商用疲労解析ソルバーの主要な入力形式として標準化されています。

  • カスタムのホットスポットユーティリティにより、深刻な部位を診断できます。

マルチボディダイナミクス

MotionViewMotionSolveは、実稼動入力荷重の導出に使用できる世界トップクラスのマルチボディダイナミクスソリューションです。耐久性評価のエンジニアはこの最新のテクノロジーを使用することにより、試験エンジニアが実機で行うことは不可能だった、コンポーネントに作用する荷重の正確な予測が可能になります。

耐久性に関する各種機能の一部をご紹介します。

  • MotionViewは、さまざまな試験データ形式(DAC RSPやASCIIファイルなど)を直接、入力として扱うことができます。これによりCAEエンジニアは、ファイル変換を間にはさむことなく、処理された試験データをそのままインポートできます。

  • 進化した疲労解析用前処理(Fatigue Prep)ツールのさまざまなファイル形式の変換機能により、機構解析に引き続き疲労解析が可能です。

    • RES/REQ/PLTからDAC/RPC

    • Altair H3DからnCode FESまたはASC

  • 荷重エクスポート(Load Export)ユーティリティは、RADIOSSやMSC Nastranなどの主要なFEAソフトウェアとのダイレクトインターフェースを備えています。

  • MotionSolveは弾性体のモーダル応力リカバリーをサポートしており、その応力をFEMFATやnCodeなどの疲労解析ソルバーにインポートすることにより、コンポーネントの寿命を評価できます。

  • 強力なAltair H3D結果形式により、情報量を削ることなくディスク容量を節約できます。

自動化

HyperWorks Automateは、高度なプロセス自動化ツールです。Altair HyperWorksデスクトップ環境において、繰り返し可能で拡張可能なプロセスを作成できます。さまざまなタスクブロックが用意されており、それらをつなぎ合わせることで、繰り返し実行可能なワークフローを作成できます。独自のタスクブロックを追加することもでき、それにより強力なカスタムツールを構築できます。

主要機能:

  • 再利用可能なタスクの作成

  • タスクの組み合わせが可能

  • コーディングの知識がほとんど必要のないカスタマイズソリューション

疲労

CAEfatigue社のCAEfatigue VIBRATIONは、NVHの結果も処理できる、強力な周波数領域ランダム応答ポストプロセッサーです。それに加えて独自の振動疲労ソルバーを搭載しており、ランダム荷重(パワースペクトル密度)と確定荷重が混在する問題を、既存のソフトウェアでは成し得ない方法で解くことができます。

HBM nCode社のDesignLifeは、主要な有限要素法ソルバーの金属および複合材の解析結果から、危険箇所を特定して現実に則した疲労寿命を算出できる初期設計ツールです。単純な応力解析では得られない実働荷重条件下でのシミュレーションを行うことで、製品を過不足なく設計できるだけでなく、コストのかかる設計変更を避けることができます。

Engineering Center Steyr社のFEMFATでは、有限要素法(FEA)に基づき、あらゆる車両コンポーネント(エンジン、ギアボックス、シャーシ、ボディ、構造体)および産業機器の疲労寿命を予測できます。複雑な多軸荷重を考慮できることに加え、鉄鋼およびアルミニウムの溶接継目、スポット溶接、セルフピアスリベットの評価を実施できます。材料の弾性、温度上昇(酸化)、クリープの影響を考慮することにより、熱機械荷重を受けるコンポーネントを評価できます。

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