FEMtools

テストと分析の統合

今日の製品設計には多くの課題が伴います。より強く、より軽く、より安全で、より安価で、そして新しい素材も使⽤しなければなりません。製品は、環境への影響を含め、ますます幅広い設計基準を満たす必要があります。

開発期間とコスト競争力を維持するために、産業界はコンピューターシミュレーションツールを活⽤しています。有限要素解析（FEA）は、様々な荷重下における製品の挙動をシミュレートする強力な⼿法です。

FEA法は過去30年間で成熟し、設計、メッシュ作成、解析、ポストプロセスが⾼度に統合・自動化されています。この予測アプローチは、シミュレーションモデルの品質、それを解析するソフトウェア、そして結果を解釈する解析者のエンジニアリング判断に依存しています。

品質要件を満たすためには、シミュレーションモデルと⼿順の妥当性確認が不可欠です。そのための有効な⼿段が試験です。製品設計と分析を支援する実験⼿法は、実験室環境下または実環境下におけるプロトタイプの測定に基づいています。これらの実験⼿法は、製品と環境条件を理解するのに効果的です。

しかし、競争の激しい世界では、⼀連のプロトタイプを⽤いた試⾏錯誤的な設計・解析アプローチは、時間とコストがかかりすぎます。そのため、プロトタイプの反復回数を減らす必要があります。これは、プロトタイプテストからより多くの情報を取得し、プロトタイピングを設計プロセスの後半に移⾏することで実現できます。

テストとシミュレーションを統合することで、相乗効果のあるプロセスが実現し、エンジニアリングチーム全体がメリットを享受できます。以下に例を挙げます。

FEAの結果は実験設定を最適化するために使⽤できます（事前テスト分析）
数値解析法を組み合わせることで、これまではおおよそしか分かっていなかった構造特性（ジョイント剛性など）、材料特性、荷重（⾮破壊、間接、試験）を迅速かつ確実に特定できます。
試験結果は、有限要素モデルの検証と改良（エラー箇所の特定、相関分析、モデルの更新）のための参照データとして使⽤されます。これにより、未知または⼗分に知られていない物理的特性を特定し、有限要素モデルの不確実性をより適切に評価できます。
部分的にFEモデルを含むハイブリッドモデルと部分的にテストするモデルを開発することで、モデルのサイズとパフォーマンスのバランスを保ちながら、すべての必須コンポーネントを含む、より完全なモデルを構築できます。

モデル検証は、あらゆる現代のエンジニアリング解析品質保証⼿順の⼀部である必要があります (ISO 9001 を参照)。有限要素解析における多くのパラメータは不確実です。

FE モデル検証は、シミュレーションモデルが⽬的に適合しており、結果がより少ない不確実性で使⽤できることを実証するものです。

試験データと解析データの組み合わせをより有効に活⽤することで、エンジニアリングスタッフと経営陣は、NVH関連、設計最適化、音響、疲労解析といったアプリケーションにおいてますます重要になるシミュレションに対する信頼を⾼めることができます。また、将来のモデリングのための専⾨知識を獲得し、再利⽤可能な知識を蓄積し、エンジニアリング判断などの重要なスキルをより迅速に習得できるようになります。

近年、試験と解析を組み合わせる際の障害の多くは解消されました。

Dynamic DesignSolutionsは、FEMtoolsを通じて、モデル検証に重点を置き、試験と解析を統合するための専⽤ツールボックスを求めるエンジニアリングコミュニティのニーズを満たすソフトウェアスイートを提供しています。

必須コンポーネントがすべて含まれており、オープンでカスタマイズ可能、使いやすく、すべての⼀般的なハードウェアプラットフォームで利⽤できます。