CAE

<熱間鍛造のシュミレーション>
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#No.3609 # 2002年9月15日 # # 山下 #
はじめまして、熱間鍛造の加工シュミレータを探しています。
現在は日立造船のMSC.SuperForgeを考えていますが、他にもあるんでしょうか
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#No.3611 #2002年9月15日 # ハッピー #

先日、オイラー、ラグランジュの話題がありましたが、SuperForgeはオイラー系
http://www.hzs.co.jp/products/tanzou/superforge/
で、鍛造ソフトの中では比較的新しい方?　
住友重機さんのソフトをベースに3D化したんでしたっけ?　うろ覚えで怪しいです。
ラグランジュ系は、DynaやNikeやELFINやForgeなどなど他多数。
あとMARCやABAQUS、ANSYSなども手を挙げてきそう。
CAE実用大事典
http://bbs.nc-net.or.jp/dictionary/cae/
も見てみましょう。
#たまたま見つけた下記リンク集は、五目飯みたいで何か面白そうです。
http://www.optworks.co.jp/links/
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#No.3613 #2002年9月17日 # のえる # members.tripod.co.jp/~my_tears/
熱間鍛造ということで、巨大で、バリなど多量に出るようなものだと、
ラグランジェでは、少し厳しい気がします。
　でも、私はSuperForgeは担当したことないのですが、担当している
人の話では、どうもむずかしそう。
　荷重など、2パターン(面圧法と、内部エネルギー法だったかな?)
ほどあるらしく、それぞれで2倍ほどの違う値が出ているそうです。
どちらの方法で計算するかがミソだそう。必要なのはSuperForge
での経験かな?
　荷重あたりは、やっぱり、ラグランジェの方がいいのですかね?
私は、MSC.SuperForm(旧MSC.AutoForge)を担当していたりするのですけど、
32ビットパソコンでは、8万要素(Hex8)がほぼ実用上の限界かなと、
感じています。ので、バリが多量に出るようであれば、厳しいですね。
むろん、Tetraでは、もっと多量の要素も扱えますが、Tetraのオート
メッシャーはまだ怪しいので辞めた方がいいかもです。
オートリゾーニングしなきゃ、べつにいいんでしょうけど、
鍛造じゃ厳しいですよね。もっとも、オートリゾーニングしないのなら、
MARCの方がいいですよね。
　ちなみに、SuperFormは、もともとMARCの流れを汲んでいますので、
簡単なユーザーサブルーチンも使えるので、(むろん複雑な者はMARCになりますが)
それなりの自由度もあるけど、SuperForgeは、難しいことは出来ない
というのが、簡単な説明を聞いた感想です。担当している者の話では、
入力ファイルのパラメータの説明資料不足が大変と言ってました。

あくまでも、SuperForm使用者としての感想なので、間違っているかも
しれませんけど、ご参考まで。
*自分の使っているソフトがやっぱりかわいいので、すこしえこひいきかも
　しれません。間違いは、私の勉強のためにもご指摘をくださいね(^-^。
　それにしても、SuperForgeとSuperFormは、もっと区別しやすい名前を
　付ければいいとおもうのに。
(編集担当：チャーリー 2002/12/06)

<鍛造用CAE>
#No.3332 #2002年7月15日鍛造 # たた
鍛造用CAEってどの製品がいいのでしょうか?
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#No.3334 #2002年7月15日 #チャーリー
あまり参考にならないかもしれませんが、

forgeとネーミングついたずばりのものあります。
探してみて下さいね。
他には、非線形陽解法あたりが扱いやすいと聞いてます。
(LS-DYNA　RADIOSS　MSC-DYTRAN)あたりでしょうか

本掲示板でも、好意のフリーで紹介されていたり。
学生さんが、開発されていたり、本掲示板はみなさんすごい。(笑)

Adventureにも、その系のツールがあったと思います。
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#No.3335 #2002年7月15日 # ハッピー
> > 鍛造用CAEってどの製品がいいのでしょうか?
> 本掲示板でも、好意のフリーで紹介されていたり。
> 学生さんが、開発されていたり、本掲示板はみなさんすごい。(笑)

鍛造といえば、EZForgeさん(No.2591)、最近お見かけしませんが
ソフト開発の方は順調でしょうか?
(編集担当：チャーリー 2002/12/05)

<鍛造の検証>
#No.2733　 #2002年2月4日　# ハッピー #
鍛造では、素材に対し先ず荒型で荒鍛造を行い、次いで仕上げ型で型鍛造を
行うと思います。CAEにおいては、これに即した2ステップの鍛造解析を
行うことになると思います。(近い将来取り組もうと思っています)
この時、現場プロセス的には、荒型の設計がポイントになりますから、荒鍛造
で、所望の形状が得られたかどうか知る必要があるので、例えば打ち終わった
中間加工品を3D計測し、荒型のCADデータと3D的に比較照合することが、
荒型の設計変更に反映できるかもしれない。
一方、CAEでは、荒鍛造のシミュレーション結果の3D変形モデルを、上記
3D計測結果と3D比較照合することで、シミュレーションモデルの足らざる
点を分析する必要があるように思います。
何れの場合でも3D形状同士の比較が必要で、単に2つの3Dモデルをブーリアン
演算で引き算するだけでは面白くないので、形状認識、パターン化によって
分析し次のアクションが的確に取れるようなロジックを考えたい。
こういう問題にも「最適化手法」が使えそうな気もするんです。
比較する一方を、どう変形させると、もう一方に一致させることが出来るか?
という問題にならないでしょうかね。その答えが次のアクションに結びつけられればGood!かも

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#No.2737 #2002年2月5日#よし☆彡
>比較する一方を、どう変形させると、もう一方に一致させることが出来るか?
>という問題にならないでしょうかね。その答えが次のアクションに結びつけられればGood!かも
byハッピーさん

品質工学で基本機能が仮に適切な製品形状を得ると言うことであると、型寸法を合わせることに注力を注いではいけない。逆に言えば寸法がばらついても適切な形状が得られる因子を見つけろと言われるので複雑になりますよね。やはり、基本機能の選び方がポイントかもしれませんね。(笑)
特にCAEを使った事例が少ないだけに、いかにその世界観を説明するかが大変かもしれませんね

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#No.2740 #2002年2月6日　#ハッピー#
> 品質工学で基本機能が仮に適切な製品形状を得ると言うことであると、型寸法を
>合わせることに注力を注いではいけない。逆に言えば寸法がばらついても適切な
>形状が得られる因子を見つけろと言われるので複雑になりますよね。やはり、基本
>機能の選び方がポイントかもしれませんね。(笑)
> 特にCAEを使った事例が少ないだけに、いかにその世界観を説明するかが大変かも
>しれませんね～
byよし☆彡さん
Res有り難うございます。
私の品質工学に関する現状認識は、大域探索でロバストなパラメータRegionを求めるのに適して
いて、詰めの局所最適化によるFineTuningはいわゆる感度解析、応答曲面などの数値解析を
当てた方が良いのかなぁと。先に書きました鍛造の比較はどちらかというと後者の話と思って
います。いや品質工学で十分に詰められるヨということでしたらスミマセン。
あっ、鍛造の中でも熱間鍛造ですから鍛造後の熱変形もあってなかなか難しいようです。
(編集担当：チャーリー 2002/04/11)

<鍛造解析ソフト　>

#???　##2002年1月12日 # EZForge
> 実は今日、はじめてこのCAE掲示板を見つけたんです。立派な
> CAE情報広場と思います。
> 今回の初投稿は営業目的のつもりではありませんでした。長年
> 独自で開発したシステムは、どこかに役に立つことができれば、
> 開発者とってなによりうれしいことです。

　(注釈)営業掲示板参照のこと

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No.2584 #2002年1月13日 #副管理人
EZForgeさん
本掲示版は、CAE実用大事典からお分かりのように長年に亘りCAE技術者の
交流の場として、非常に多くの方に親しまれ有効に活用頂いてきました。
この掲示板がこのように成長を続けられたのは、営業色を排し、立場の枠を
越えた自由闊達な意見交換を推進してきたからに他なりません。
(中略)
今回の貴殿の記事は、この判断に迷うケースですがユーザーの皆さんに有益である
可能性が完全には否定できなかったため、削除ではなく営業掲示板への移動という
措置を取らせて頂きました。

「鍛造シミュレーションソフト」が営業記事ではなく、真に他ユーザーへの
情報提供を意図されたものでありましたら誠に申し訳ありません。
お手数ですが、表現を見直して頂いた上で再度ご記入頂きたくお願い致します。

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No.2586 #2002年1月14日 #よし☆彡
EZForgeさんぜひ!消えずに話に加わってください。以前から鍛造に関し聞きたいことがあったので質問させてください。
冷間鍛造においては加工硬化が発生します。加工硬化のメカニズムを詳細に見てみますと以下の2タイプがあると思います。

*残留応力から来るもの(FEMで表現可)
*材料の過密化(静水圧から密度自体が変化し強度が変わるもの)

もし宜しければ後者に関し、どのように研究が進んでるのかご教示願えますでしょうか?　私は成型後の強度に大きく影響している材料の過密化について興味があります。

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#No.2587 #2002年1月14日 #ハッピー
せっかく作ったツールを生かせるチャンスがないと悲しいですよね。

ただ、鍛造シミュレーションは、ソフトを入手して、さぁ使えるかというと
そういうものではなく、多種多様な実現象に合うように、理論を選択したり
チューニングを施したりする必要が高い場合が多いように思います。

よし☆彡さんが質問を投げかけておられますが、是非この掲示板でDiscussして下さい。
その中で、貴方が作られたシステムの実用性をより高めるヒントが得られるかも知れませんヨ
鍛造のプロも見ておられるようですし。

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#No.2592 #2002年1月14日 23時23分(月曜日) よし☆彡
> ありがとうございます。はじめまして、EZForgeと申します。
> 同じ分野での研究者、技術者たちが集まるところで、お互い交流し、
> 勉強しましょうか。

賛成です。初心者の方、実務専門家、実験屋など多くの方が訪れるので楽しいですよ。それに最近生産技術系の学生さんが数人訪れていたような、、、

> タイプ2は、難しい質問ですね。私も高圧状態の塑性変形が興味を持っています。
> 高い静水圧を受ける場合は、材料の格子乗数が変化し、塑性抵抗が高くなるではないか。
> もし、変形抵抗式の中に、体積ひずみ(一般的にRPFEMの中に無視か、ほんの小さい
> と仮定してある)の関数を取り込みすれば(粉体の塑性構成式のよう)
> なんかできるじゃないかなと思います。
>

私も組織に関するものは、いくつか見たことはあります。
なるほど1案はヴォイド構造ですね。結構面白い物が出来るかもしれませんね。ところで、鍛造と言うと私の中では過拘束問題というイメージが拭えないので体積ひずみを持ったハーマン要素などを使うのかと思ってました。(笑)
　EZForgeさんのシステムは通常の要素でも収束性に特に問題は無いのでしょうか?　それとも陽解法にされてるんですか?

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#No.2591#2002年1月14日 # EZForge
> EZForgeさんぜひ!消えずに話に加わってください。以前から鍛造に関し聞きたいことがあったので質問させてください。
> 冷間鍛造においては加工硬化が発生します。加工硬化のメカニズムを詳細に見てみますと以下の2タイプがあると思います。
>
ありがとうございます。はじめまして、EZForgeと申します。
同じ分野での研究者、技術者たちが集まるところで、お互い交流し、
勉強しましょうか。
> *残留応力から来るもの(FEMで表現可)
> *材料の過密化(静水圧から密度自体が変化し強度が変わるもの)

タイプ1は、通常の塑性ひずみによる加工硬化(work hardening)ではないか。
塑性加工の転位論の中に説明されていると思います。FEMの中に材料の変形抵抗は
塑性ひずみの関数として、加工硬化乗数nを使って表現していると思います。

タイプ2は、難しい質問ですね。私も高圧状態の塑性変形が興味を持っています。
高い静水圧を受ける場合は、材料の格子乗数が変化し、塑性抵抗が高くなるではないか。
もし、変形抵抗式の中に、体積ひずみ(一般的にRPFEMの中に無視か、ほんの小さい
と仮定してある)の関数を取り込みすれば(粉体の塑性構成式のよう)
なんかできるじゃないかなと思います。
専門家の方がいらっしゃったら、ご指摘ください。

しかし、高い静水圧力での塑性変形した材料は、除荷後に密度が上昇するとは限らな
いと思います。
最近数年で、組織結晶、転位などを考慮した研究が多いですね。

> もし宜しければ後者に関し、どのように研究が進んでるのかご教示願えますでしょうか?　私は成型後の強度に大きく影響している材料の過密化について興味があります。

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#No.2595 #鍛造解析 #2002年1月15日 # ハッピー
> 同じ分野での研究者、技術者たちが集まるところで、お互い交流し、
> 勉強しましょうか。
byEZForgeさん
こんばんは。「交流して勉強する」のは、まさにCAE掲示板の趣旨ですよね!
同じ分野だけでなく、いろんな分野の人がいるから、いろんな見方も出来てGoodですヨ

#あっ、蛇足ですがSubjectは内容にマッチしない「お詫びします」から変えません?(^^;;
#CAE実用大事典のヒット数が3000を越しました!
(編集担当：チャーリー 2002/04/11)

<鍛造シミュレーションソフト>

#No35 : 鍛造シュミレーション　#投稿者:KATO　#投稿日:11月6日
現在、私共の会社では鍛造シュミレーションの解析を行っております。使用しているソフトは
プリポスト　GRADE (日立造船情報システム)
ソルバー　　SUPER FORGE (MSC社)　　　　　
です。鍛造シュミレーションのことはわかる範囲でご相談にのります。

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<冷間鍛造ソフト>
#投稿日:10月25日　#　No28 : CAEソフトについて教えてください　#纐纈
　はじめまして。
私は冷間鍛造を業務としている者ですが、この度CADを導入して
それと共に塑性加工のシュミレーションを出来るようにとのことで
只今、剛塑性加工の出来るソフトを探しておりますがよく分からないので
何かアドバイスをお願いします。<ソフト名、価格など>
ちなみにCADソフトはAutocad、Solidworksを考えております。
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#31 : れいかんかこう　#よし★彡　#投稿日:10月31日冷間鍛造と言うのは、非常に難しい現象です。条件を変えてしまえば
実際にも、ものすごくバラツキが出ると思います。
どんな鍛造をやられるのか解りませんが、一般的に考えると1.接触、2.熱、
3.ひずみ速度等が考えられます。

1.接触は一般的にはマイナー法ですが、マイナー剛性やメッシュの作り方に
ノウハウがあります。また、摩擦係数なども掴んでおかなければならないでしょう。
その他、剛性マトリックスがバンドマトリックスでなくなってしまう、
ラグランジュ乗数法という接触計算もありますが。何れにしても、
メッシュの作成の方法には、非常に注意が必要です。

2.熱は、例えば加工後に物を触ると暖かいと思いますが、歪みエネルギーの
何パーセントが熱に変換したのかとか、熱により材料の特徴がどう変わって
いるのが解らないと非常に難しいと思います。場合によってはれんせい解析
とか、断熱解析とかをやらないといけない場合があるでしょう。

3.加工で一番問題となるのがひずみ速度です、材料の加工スピードによって
状態が変わる場合は、ひずみ速度に依存しているので、その現象を
掴んでおかなければなりません、(材料の現象的に)

まあ、これらがなんだかの方法でクリアーされたとしましょう。
次に待っているのは、大変形、剛塑性解析には大きく2つの解き方が
あります。それは、陰解法と陽解法です。
それぞれまったく違った特徴で、長い説明になるので省きます。
また、それぞれ違った名前やオプションで売り出されていると
思います。

ともあれ、
一番良いのは、解析の業者に幾つか発注して試す事を絶対お勧めします。
ソフトを入れても、お金だけ使って、使えてない場合が非常に多いからです。
しかも、大変形、弾塑性解析の場合、発散と言って答えすら出ない場合も
あるからです。

参考になりましたでしょうか?　
私も、初心者ですので、そう思って読んで頂ければ幸いです。
(編集担当：チャーリー 2001/12/24)