構造解析とは？

１．構造解析とは？

構造解析は、CAE解析のメニューの１つです。設計した構造物の強度を評価したり、破損・破壊する可能性を予測することが可能です。こうした評価・予測を通して安全性が評価可能になるため、安全で操作性に優れたデザインの製品を生み出すことに繋がります。

２．構造解析の進め方

まず、CADで作成した設計データ(CADモデル)をCAE解析ソフトウェアに取り込みます。

次に、構造物の強度などを評価するために、解析対象の構造物を「小さな要素」に分割してモデルを作成します。

「小さな要素」とは、この小さな一つ一つのマスのことです。

解析対象の構造物をこのように「小さな要素」に分割したものをメッシュと呼びます。

さらに、解析条件を設定します。基本的には、設計した構造物が使用される現場の環境と同じように設定することになります。材料に関するデータも入力しますので、予め確認しておきます。

そしてこのモデルに任意の荷重をかけた際に各要素に働く応力を計算して数値化します。破壊理論も活用して、かけられた荷重に構造物が耐えられるか否かを評価します。画像(下記２点)のように、３Dデータとマッピングを駆使して計算結果を視覚的に捉えることができるため、荷重をかけられた構造物に発生する最大応力^※1と、その発生箇所を特定することができるのです。

※１最大応力：ある部材が破砕しない範囲で耐えられる応力の最大値

荷重をかけられた構造物に発生する最大の変形量もまた同様に数値化し、視覚的に把握することが可能です。

３．構造解析を活かした設計

構造解析を行うことで、設計した構造物の耐久性を確認し、また壊れやすい部分を特定することが可能となります。また、開発中の製品が使用される予定の現場環境を再現して評価するのが難しいケースもあります。それを仮想的に再現できるのは、コンピュータ上のシミュレーションならではの利点です。

こうしたメリットに加え、試作品の製作・テスト回数を減らすことができ、時間もコストも節約できます。ひいては設計プロセス全体の効率化にも繋がりますので、ぜひCAE解析を試して頂きたいと思います。

当社ではCAE受託解析サービスをご提供しておりますので、こちらをクリック頂くか、下記連絡先まで一度お問い合わせ下さい。

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