<モーフィング>

# No.4510 #　2003年1月13日 # ハッピー #
日経デジタルエンジニアリング2月号に
前に書いたモーフィングもページを割いて紹介されています。
>No.3750 もろもろサイト(2
>粘土細工のようなモーフィングも典型でしょうか
>http://www.fordbetterideas.com/tc/main/featuredtech/mesh.htm
>http://www.igenie.co.jp/license/index.html
>CAEモデルで直接形状変更スタディをやって、最終結果をCADにReverseできると
>CAD→CAEという流れを逆転できるかも
こちらは日本製↓
http://www.ftr.co.jp/clay_divider/divider05.htm
シェル要素のみの自動車ボディ向けということですが、前に某自動車メーカーさんの
講演で「新車開発の初期には、CADを使わず旧型車のメッシュからモーフィングで
設計変更の試行錯誤をやっている」と聞いていましたので納得。
ソリッド要素への展開は難しそうですが、シェルで設計できる分野なら面白そうです。
(編集担当：ピピ 2003/11/24)

<射出成形理論に関して:Peter Kennedy>

# No.4376 #　2002年12月31日 # 峯田治 osamumineta.hp.infoseek.co.jp/ #
射出成形CAEの理論の学習という点は、洋書ですが、Peter Kennedyの"Flow Analysis Reference Manual"は非常にいい本ですよ。Moldflow社の開発の取締役で、理論定式化の外部伝達として非常に有意義な本です。参考文献資料も豊富にあるので、もし射出成形CAEをそれなりにやって行こうという方は是非一読を進めます。
(編集担当：ピピ 2003/11/24)

<音場解析 >

#No.3853#　2002年10月28日# ぷかぷか#
騒音のメカニズムとしては、空気振動の自励振動にあたる
「空力騒音」と、強制加振振動にあたる「メカ騒音」に
分けられると思うのですが、前者は流体解析の方面から
アプローチされています。( RADIOSS というソフトで、
いくつかの事例が紹介されています。)

メカ騒音は「機械振動→空気振動→音」となりますので、
振動解析が基本となります。音は(通常は)媒体である
空気の減衰も小さく、線形性が高いので、計算と実験が
良く合います。難しいのは、音源の振動を正しく表現
(解析)することになります。

音は空気が無いと伝播しません。
だから「透過音」というのも、本当に透過するわけじゃ
なくて、「音圧→構造振動→音」というように、一旦
構造体に作用した音圧によって構造が振動し、新たに
音を形成するというようなアプローチがとられています。
(いわゆる、構造と音の連成問題)

閉空間の共鳴場を伴うような構造だと、しばしばお目に
かかります。

> 振動音響の連成は、著名なFEMsolverに音響として
> 着々と装備されてきているので
> それを利用する手もありと考えていました。

MARCだと、非線形(大変形)を考慮した連成問題も
解ける・・・という事例を紹介してますが、音の計算を
する要素の精度が悪く、かなり低い周波数でしか使えな
い・・・という印象があります。
NASTRANも音の要素を昔から持ってますが、3次
元での解析精度は悪かったように記憶してます。
まぁ、今は、改善されたかもしれませんが、SYSNOISE
のような専門のツールの方が精度は良いし、スピードも
早いでしょう。

お金はないけど、時間と体力はある…というかたは
(今時、そんな部門はないと思うけど)

「境界要素解析」榎本正人 (培風館) 1986
「BEMの基礎とマイコンによるプログラム実例集」
発行:中部経営開発センター出版部
編集: 境界要素法研究会
「 Boundary Element Analysis of Cavity Noise
Problems with Complicated Boundary Condition 」
Journal of Sound and Vibration (1989) 130(1), 79-91

の3つぐらいを読めば、BEM3次元音場解析の
プログラムがかけます。とくに最後の文献は
「ACOUST/BOOM」という市販ソフトの中身がかいて
あります。私は、これを元に自作しました。
(編集担当：imada 2002/12/09)

<熱伝導解析の単位系について >
#No.3541#　2002年8月29日# 金色ウサギ#
> 社内にも参考となる資料がほとんどありません。
> (機械工学便覧はあるのですが、大変難しいです)

日本機会学会が出している「伝熱工学資料」がオススメです。
正確には「伝熱工学資料(改訂第4版)」で、\10,200だそうです。
会員特価(税込)とあります。

私も社会人駆け出しの頃よくお世話になりました。今でも苦手分野は
お世話になります。

伝熱に関する基礎から、実用式や簡易計算例など、伝熱計算の基礎を
勉強する際に重宝します。熱伝導、対流熱伝達から輻射や沸騰、凝縮
熱伝達など幅広くカバーされています。

それから、輻射は一般的に、対流熱伝達の効果が小さいとか、周囲と
の温度差が大きいときに無視できないのですが、目安としては熱伝達
率とパンターニさんのレスにある「4×ε×σ×Tm^3」を比べてみる
と良いでしょう。

なお、鋼構造を高温の液体に浸漬させた場合は輻射は考慮しなくて良
いと思いますよ。鋼構造と高温の液体との熱伝達率の方が圧倒的に大
きいハズです。
(編集担当：imada 2002/12/09)

<異材接合体の応力特性について >

#　2002年6月20日# 17時06分(木曜日)# 学生カタギリ#
Ichinokubo様
早速の返信ありがとうございます。
> よく見るFEMによる剥離解析であれば、単純に界面で物性値を変更しているはずですが・・・。
では、界面の接点での応力が接着強度を超えたら剥離開始と考えるのでしょうか?
5月23日の機械学会の講習会では、物質Aと物質Bを別々に作り、接着面となる接点同士を
タイイングを施し、物質AとBは別な物だけど変位は同じ状態にすべき。との話しが出ていたので。


> >材料中にき裂が存在する場合、そのき裂の進展をFEMで検討する際、
> >仮想き裂閉口法を用いて応力拡大係数を求め、物質の破壊靭性値との
> >比較により、き裂の進展の有無を考えています。
>
> 仮想亀裂進展法(Virtual　Crack　Extension　Method)のことですか?

自分はE.F.Rybicki氏の
”A Finite Element calculation of stress intensit factor
by a Modified Crack Closure Integral”
と言う論文を参考にしています。ここではIrwin氏の
クラックが広がる際に吸収されるエネルギー=
=クラックが元の長さへ閉じるに必要なエネルギー
という考えに基づいているそうです。仮想亀裂進展法とは別物でしょうか。


#　2002年6月20日# 18時42分(木曜日)# Ichinokubo#
> 自分はE.F.Rybicki氏の
> ”A Finite Element calculation of stress intensit factor
> by a Modified Crack Closure Integral”
> と言う論文を参考にしています。～略～　仮想亀裂進展法とは別物でしょうか。
ああ、そういう方法があるのですね。仮想亀裂進展法とは別物です。数あるJ積分拡張版の一つなのでしょうか。
疲労亀裂進展の理論ではないかと想像しますが、破壊力学も奥が深い・・・もう少し勉強します。

> 自力で論文も探してみますが、上記の内容についてなにか良い論文があれば
> 教えていただけないでしょうか?
わたしはいつも　結城　良治　”界面の力学”(培風館　1993)を座右においてます。
論文はとりあえず、
”仮想亀裂進展法による熱応力場での異種材界面亀裂の応力拡大係数解析”　日本機会学会論文集(A)　63巻611号　(1997-7)
をあげておきます。


#　2002年6月24日# 12時34分(月曜日)# よし☆三#
有限要素法解析による混合モード界面き裂の応力拡大係数,日本機械学会論文集. A編, Vol. 62-A Num. 599 pp.1565-1570 (1996.07)
に異種材料の機械的性質などを広範囲に変えた有限要素解析で応力拡大係数の比較研究が示されてます.
参考にされてはどうですか?

仮想き裂進展法(VCEM法)にM積分を導入した方法
き裂開口積分(MCCI法)
応力外挿法
(編集担当：imada 2002/12/09)

＜凝固解析＞

# ハッピー 　# 1999年8月22日(日)11時26分 #

>そこで、ＣＡＥの力を借りて流れの解析、凝固解析等の計算
>をして、より良い設計をしたいと思っています。

鋳造解析の勉強なら、大中先生（大阪大学工学部）が著わされたこの本を読まれることをお奨めします。
「コンピュータ伝熱・凝固解析入門（副題：鋳造プロセスへの応用）」
著者：大中逸雄
出版：丸善株式会社。初版：昭和60年、 350項
価格：5200円（税抜き）

この本は、鋳造プロセス解析プログラムを自作しようとする人のために書かれたものです。熱伝導、流体などの理論、凝固現象の基礎からプログラム例まで分かりやすく書かれている上に、実際に計算をするのに必要な物性値や境界条件の見積もり
方、さらに解析を湯口・押湯などの型設計に活用する方法なんかも書いてあるので、「自作するつもりはなく、市販ソフトを使う」という人にも、きっと役に立つと思います。それに「使うだけ」の人でも多少は理論を知っておかないとネ。
大きな書店には置いてあるかもしれませんが、おそらく注文取り寄せでしょうからなるべく早いアクションをＺＥＨＩ。数百万のソフトから見れば安いもんです。

あと、市販ソフトとしては、コマツソフトの「ＪＳＣＡＳＴ」がお奨めでしょうか。

http://www.ens.co.jp/cat/text/a0500.html
「JSCAST」は、各種鋳造プロセスにおいて、溶けた金属が鋳型内を流動、充填、冷却、凝固していく過程を、シミュレーションするシステムです。（以下、略）

コマツ（小松製作所）での鋳造・型設計の業務の中で開発されたプログラムを
市販しているものですが、おそらくこの手の中では最古参ソフトの一つでしょう。
多分、鋳造解析なんて言うのは、モデル化の仕方などノウハウの塊で、どれだけ実プロセスに適用してその結果をソフト改良にフィードバックしているかが重要でしょう。その点、自社業務に適用しつつ．．．というのは強いと思います。
開発者の長坂ナントカさんの講演を聞いたことがありますが、地道に開発して
いるなぁと感じました。
(編集担当：imada 2001/12/18)