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Simulation CFD / Simulation ��ィ岩本 康栄製造ソリューション デジタルシミュレーション 2012 Autodesk

シミュレーション概要 製品開発プロセス 物理テスト シミュレーションプロセス 2012 Autodesk

製品開発プロセス製品開発開始 製品スペック マーケティング ��コンポーネントコンポーネント スペックを満足 コスト リードタイム �” “エンベローブ” ないで設計 � 詳細図面 ��ト:の組込み成功または組立失敗: 設変失敗? 2012 Autodesk

物理テスト 最終的な定量データの供給 正確なオペレーション性能 コスト 時間 リソース 価値; ただし限定されたもの, 例えば: 流れ再循環部が可視化できない �トのみ分かること ��う考え方で 2012 Autodesk

シミュレーションプロセス これまでの設計検証 �任の解析者 2Dで解析–詳細設計後のCADモデル– �合 パラメータの確認– リコール修正インパクトの評価– 設計出戻り OKまたはNG–より多くの試作 徐々に複雑に 3Dで現象を評価 �の ��クト完了 2012 Autodesk

シミュレーションの適用分野 2012 Autodesk

シミュレーションの適用分野 (一部)自動車・輸送機器 �子機器 LED・照明機器 ポンプ・バルブ・流体制御装置 加熱 / 冷却 / 混合など各種デバイス装置 熱交換器 外部流れ 建築構造・耐震・免震 HVAC・建築設備・工場レイアウト データセンター バイオ・医療・計測機器 産業機械・建設機械 回転機械 駆動装置の振動・疲労 2012 Autodesk

�子機器 防衛 / 軍事 テレコム / ネットワーク 半導体設計 / 製造 航空宇宙 自動車 コンシューマー 産業機器 医療機器 日射 伝導-冷却 自然 / 強制対流 コンポーネント, ボード, システムレベル 2012 Autodesk

ポンプ・バルブ・流体制御機器 バルブ マニフォールド オイル / ガス 自動車 産業ツール コンシューマー製品 医療デバイス HVACシステム 工場廃水 エロージョン/キャビテーション 駆動・モーション 2012 Autodesk

HVAC・建築設備・工場レイアウト 自然換気 強制換気 熱的快適性 放射加熱/冷却 汚染物質除去 温度成層 煙排出 排気効果 風/伴流パターン 連成解析 メッシュ ディフューザー 2012 Autodesk

産業機械・建設機械 非線形解析 機構 - 構造連成 アセンブリ接触解析 振動・応答解析 複合材料 落下テスト 疲労解析 2012 Autodesk

�子機器(Simulation CFD – 基礎編) 2012 Autodesk

ベストプラクティス – 全般 ルール 1: 複雑な設定に移行する。 ��始しない!! �用 討!! 全体のコンポーネント特性o 3Dジオメトリo デフォルト材料データベース2Dで開始 �ト数&詳細形状を増やしていく カスタム材料物性値を設定 サーフェス接触 / 表面処理部の考慮 .etc. 徐々に忠実な形状へ 2012 Autodesk

モデル化 - 2D解析 X-Y平面における断面形状 Z 0!メッシュ均一メッシュ 細かいメッシュ数で メッシュ感度確認 反復回数を多めに収束感度の確認 �ュレーション!! 2012 Autodesk

モデル化 - 2D解析複数のサーフェスボディ �てモデル化 ��結果3温度結果5 2012 Autodesk

モデル化 - 3D解析 �基本構成ブロックとなる アップフロント解析 �化!! 最適化詳細検証解析: �および簡略化が必要な場合 2012 Autodesk

モデル化 - 3D解析 � マルチボディパーツ利用もあり!! なぜ? 利点 外部参照パーツの管理はより複雑 vs. 内部参照 フィーチャー参照における柔軟性 より尐ないパーツファイルの管理 �し 欠点 アセンブリ / サブアセンブリ構造情報はロスト �� 2012 Autodesk

モデル化 - 3D解析 �れる場合がある 2012 Autodesk

モデル化 - �化 – 小さな面) 2012 Autodesk

モデル化 - �化 – 小さな面に対するメッシュの影響) 2012 Autodesk

モデル化 - 解析領域 (入口および出口) 流体出入口ボリュームの拡張 �の改善結果の改善ガイドライン ヘルプシステム大雑把な目安経験則 2012 Autodesk

材料 - サーフェス材料? 1 mm �料はモデル化しない �のみでコントロール ルに有効!! メッシュ数をより削減 (内部の要素が不要!!) 2012 Autodesk

材料 - 抵抗 ��なモデルとして考慮される ��ベント開口率 (OAR) 抵抗係数 (K) 2012 Autodesk

材料 - �作成 2012 Autodesk

材料 - 固体空気材料対流 / �計算の場合 ��シュ)不要 �ールされている領域 対流がほとんどない 2012 Autodesk

材料 - 環境設定 �るシナリオの環境設定 �は必要なし材料環境 2012 Autodesk

材料 – �ースの材料から開始 各種デバイス材料の設定 (ファン、抵抗、CTM他) サーフェス材料 固体空気 環境設定 2012 Autodesk

境界条件 – 全般流れ入口および出口を考慮 流れおよび/または 伝熱 �熱として考慮される 過剰に拘束しない �は圧力または流速 𝑉 𝑣 𝐴、Aは一定、𝑉 および 𝑣 の両方を入力すると解けない!! ��る �しない 流量と出口圧力(またはその逆)を定義 2012 Autodesk

メッシュサイズ – �ーション ジオメトリキャプチャー �なっているか確認 円弧は要確認!! �切にキャプチャーされているか STOP 2012 Autodesk

メッシュ - デバイスパーツに対するメッシング 均一メッシュを使用 �ノードを再分割 2012 Autodesk

メッシュサイズ – ��や狭い流路等に有効 2012 Autodesk

ソルバー - 計算実行 ソリューションコントロール 物理特性 �流れ計算後に伝熱計算乱流 デフォルト 自然対流のみ例外 混合長さ収束 �くなるまで!! 2012 Autodesk

結果 – � ディシジョンセンターの利用!! �な値 ビューのリンク & 複数ビューポート表示 プロットレンジを一致 等値面 2012 Autodesk

ベストプラクティス - サマリー � 最初はなるべくシンプルに 設定ワークフロー (上から下に、左から右へ) デフォルトでスタート 過剰に境界条件で拘束しない 徐々に複雑、詳細に 結果比較はディシジョンセンター 2012 Autodesk

ion CFD – アプリケーション編) 2012 Autodesk

混合器解析事例 混合ミキサー ��低濃度 5ppm 2012 Autodesk

3つのデザイン案 �体的に45 � ��分かった。右下 – ��非表示 –拡張されていないチューブ部分 2012 Autodesk

3つのデザイン案 ��が期待できる. 2012 Autodesk

3つのデザイン案 口でのより良い混合を導いている。 2012 Autodesk

ベストプラクティス – 混合 – サマリー �ントでより細かなメッシュ必要 ADV5を推奨 2013新バージョンより追加 ��スカラー 1とする 2012 Autodesk

ベストプラクティス – キャビテーション V字カットバルブ ��テーションの影響が検証可能 2012 Autodesk

ベストプラクティス – キャビテーション 左 – 流速 右 – キャビテーション領域 2012 Autodesk

ベストプラクティス – キャビテーション – サマリー 圧縮性 キャビテーションモデルをオン モーション解析の場合 域により細かなメッシュ 2012 Autodesk

ベストプラクティス – エロージョン ��る配管浸食) �ージョンの影響を確認できる 2012 Autodesk

ベストプラクティス – エロージョン 通常と同様に流れ解析 �りエロージョン結果表示が可能 2012 Autodesk

ベストプラクティス – エロージョン – サマリー アダプティブメッシュ �が必要な場合Default trace を保存 2012 Autodesk

ベストプラクティス – �計の効率を決めるために必要 pump automationアドインを使って自動計算 �なく計算 � 2012 Autodesk

ベストプラクティス – ポンプカーブ pump automationアドインが非常に有効 時間ステップに対して3 カーブを完全自動で出力 2012 Autodesk

ベストプラクティス – ポンプ – サマリー メッシュ �たり3 �化ADV5 るように思える 2012 Autodesk

tion CFD – アプリケーション編) 2012 Autodesk

建築設備 - 最近のトレンド (エコ / 省エネ / 効率) �加 る 世界的に需要が急増中 2012 Autodesk

工場レイアウト : 最近のトレンド ほとんどのプラント/工場の建設 20年以上前 3D / �れていない – 経験則が使われている 重要な過去データ EPA (環境保護庁) レギュレーションが強制的に増加 600M の除去装置 数ミリオンUSD単位での罰金 操業停止 2012 Autodesk

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�レンジリスク軽減: 米国では年間 ��力削減が68%まで到達2エネルギー: 3が消費されている3HVAC: .Source: National Institute of Standards and TechnologySource: 0709509499#previewU.S. Energy Information Administrationhttp://mhlnews.com/news/Energy Reduction is Industrys Cost Cutting Priority 0906/?NL QMN-01&Issue QMN-01 20120906 QMN01 196&YM RID parker.wright@gmail.com&YM MID 1337808 2012 Autodesk

�レーション EPA (環境保護庁) / OSHA (労働安全衛生法) 要求を満たす 制御された / 一時的 エミッション(放出)2次汚染 軽減 温度コントロール エネルギー消費を削減 2012 Autodesk

ワークフローデモンストレーション 2012 Autodesk

カスタマー成功事例 SNC LavelinEmission control systems optimized with CFD 2012 Autodesk

ROI 電力コスト 1,000,000/月! 機械, 製造, �トロール 15%まで削減 1.8M �る安全性の改善障害削減 �で、中国では毎年700,000人が死亡 2012 Autodesk

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産業機械・建設機械(Simulation Mechanical – アプリケーション編) 2012 Autodesk

ヘキサ - �ドメッシュオプション: ブリック＆4面体 すべて4面体 4面体およびウェッジ(境界層) ��状メッシュ) 2012 Autodesk

自動ハイブリッドメッシュ ( ブリック & 4面体要素)Autodesk Simulation ��ュ自動ソリッド要素 (ハイブリッドメッシュ : ブリック & 4面体)ソリッド & シェル要素Simulation Mechanical (すべてソリッド)マニュアルメッシュ (ソリッド & シェル)要素数211,687105,249 (62,015 – 43,234)メッシュ作成時間1h 20min1.5 Month / 2人 2012 Autodesk

�シャー 2012 Autodesk

�ルメッシュ 2012 Autodesk

�2つのジョイントタイプ: ピンジョイント ユニバーサルジョイント 2012 Autodesk

��デリング 2012 Autodesk

�ト結合に対する詳細なポスト表示 2012 Autodesk

非線形接触 2012 Autodesk

非線形接触 2012 Autodesk

溶接部のモデリングオプション 1オプション2オプション3 2012 Autodesk

デモンストレーション 1一般的な建設分野解析のテクニック 2012 Autodesk

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拘束や荷重の幅広い種類 2012 Autodesk

��ンポート: 建設オブジェクト ビーム トラス 2Dモデル 2012 Autodesk

混合要素モデリング 2012 Autodesk

混合要素メッシュ利点: �動をキャプチャー 周辺構造の影響/剛性を含める �部のモデリングを許容ビーム要素3D ソリッド要素 2012 Autodesk

線形静解析 – 設計プロセス 2012 Autodesk

��ッド要素 2012 Autodesk

��ジ: 非線形材料の考慮 応力 & 変形 vs. 時間および変位 What-if シナリオ 衝撃または落下テスト 2012 Autodesk

デモンストレーション 2構造架設解析 2012 Autodesk

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