Simcenter 3D Material Engineering 材料解析

Simcenter 3D Material Engineering 材料解析

様々なミクロ構造の材料に対応したマルチスケール解析を実現

Simcenter 3D Material Engineeringは、Simcenter 3Dに搭載されている材料解析機能です。様々な材料の微細組織を考慮した精度の高いマルチスケール解析を行うことができます。また、仮想試験による材料データを取得することもでき、材料試験のコスト低減を図れます。

導入前の課題

  • 材料が複雑なミクロ構造を有しており、通常の構造解析では変形等の予測が難しい
  • 材料の製造工程で発生する残留応力や欠陥の影響が大きく、これらを考慮するための解析が必要と感じている。

導入効果

  • 様々なミクロ構造の材料に対応しており、その影響を考慮した予測が可能です
  • 製造シミュレーションとの連携により、残留応力や欠陥を考慮した解析が可能となります。

Simcenter 3D Material Engineeringの主な導入業界

  • 自動車

  • 航空宇宙

  • 電機

  • インフラ

特長

NXのCAD機能との連携した解析モデルの作成が可能であり、形状変更や簡易モデル化に対応

双方向のマルチスケール解析を実装されており、従来の一方向のマルチスケール解析に比べて精度が高い

マルチスケール解析の計算アルゴリズムなどを独自に技術を開発し、従来に比べて大幅に計算負荷が低減されている

材料のマルチスケール解析

Simcenter 3D Material Engineeringの双方向のマルチスケール解析 画像提供:シーメンス株式会社

Simcenter 3D Material Engineeringでは、材料のミクロ構造の変化を考慮したマルチスケール解析ができます。従来のマルチスケール解析と同様の局所化や均質化による一方向のマルチスケール解析だけではなく、独自に開発した双方向のマルチスケール解析も搭載されています。マルチスケール解析を行う場合には、計算負荷が大きいことが問題になりますが、Simcenter 3D Material Engineeringでは数学的な定式化やアルゴリズムの技術開発がされ、計算負荷を従来よりも99%以上低減できています。

  • 一方向のマルチスケール解析(局所化、均質化)
  • 双方向のマルチスケール解析
  • 材料データ取得のための仮想試験

製造シミュレーションとの連携

Simcenter 3D Material Engineeringは、構造解析との連携だけではなく、製造シミュレーションと連携することもできます。製造シミュレーションと連携することで、製造中に発生する残留応力や欠陥などのミクロ構造の特性を考慮した解析が可能となります。

Simcenter 3D MaterialEngineeringと製造シミュレーションの連携 画像提供:シーメンス株式会社

ミクロ構造の自動作成によるモデル化

Simcenter 3D Material Engineeringでは、ミクロ構造の解析をするために、ミクロ構造を自動生成してモデル化する機能が搭載されています。長短いずれの繊維材料や織物などの複合材料、さらに多孔質材料といったものについて、自動生成機能を用いて定義することで、簡易にモデル化することができます。

Simcenter 3D Material Engineeringの微細構造ライブラリ 画像提供:シーメンス株式会社

積層材料の解析

Simcenter 3D Laminate Compositeによる3Dの積層メッシュモデル
画像提供:シーメンス株式会社

Simcenter 3D Laminate Compositeによる3Dの積層メッシュモデル 画像提供:シーメンス株式会社

Simcenter Laminate Compositeを用いることで、積層材料を簡易に定義し、FEモデル作成することができます。領域毎の繊維方向を定義するZone Basedモデリングと、繊維方向に対する曲面の影響を考慮したPly Basedモデリングを活用することで、モデル作成を効率的に行えます。また、2Dだけでなく、3Dの積層メッシュモデルを作成する機能も搭載しており、厚さ方向の応力を考慮でき、層間剥離の解析などに有効です。

導入方法

導入までは3ステップ

  1. ヒアリング

    お客様のご要望を基に最適ソフトウェアを選定致します。

  2. ご提案

    課題解決しうる製品を提案させて頂き、ご導入までのフローをお話させて頂きます。

  3. ベンチマーク・トライアル

    実際に製品をご体感頂き、使用感や解析結果のご確認のお手伝いをさせて頂きます。

よくあるご質問

  1. Simcenter 3D Materials(材料解析)の販売形態は?

    ライセンス販売とサブスクリプション販売があります。また、VBL(トークン制)に対応しています。

  2. 導入するために必要な前提なプロダクトはあるの?

    Simcenter 3D Engineering Desktop/Simcenter 3D Structuresのいずれかが必要になります 。

  3. ISIDでベンチマーク評価を引き受けてくれるのか?

    お客様のモデル規模にもよりますが、比較的規模の小さいものであれば弊社で引き受けさせて頂き、モデル、解析規模の大きいものは別途すり合わせさせて頂ければと思いますので、お気軽にご相談ください。

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