機械と製造のシミュレーション

どちらも世界クラスの有限要素ソルバーですが、 Simcenter・ナストラン と Simcenter Optistruct には明確な長所があり、それぞれが特定のワークフローに適しています。Simcenter Nastranは、航空宇宙および防衛構造解析のゴールドスタンダードとして広く認められており、航空弾性、ローターダイナミクス、複雑な動的応答、つまり認証トレーサビリティとソルバーの忠実性が最優先される環境を幅広くサポートしています。これとは対照的に、Simcenter Optistructは最適化を中核としてゼロから設計されているため、軽量設計、トポロジー調査、または疲労主導の最適化が主な目的である場合に適しています。多くの組織は両方のソルバーを社内に導入しています Simcenter Hypermesh、エンジニアリングチーム全体で一貫した前処理と後処理環境を維持しながら、それぞれの長所を活用しています。

従来の有限要素解析では、ジオメトリのクリーンアップ、ディフィーチャー、メッシュ生成に多大な時間を費やす必要があります。これらのステップは、解析自体よりも多くのエンジニアリング時間を費やす可能性があります。 Simcenter・シムソリッド 何百ものコンポーネント、薄壁部品、複雑な接点を含むアセンブリなど、フル機能のCADジオメトリに直接機能する高度なメッシュレステクノロジーを使用することで、このボトルネックを解消します。Simcenter Simsolidは、Simcenter NastranやSimcenter Optistructなどの従来のFEAソルバーを最終的な検証に置き換えるよりも、迅速な反復と設計空間の探索が不可欠な設計サイクルの早い段階で最も強力です。エンジニアは、有意義な構造評価を数分で実施し、荷重経路と問題領域を特定し、はるかに成熟した設計で詳細なFEAに到達できるため、シミュレーション全体のタイムラインが大幅に短縮されます。

Simcenter Radioss と Simcenter・マディモ 衝突シミュレーションと安全シミュレーションの相補的ではあるがそれぞれ異なる側面に取り組み、それらを組み合わせて使用することで、安全エンジニアは他に類を見ない包括的なツールチェーンを手に入れることができます。SSimcenter Radioss sは、車両自体の構造応答、つまりボディ・イン・ホワイト構造の変形、バリアの相互作用、高速衝突時のエネルギー吸収挙動のモデリングに優れています。一方、Simcenter Madymoは、車両の乗員と歩行者の生体力学的反応を専門としており、ダミーモデル、人体モデル、シートベルトやエアバッグなどの拘束システム、チャイルドシートの相互作用を正確にシミュレートします。SSimcenter Radioss の構造結果をSimcenter Madymoの乗員モデルと組み合わせることで、エンジニアは頭部外傷基準（HIC）、胸部のたわみ、大腿骨荷重などの傷害指標を単一の統合ワークフローで評価できます。これにより、Euro NCAP、FMVSS、UNECE基準などの世界的な安全規制へのより迅速かつ正確な準拠が可能になります。

メカニズムシミュレーションで最も難しい点の1つは、構造の柔軟性、能動的な制御ロジック、現実的な動作負荷の間の動的な相互作用を正確に捉えることです。これがまさにその点です Simcenter Motionsolve それ自体を区別します。Simcenter Motionsolve veは、ボディを純粋に硬いものとして扱うのではなく、Craig-Bamptonコンポーネントモード合成を通じて柔軟なボディ統合をサポートし、構造変形がシステムレベルの動的挙動に影響を与えるようにします。制御システムは、ネイティブにモデル化されているか、Simulinkなどのツールで共同シミュレーションされているかにかかわらず、機械モデルと緊密に結合できるため、ハードウェアインザループスタイルの仮想テストが可能になります。 Simcenter ータイヤ モデルは、に接続している間、現実的な路面荷重の励起信号を送ります Simcenter・ナストラン または Simcenter 3D フレキシブルコンポーネントの疲労と応力をMBDの結果から直接回復できるため、真にエンドツーエンドの負荷と耐久性のワークフローを作成できます。

Simcenter Optistruct と Simcenter Inspire どちらも強力な構造最適化機能を提供しますが、さまざまなユーザーや製品開発プロセスの段階向けに設計されています。Simcenter Optistructはソルバーレベルのツールで、トポロジ、地形、サイズ、形状、格子最適化といった最適化数学をフルに活用でき、制約、製造ルール、マルチロードケースのシナリオをきめ細かく制御できます。厳密で検証済みのエンジニアリングワークフローに最適化を組み込む必要があるシミュレーションの専門家に最適なツールです。これとは対照的に、Simcenter Inspire は、非常に視覚的で幾何学中心のインターフェイスを通じて最適化結果を表示します。これにより、FEAのバックグラウンドが深くなくても、設計エンジニアや工業設計者がジェネレーティブデザインにアクセスできるようになります。戦略的に組み合わせることで、Simcenter Inspire は開発の早い段階で最適化されたコンセプトジオメトリを迅速に生成して伝達できます。一方、Simcenter Optistruct は、プロセスの後半でそれらのコンセプトを実稼働可能な標準に合わせて改良して検証します。

シミュレーションでは完璧に機能するが、製造中に歪む部品は、組み立て公差や使用時の構造要件を満たさないことがあります。製造シミュレーションと構造解析を結び付けることは非常に重要です。Simcenterの部品製造シミュレーション機能は、板金成形におけるスプリングバック、溶接や熱処理による残留応力、積層造形における歪みなどの現象を予測します。重要なのは、これらの製造による残留応力と形状偏差の結果は、下流に直接マッピングできるということです Simcenter・ナストラン または Simcenter Optistruct 構造解析により、エンジニアは、理想的なCAD形状ではなく、製造時の状態が疲労寿命、座屈抵抗、および全体的な構造的完全性にどのように影響するかを評価できます。製造と構造シミュレーションをクローズドループで結び付けることが、最初から正しい製品開発を実現する鍵です。