CAE

<降雨の水圧>

# 2001年9月11日 # No.1876 # むかいのトトロ #
パソコンの筐体設計をしております「むかいのトトロ」と申し
ます。
ある方にこの掲示板を紹介いただき書き込みをさせていただいております。
ご挨拶もほどほどに本題に入る非礼をお詫びいたします。

私共の会社では高所からの落下に耐える耐衝撃性と嵐程度の
降雨でも問題のない防水性を持たせたパソコンを主力商品とし
て商品展開をしております。
近年、防水性に関しましても要求スペックがむつかしくなって
来ておりまして設計難易度も急上昇中です。

つきましては、降雨によって発生する水圧を知りたいのですが
どなたか力になっていただける方はいらっしゃいませんでしょう
か。直接CAEにからむ事ではないかも知れませんのでここでお尋ね
するのもどうかとも思いましたが、どうぞよろしくお願いいたし
ます。

# 2001年9月11日 # No.1878 # チャーリー #
水滴の体積=質量、もちろん水滴の速度でも異なるでしょうから
嵐の程度(風速?)場合分けして、平均水滴数と対象物PCの面積に対して
単位時間一様と考え　衝突エネルギー　質量×(速度)^2、などで
導いていったらいかがでしょうか?

そういえば、アニメのバス停でトトロも姉妹のかさにいたずらしてましたね。
実験できそうですね。あの場合は加速度になってしまうのかなー。
あまりお役にたちませんでしたね。すみません。
皆さんの暖かいレス待ちましょう。

# 2001年9月11日 # No.1879 # dan #
降雨に対する防水性であれば、水没時の防水性とは違って
水圧はあまり関係がないような気がするのですが、このあたり
いかがでしょうか?
耐衝撃性をある程度もっているようならば、あとは雨水が
入ってこないような構造で逃げられると思うのですが・・・。

# 2001年9月12日 # No.188076 # むかいのトトロ #
>チャーリーさん
早速の書き込みありがとうございます。
> 水滴の体積=質量、もちろん水滴の速度でも異なるでしょうから
> 嵐の程度(風速?)場合分けして、平均水滴数と対象物PCの面積に対して
> 単位時間一様と考え　衝突エネルギー　質量×(速度)^2、などで
> 導いていったらいかがでしょうか?

基本的な考え方は恐らくそうなると思うのですが・・
剛体でない水の場合にはどうなるのか想像がつかなくて・・

> そういえば、アニメのバス停でトトロも姉妹のかさにいたずらしてましたね。
> 実験できそうですね。あの場合は加速度になってしまうのかなー。

全くイメージはあれですね。実験するのにいちいち森に行く訳にも
行かないので試験機を作りましたが・・笑

# 2001年9月12日 # No.1881 # むかいのトトロ #
danさん　こんにちわ　よろしくお願いします。

> 降雨に対する防水性であれば、水没時の防水性とは違って
> 水圧はあまり関係がないような気がするのですが、このあたり
> いかがでしょうか?
> 耐衝撃性をある程度もっているようならば、あとは雨水が
> 入ってこないような構造で逃げられると思うのですが・・・。

今はJISの防水性とMILの降雨試験をベースに評価しています。
例えばMILの試験は1m位の高さから自由落下で雨滴が落下する
という試験内容になっています。
確かに水圧という意味ではまともにかかる訳ではないのですが
雨滴が筐体の接合部に当たりますと時間と共に沁みこんでいく
という課題があります。沁み込んだ水がすきまを満たしてし
まいますと、その後から雨滴が着弾(笑)するたびに水圧で
水をすきまに押し込む様な事になってしまい、20分程度の
試験で少しずつ浸水するという課題があります。
様々な防水素材を評価しているのですが、静圧での評価が
出来ても、それが実際にどの程度の降雨に耐えられるかどう
かが理論的に裏付けが取れずにいます。
洋服の生地の防水性能はXmm/cm2といった値で規定さ
れる様ですがちょっと毛色が違うと言いますか・・
イメージしていただけましたでしょうか?

# 2001年9月12日 # No.1882 # 浅香唯唯 #
JISの防水性についてはよく知りませんが、時計メーカーのHPに防水性表示と気圧との関係がありますので、参考にされてはいかがでしょうか。
http://watch.citizen.co.jp/new/mark_02.htm

# 2001年9月12日 # No.1891 # むかいのトトロ #
浅香唯唯さんへ

> JISの防水性についてはよく知りませんが、時計メーカーのHPに防水性表示と
> 気圧との関係がありますので、参考にされてはいかがでしょうか。
> http://watch.citizen.co.jp/new/mark_02.htm

早速拝見いたしました。
こんな分類になっていたんですね。知らなかった・・

ところで私の設計しているパソコンの防水性はJISで言いますと電子機器の
防水等級に相当します。簡易的に防沫型とか防滴型とか防水型とか分類され
ますが、それに応じた試験があります。
防水と一言で言ってしまいますと水の中にドップンという状況を想像して
しまいますが、パソコンはなかなかドップンして使用することもありませ
んので防沫型とか防滴型とかを適用しております。
メモリーカードの開口部があったりキーボードがあったりで、なかなかに
防水設計はむつかしくて苦しんでいます。

# 2001年9月12日 # No.1894 # dan #
> 確かに水圧という意味ではまともにかかる訳ではないのですが
> 雨滴が筐体の接合部に当たりますと時間と共に沁みこんでいく
> という課題があります。沁み込んだ水がすきまを満たしてし
> まいますと、その後から雨滴が着弾(笑)するたびに水圧で
> 水をすきまに押し込む様な事になってしまい、20分程度の
> 試験で少しずつ浸水するという課題があります。

なるほど、ちょっとイメージが掴めました。
以前にどこかで見たんですが、カメラの防塵用のスポンジに
水がしみ込んで・・・っていうのに似てますね。
こちらは構造で逃げていたと思いますけど、コストがかけづらい
PC筐体ではなかなかそうもいかないんでしょうか。

自由表面を扱えるCFDでの解析で解決できるかな?って
程度のことしか思い付きません。

# 2001年9月12日 # No.1896 # ハッピー #
> > 確かに水圧という意味ではまともにかかる訳ではないのですが
> > 雨滴が筐体の接合部に当たりますと時間と共に沁みこんでいく
> > という課題があります。
by むかいのトトロさん

毛細管現象、浸透のようなこともあるのでしょうか。
日経メカニカル今月号に防水型携帯電話の分解記事がありますが、設計者の方にご苦労さんと
言いたくなるようなきめ細かさですね。

> 自由表面を扱えるCFDでの解析で解決できるかな?って
> 程度のことしか思い付きません。
by_danさん
かなり以前、インクジェットプリンターのCFD解析例を見ましたが応用できるかも知れませんね。
#「インクジェット」「CFD」で検索すると
http://www.seainc.co.jp/flow3d.htmの先頭にありました。

# 2001年9月12日 # No.1897 # チャーリー #
> 基本的な考え方は恐らくそうなると思うのですが・・
> 剛体でない水の場合にはどうなるのか想像がつかなくて・・

こんにちは、参考にならないかもしれませんが
シールという概念から、自動車の電子部品接続カプラなどの簡易試験紹介します。
関係ない部分の穴埋めをして、対象物を水没して注射器のようなもんで、圧力をかけたります。

また、空隙量と水との表面張力の関係とも考えられるようですので
それと、圧力変動による動粘度(レイノルズ数)の比較関係になるのでしょうか?
シミュレーションで解くと公差だけが、厳しくなりそうですね。

> 全くイメージはあれですね。実験するのにいちいち森に行く訳にも
> 行かないので試験機を作りましたが・・笑

残念です。(笑)
遠方より雨乞い応援だけと考えてたのですが、、、(冗)

# 2001年9月13日 # No.1903 # むかいのトトロ #
> なるほど、ちょっとイメージが掴めました。
> 以前にどこかで見たんですが、カメラの防塵用のスポンジに
> 水がしみ込んで・・・っていうのに似てますね。
> こちらは構造で逃げていたと思いますけど、コストがかけづらい
> PC筐体ではなかなかそうもいかないんでしょうか。
>
> 自由表面を扱えるCFDでの解析で解決できるかな?って
> 程度のことしか思い付きません。

防塵スポンジに水がしみこむ・・
まさしくその感じです。
でも、なかなか解決はむつかしそうですね・・

# 2001年9月13日 # No.1904 # むかいのトトロ #
> シールという概念から、自動車の電子部品接続カプラなどの簡易試験紹介します。
> 関係ない部分の穴埋めをして、対象物を水没して注射器のようなもんで、圧力を
> かけたります。

まさしくそんな試験機を自作で作りましてシール材の公平な定量評価は出来
たのですが、実際の機器設計においてその評価値が使えない・・という情けない事態に陥ってまして・・
やっぱ実験で理論値との整合性をみつけだすのが早いのかも知れませんね。

> また、空隙量と水との表面張力の関係とも考えられるようですので
> それと、圧力変動による動粘度(レイノルズ数)の比較関係になるのでしょうか?
> シミュレーションで解くと公差だけが、厳しくなりそうですね。

う・・　何だかむつかしそうです・・　泣

> 残念です。(笑)
> 遠方より雨乞い応援だけと考えてたのですが、、、(冗)

最近台風でとんでもない雨が降る様になりました。
市場からの要求スペックが一段と厳しくなりそうです・・笑

# 2001年9月13日 # No.1905 # むかいのトトロ #
> 毛細管現象、浸透のようなこともあるのでしょうか。
> 日経メカニカル今月号に防水型携帯電話の分解記事がありますが、設計者の方にご苦労さんと
> 言いたくなるようなきめ細かさですね。

毛細管現象・浸透はまさしく敵です。
雨滴に対して侵入しない様に防水素材でブロックする訳ですが、
すきまはゼロには出来ません。雨滴が着弾(このご時世に使う
と少しヒンシュクかも・・)すると、このすきまをこじあける
様に水が浸入しようとします。これとの戦いなんです。
日経メカの記事は誰かに借りて見てみます。

> かなり以前、インクジェットプリンターのCFD解析例を見ましたが応用できるかも知れませんね。
> #「インクジェット」「CFD」で検索すると
> http://www.seainc.co.jp/flow3d.htmの先頭にありました。

流体解析は(も)素人なのですが、色々な事が出来るのですね。
水が落ちて来て発生する圧力なんか、めっちゃ簡単に感じてしま
うのですが簡単な物ほど実はむつかしいという法則もあったり
しますから・・
>ALL
色々とアドバイスありがとうございます
(編集担当：Happy 2002/04/21)

<衝撃・流体の連成>

# 2000年9月12日 # No.262 # マイ #
DYNA3Dという有限要素法の衝撃コードがあるらしいですが、
これはナンですか?LS-DYNAとは違いますよね?

あと、衝撃と流体を連成した解析は、DYTRANでしか出来ない
のでしょうか。LS-DYNAでも可能ですか?
ご存知の方、教えてください。

# 2000年9月12日 # No.263 # ハッピー #
こういうときは検索エンジンを使えば一発ですよ!
http://www.hpc.comp.nec.co.jp/mediator/sxm_j/software/007.html<BR< a> /> JOH-DYNAやJDYNAとかもありましたよね。ハルキストさんがご本尊です。
DYTRANはVOFじゃなかったですか?衝撃解析が可能ですか?
流体と構造の連成解析はSpectrumともう一つはありましたヨ、ど忘れしていますが。

# 2000年9月13日 # No.265 # よし☆三 #
>DYNA3Dという有限要素法の衝撃コードがあるらしいですが、
>これはナンですか?LS-DYNAとは違いますよね?

ローレンスリバモア国立研究所でアメリカの税金を使って開発されたのが
LS-DYNA3Dです。もちろん軍事目的で核爆発のシミュレーションの為だったそうです。
LS-DYNA,DYNA3D,DYNA2Dはその実体は一緒です。また、それをコピーしたのがPAMCRASHとRADIOSSです。
裁判でソースコードが何%そっくりであるとか、やったみたいですが、日本ではどれも自由に購入することが出来ます。
　また、アメリカ国民なら自由にDYNAソースコードを入手できる聞きましたが、本当かどうかは不明です。

>あと、衝撃と流体を連成した解析は、DYTRANでしか出来ない
>のでしょうか。LS-DYNAでも可能ですか?

ALEコードでかつ陽解法はRADIOSSもそうです。

それと記憶が確かでないので質問ですが、MSC/DYTRANってLS-DYNAのOEMと
違うのですか?

# 2000年9月13日 # No.266 # マイ #
みなさま、回答ありがとうございました!

>それと記憶が確かでないので質問ですが、MSC/DYTRANって
>LS-DYNAのOEMと違うのですか?
by よし☆三

昔、MSC/DYNAというものがあって、それはLS-DYNAのOEM版
だと思うのですが、MSC/DYTRANは、MSC/PISCESとMSC/DYNA
を統合したものだと認識しています。

衝撃系のソフトを使っている方に聞きたいのですが、
RADIOSS、PAMCRASH、DYTRAN、LS-DYNA等、
それぞれのいいところ、悪いところ、
特徴はナンですか?

# 2000年9月13日 # No.270 # ハッピー #
流体・構造連星解析ソフトとして、その名もズバリ「Fluidyn-NS」というのがあってCRCさんが2年ほど前から国内販売していました。
CRCさんのHPを見ましたが、商品リストにはあるものの
紹介記事が見あたらない...流れてしまったのかな?

# 2000年9月14日 # No.277 # ハッピー #
>DYTRANはVOFじゃなかったですか?衝撃解析が可能ですか?
自己レスです

勘違い勘違い。DYTRANそのものはDynamicなNasranではありませんが
構造・流体連成で解ける衝撃解析ソフト。
http://www.mscsoftware.co.jp/product/dytran/index.htm<BR< a> />
VOFで解くのはDYTRAN-FというDYTRANの鍛造(Forging)解析バージョン。
http://www.hzs.co.jp/products/TANZOU/FORGE/Forge.htm<BR< a> /> GRADE/Forgeに組み込まれています。スミマセン。
(編集担当：Happy 2002/04/21)