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Ansys Mechanical Enterprise Ansys Mechanical Premium Ansys Mechanical Pro Ansys LS-DYNA Ansys Autodyn

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Page 1: Ansys CFD Premium Ansys CFD PrepPost...Ansys Workbenchのプロジェクトウィンドウは、「ツールボックス」と「プロジェクト概念図」で構成されています。

Ansys および他のすべての ANSYS, Inc. の製品名およびサービス名は、ANSYS, Inc. 、または、米国および他の国にあるANSYS, Inc. の子会社の登録商標です。その他のすべての商標または登録商標は、各所有者の財産です。

http://www.ansys.com/ja-JP/[email protected]

アンシス・ジャパン株式会社本    社

西日本オフィス 〒531-0072 大阪府大阪市北区豊崎 3-19-3 ピアスタワー 18FTEL (06) 6359-7371  FAX (06) 6359-7372

中部オフィス 〒460-0003 愛知県名古屋市中区錦 1-4-6 三井生命名古屋ビル 10FTEL (052) 218-3090  FAX (052) 218-3091

〒160-0023 東京都新宿区西新宿 6-10-1 日土地西新宿ビル 18FTEL (03) 5324-7301  FAX (03) 5324-7302

2020.5

※Ansys 2019 R3(2018 年 5 月現在) ご利用のライセンスや操作環境によって、対応するプラットフォームが異なります。 詳しくは直接お問合せください。

※Windows Home Edition には対応していません。※Unix では日本版 GUI はお使いいただけません。

Ansys Mechanical Enterprise

Ansys Mechanical Premium

Ansys Mechanical Pro

Ansys LS-DYNA

Ansys Autodyn

Page 2: Ansys CFD Premium Ansys CFD PrepPost...Ansys Workbenchのプロジェクトウィンドウは、「ツールボックス」と「プロジェクト概念図」で構成されています。

機能対応表

Ansys

操作環境

プリプロセッサ

各種解析機能

マルチフィジックス

ソリューション

計算の効率化

業界別

解析事例

カスタマイズ

ポスト

プロセッサ

最適化

データ・

プロセス管理

その他の

関連製品

1 2

Ansys Mechanical Enterprise構造解析フルパッケージ

Ansys Mechanical Premium高度な非線形応力解析、線形動解析

Ansys Mechanical Pro汎用的な接触解析、伝熱、疲労解析

Ansys CFD Enterprise流体解析フルパッケージ

Ansys CFD Premium

Ansys Discovery Standard

Ansys Discovery Essentials

高度な熱流体解析

Ansys CFD PrepPost流体解析専用プリ・ポストツール

Ansys Chemkin Enterprise燃焼・反応系特化型流体解析パッケージ

Ansys HFSS高周波 3 次元電磁界解析

Ansys PowerArtistRTL パワー解析、削減、デバッグ

Ansys SIwaveプリント基板、BGA パッケージ向けSI, PI, EMI 解析

Ansys Maxwell2 次元 /3 次元電磁界解析

Ansys Q3D Extractor電子部品向け寄生パラメータ抽出

Ansys RF and SI Option (Ansys Designer)電磁界・電子回路&システム統合設計環境

Ansys Twin Builderマルチドメイン回路・システムシミュレータ

Ansys VRXPERIENCE次世代自動車開発支援ツール

Ansys medini analyzeISO26262/IEC61508に基づく品質、安全性および信頼性解析

Ansys Discovery Ultimate

Ansys Icepak電気・電子機器熱流体解析

Ansys SCADE Suite各種機能安全規格で認証済みのコードジェネレータを搭載する組込みソフトウェア開発支援ツール

Ansys SCADE LifeCycleアプリケーション・ライフサイクル管理支援ツール

セーフティ・クリティカルな組込み HMI 開発支援ツール

Ansys SCADE Display

Ansys SCADE Architectセーフティ・クリティカルなシステムのアーキテクチャ設計支援ツール

Ansys SCADE Testテストとカバレッジ測定機能を備えたモデルベース統合テスト環境

パワー・ノイズ・信頼性解析(半導体)

システム3D 設計ソリューション プラットフォーム システムアーキテクチャ および組込みソフトウェア

Ansys Fluent汎用熱流体解析

モデリング用パッケージ

シミュレーション用パッケージ

設計者向けフルパッケージ

Ansys Forteエンジン燃焼解析

Ansys CFX汎用熱流体解析

電磁界、回路・システム解析

熱流体解析

流体解析

製品構成Ansys

構造解析 エレクトロニクス

Ansys Polyflow粘性・粘弾性流体解析

Ansys EnSight汎用ポストプロセッサ

Ansys FENSAP-ICE航空機の着氷解析

Ansys nCode DesignLife高度な疲労解析(振動疲労、高温疲労、スポット疲労等)

Ansys Motion剛体・弾性体の解析

AnsysChemkin-Pro詳細化学反応解析

Ansys ModelFuel Library 燃料ライブラリ

Ansys Forte

エンジン燃焼解析

Ansys Path FXSPICE ベースのタイミングサインオフ解析

3D ダイレクトモデラー

Ansys SpaceClaim Direct Modeler

形状作成

高度な落下・衝突解析

Ansys LS-DYNA

高度な爆発・衝撃解析

Ansys Autodyn

高度な陽解放落下・衝突解析

エンジニア / 研究者向け

Ansys Additive Suite金属付加製造技術シミュレーション

汎用ポストプロセッサ

AnsysEnSight

ポスト処理

ハイエンド最適化ツールAnsys optiSLang

大規模計算モジュールAnsys HPC

カスタマイズ用ツールキットAnsys Customization Suite

クラウドサービスAnsys Cloud

解析データ管理ツールAnsys Engineering Knowledge Manager

最適化

最適化ツールAnsys DesignXplorer

Ansys RedHawk-SC 次世代のSoCノイズサインオフ解析

AnsysDiscoveryLive

AnsysDiscoverySpaceClaim簡単操作のダイレクトモデリング

Fluent CFX

Simplorer

EnSight

Discovery SpaceClaim

Discovery SpaceClaim

Discovery Live

設計者オペレータ向け

Ansys Additive Print

Ansys Simplorerマルチドメイン回路・システムシミュレータ

Simplorer

Simplorer

Simplorer

Ansys Totem アナログカスタム設計向けノイズ・信頼性解析

Ansys PathFinder レイアウトベースの ESD 解析(オプション)

Helic システムオンチップ(SoCs)での電磁界およびノイズ解析

簡単操作のリアルタイムシミュレーション

本カタログでは、Ansys Mechanical Enterprise を中心に機能説明を行っています。製品名が記載されていない機能は、Ansys Mechanical Enterprise または下位ライセンス(Ansys Mechanical Premium/Ansys Mechanical Pro)のいずれかで利用可能です。

Page 3: Ansys CFD Premium Ansys CFD PrepPost...Ansys Workbenchのプロジェクトウィンドウは、「ツールボックス」と「プロジェクト概念図」で構成されています。

機能対応表

Ansys

操作環境

プリプロセッサ

各種解析機能

マルチフィジックス

ソリューション

計算の効率化

業界別

解析事例

カスタマイズ

ポスト

プロセッサ

最適化

データ・

プロセス管理

その他の

関連製品

1 2

Ansys Mechanical Enterprise構造解析フルパッケージ

Ansys Mechanical Premium高度な非線形応力解析、線形動解析

Ansys Mechanical Pro汎用的な接触解析、伝熱、疲労解析

Ansys CFD Enterprise流体解析フルパッケージ

Ansys CFD Premium

Ansys Discovery Standard

Ansys Discovery Essentials

高度な熱流体解析

Ansys CFD PrepPost流体解析専用プリ・ポストツール

Ansys Chemkin Enterprise燃焼・反応系特化型流体解析パッケージ

Ansys HFSS高周波 3 次元電磁界解析

Ansys PowerArtistRTL パワー解析、削減、デバッグ

Ansys SIwaveプリント基板、BGA パッケージ向けSI, PI, EMI 解析

Ansys Maxwell2 次元 /3 次元電磁界解析

Ansys Q3D Extractor電子部品向け寄生パラメータ抽出

Ansys RF and SI Option (Ansys Designer)電磁界・電子回路&システム統合設計環境

Ansys Twin Builderマルチドメイン回路・システムシミュレータ

Ansys VRXPERIENCE次世代自動車開発支援ツール

Ansys medini analyzeISO26262/IEC61508に基づく品質、安全性および信頼性解析

Ansys Discovery Ultimate

Ansys Icepak電気・電子機器熱流体解析

Ansys SCADE Suite各種機能安全規格で認証済みのコードジェネレータを搭載する組込みソフトウェア開発支援ツール

Ansys SCADE LifeCycleアプリケーション・ライフサイクル管理支援ツール

セーフティ・クリティカルな組込み HMI 開発支援ツール

Ansys SCADE Display

Ansys SCADE Architectセーフティ・クリティカルなシステムのアーキテクチャ設計支援ツール

Ansys SCADE Testテストとカバレッジ測定機能を備えたモデルベース統合テスト環境

パワー・ノイズ・信頼性解析(半導体)

システム3D 設計ソリューション プラットフォーム システムアーキテクチャ および組込みソフトウェア

Ansys Fluent汎用熱流体解析

モデリング用パッケージ

シミュレーション用パッケージ

設計者向けフルパッケージ

Ansys Forteエンジン燃焼解析

Ansys CFX汎用熱流体解析

電磁界、回路・システム解析

熱流体解析

流体解析

製品構成Ansys

構造解析 エレクトロニクス

Ansys Polyflow粘性・粘弾性流体解析

Ansys EnSight汎用ポストプロセッサ

Ansys FENSAP-ICE航空機の着氷解析

Ansys nCode DesignLife高度な疲労解析(振動疲労、高温疲労、スポット疲労等)

Ansys Motion剛体・弾性体の解析

AnsysChemkin-Pro詳細化学反応解析

Ansys ModelFuel Library 燃料ライブラリ

Ansys Forte

エンジン燃焼解析

Ansys Path FXSPICE ベースのタイミングサインオフ解析

3D ダイレクトモデラー

Ansys SpaceClaim Direct Modeler

形状作成

高度な落下・衝突解析

Ansys LS-DYNA

高度な爆発・衝撃解析

Ansys Autodyn

高度な陽解放落下・衝突解析

エンジニア / 研究者向け

Ansys Additive Suite金属付加製造技術シミュレーション

汎用ポストプロセッサ

AnsysEnSight

ポスト処理

ハイエンド最適化ツールAnsys optiSLang

大規模計算モジュールAnsys HPC

カスタマイズ用ツールキットAnsys Customization Suite

クラウドサービスAnsys Cloud

解析データ管理ツールAnsys Engineering Knowledge Manager

最適化

最適化ツールAnsys DesignXplorer

Ansys RedHawk-SC 次世代のSoCノイズサインオフ解析

AnsysDiscoveryLive

AnsysDiscoverySpaceClaim簡単操作のダイレクトモデリング

Fluent CFX

Simplorer

EnSight

Discovery SpaceClaim

Discovery SpaceClaim

Discovery Live

設計者オペレータ向け

Ansys Additive Print

Ansys Simplorerマルチドメイン回路・システムシミュレータ

Simplorer

Simplorer

Simplorer

Ansys Totem アナログカスタム設計向けノイズ・信頼性解析

Ansys PathFinder レイアウトベースの ESD 解析(オプション)

Helic システムオンチップ(SoCs)での電磁界およびノイズ解析

簡単操作のリアルタイムシミュレーション

本カタログでは、Ansys Mechanical Enterprise を中心に機能説明を行っています。製品名が記載されていない機能は、Ansys Mechanical Enterprise または下位ライセンス(Ansys Mechanical Premium/Ansys Mechanical Pro)のいずれかで利用可能です。

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Ansys

操作環境

Ansys

操作環境

3 4

各解析フロー

・解析のプロセスを解りやすく図解・ドラッグ&ドロップで、データの受け渡しを 簡単に設定可能・作成したフローは保存し、再利用が可能

データの相関関係

プロセスがひと目でわかるプロジェクト概念図

解析に関わる全てのプロセスを一つにつなぐ統合操作環境

Ansys Workbench

プロジェクトウィンドウ(プロジェクト管理画面)

他社 CAE/Ansys MechanicalAPDL データ変換

CADインターフェース 形状作成・修正 メッシュ生成 線形構造解析 非線形構造解析

衝撃・爆発解析

伝熱解析

電磁界解析

流体解析連成解析大規模解析カスタマイズ結果表示

最適化

データ管理

※ご利用可能な機能は、お使いのライセンスによって異なります。

用途やツールに合わせて選べるプリプロセッサ

解析業務の効率を高める各種機能

高度で幅広い解析機能

操作環境およびライセンスによって利用可能な機能が異なります。巻末の機能対応表をご確認下さい。Ansys の操作環境

Ansys の操作環境

モデリングからメッシュ生成、解析、結果評価まで、一連のプロセスを共通の GUI で提供

ジオメトリやメッシュ、解析結果など、各ツール間のデータの受け渡しが容易

解析に関わる全てのフローを、一括管理することが可能

自動メッシャーや最適化ツール、データ管理ツールなど、業務効率を高める機能が充実

Ansys Workbench の特徴

解析のプロセスを一元管理できるプロジェクトウィンドウAnsys 製品の大きな特徴の一つは、共通の操作環境「Ansys Workbench」を採用していることです。Ansys Workbenchは、Ansysのマルチフィジックスソリューションを実現する、次世代型の操作環境です。構造、伝熱、磁場、流体、落下・衝突、そして連成解析といった高度で幅広い解析機能はもちろん、CAD インターフェースやメッシュ生成などのプリプロセッサ、そして最適化やデータ管理をはじめとした作業効率を高めるための支援機能が、統一された操作環境で提供されています。Ansys Workbench 環境を利用することで、設計者から解析専任者、プロジェクト管理者など、解析業務に関わる全ての人やプロセスを一つにつなぐことができます。

Ansys Workbench のプロジェクトウィンドウは、「ツールボックス」と「プロジェクト概念図」で構成されています。ツールボックスは、個々の解析フローをテンプレート化したもので、各ツールを起動するランチャの機能も備えています。プロジェクト概念図は解析プロジェクトを図解したもので、必要な解析フローや、ジオメトリや解析結果をはじめとした各種データの関係をひと目で把握できます。

解析タイプ別に、解析フローのテンプレートを収録

ツールボックスには、解析分野ごとに必要な解析フローのテンプレートが収録されています。プロジェクト概念図にドラッグ&ドロップすると、作業項目が箇条書きで一覧表示され、項目をクリックすると自動的に必要なツールが起動します。「未定義」「終了」などの進捗がアイコンで表示されるため、作業に抜けがないか確認できます。

解析の効率を飛躍的に上げるパラメータスタディ

寸法や材料、境界条件などをパラメータとして定義し、パラメータスタディを行なうことができます。値を変えていくだけで、CAD やメッシャー、解析ツールなど、関連する全てのツールが自動的に更新され、解析結果を算出します。解析の作業を効率化したい方に最適です。

終了

未定義

実行待ち進捗状況をアイコン表示

解析フローのテンプレート モデルの読み込み3次元CAD等で作成したジオメトリを読み込みます。

メッシングメッシュは全自動で作成可能です。必要に応じて、形状やサイズなどを指定できます。

境界条件の設定&解析実行

変更前の3次元CADモデル(穴の数:10)

変更後の CADモデル(穴の数:3)

荷重、拘束などの境界条件を設定し、「解析実行」をクリックします。

結果表示結果を画像やアニメーションで表示したり、解析レポートを作成できます。

① パラメータの値を変更し、複数設計案をまとめて解析

※更に解析時間の短縮を図るために、分散処理用のライセンス (Ansys HPC Parametric Pack)もご用意しております。 詳しくは p.17「計算の効率化」をご覧ください。

穴の数:10穴の数:8

穴の数:5穴の数:3

② Ansys Workbench 上のパラメータの値を選択して、  CAD の形状を変更可能

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Ansys

操作環境

Ansys

操作環境

3 4

各解析フロー

・解析のプロセスを解りやすく図解・ドラッグ&ドロップで、データの受け渡しを 簡単に設定可能・作成したフローは保存し、再利用が可能

データの相関関係

プロセスがひと目でわかるプロジェクト概念図

解析に関わる全てのプロセスを一つにつなぐ統合操作環境

Ansys Workbench

プロジェクトウィンドウ(プロジェクト管理画面)

他社 CAE/Ansys MechanicalAPDL データ変換

CADインターフェース 形状作成・修正 メッシュ生成 線形構造解析 非線形構造解析

衝撃・爆発解析

伝熱解析

電磁界解析

流体解析連成解析大規模解析カスタマイズ結果表示

最適化

データ管理

※ご利用可能な機能は、お使いのライセンスによって異なります。

用途やツールに合わせて選べるプリプロセッサ

解析業務の効率を高める各種機能

高度で幅広い解析機能

操作環境およびライセンスによって利用可能な機能が異なります。巻末の機能対応表をご確認下さい。Ansys の操作環境

Ansys の操作環境

モデリングからメッシュ生成、解析、結果評価まで、一連のプロセスを共通の GUI で提供

ジオメトリやメッシュ、解析結果など、各ツール間のデータの受け渡しが容易

解析に関わる全てのフローを、一括管理することが可能

自動メッシャーや最適化ツール、データ管理ツールなど、業務効率を高める機能が充実

Ansys Workbench の特徴

解析のプロセスを一元管理できるプロジェクトウィンドウAnsys 製品の大きな特徴の一つは、共通の操作環境「Ansys Workbench」を採用していることです。Ansys Workbenchは、Ansysのマルチフィジックスソリューションを実現する、次世代型の操作環境です。構造、伝熱、磁場、流体、落下・衝突、そして連成解析といった高度で幅広い解析機能はもちろん、CAD インターフェースやメッシュ生成などのプリプロセッサ、そして最適化やデータ管理をはじめとした作業効率を高めるための支援機能が、統一された操作環境で提供されています。Ansys Workbench 環境を利用することで、設計者から解析専任者、プロジェクト管理者など、解析業務に関わる全ての人やプロセスを一つにつなぐことができます。

Ansys Workbench のプロジェクトウィンドウは、「ツールボックス」と「プロジェクト概念図」で構成されています。ツールボックスは、個々の解析フローをテンプレート化したもので、各ツールを起動するランチャの機能も備えています。プロジェクト概念図は解析プロジェクトを図解したもので、必要な解析フローや、ジオメトリや解析結果をはじめとした各種データの関係をひと目で把握できます。

解析タイプ別に、解析フローのテンプレートを収録

ツールボックスには、解析分野ごとに必要な解析フローのテンプレートが収録されています。プロジェクト概念図にドラッグ&ドロップすると、作業項目が箇条書きで一覧表示され、項目をクリックすると自動的に必要なツールが起動します。「未定義」「終了」などの進捗がアイコンで表示されるため、作業に抜けがないか確認できます。

解析の効率を飛躍的に上げるパラメータスタディ

寸法や材料、境界条件などをパラメータとして定義し、パラメータスタディを行なうことができます。値を変えていくだけで、CAD やメッシャー、解析ツールなど、関連する全てのツールが自動的に更新され、解析結果を算出します。解析の作業を効率化したい方に最適です。

終了

未定義

実行待ち進捗状況をアイコン表示

解析フローのテンプレート モデルの読み込み3次元CAD等で作成したジオメトリを読み込みます。

メッシングメッシュは全自動で作成可能です。必要に応じて、形状やサイズなどを指定できます。

境界条件の設定&解析実行

変更前の3次元CADモデル(穴の数:10)

変更後の CADモデル(穴の数:3)

荷重、拘束などの境界条件を設定し、「解析実行」をクリックします。

結果表示結果を画像やアニメーションで表示したり、解析レポートを作成できます。

① パラメータの値を変更し、複数設計案をまとめて解析

※更に解析時間の短縮を図るために、分散処理用のライセンス (Ansys HPC Parametric Pack)もご用意しております。 詳しくは p.17「計算の効率化」をご覧ください。

穴の数:10穴の数:8

穴の数:5穴の数:3

② Ansys Workbench 上のパラメータの値を選択して、  CAD の形状を変更可能

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プリプロセッサ

プリプロセッサ

5 6

操作環境およびライセンスによって利用可能な機能が異なります。巻末の機能対応表をご確認下さい。

プリプロセッサ

メッシュ変換・チェック機能

サードパーティツールで作成した有限要素モデルの変換Ansys Mechanical APDL(旧 Classic)環境はもちろん、NASTRAN、ABAQUS で作成した有限要素モデルをインポートし、Ansys Workbench 用に変換できます。また、Workbench で作成した有限要素モデルをエクスポートすることも可能です。

メッシュ指標ツールアスペクト比、ヤコビアン比、平行偏差、コーナー角度等をもとに、メッシュの品質チェックが可能です。

幅広い 3 次元 CAD サポート

モデリング

プリプロセッサAnsys Workbench 環境は、3 次元 CAD とのダイレクトインターフェースや、接触領域の自動定義、自動メッシュ生成など、解析初心者の方にも使いやすい支援機能を豊富に装備しています。また、メッシュのコントロールも手軽に行うことができます。

仮想トポロジーによる形状簡略化 ( 微少なフィーチャーの削除)

※複雑な形状を六面体だけでメッシュ作成できます

※ブロッキング法を用いて、複雑な形状でも六面体メッシュを作成します。マルチゾーンメッシュ

メッシュ指標ツール

スウィープメッシュとレイヤーメッシュ

ソリッド サーフェス

アセンブリモデルの自動接触定義(203 もの接触領域を自動生成)

構造体 流体領域

アセンブリメッシング

大規模モデルの自動メッシュ生成(要素数:7,554,406、節点数:11,354,478)

※Ansys Workbench の磁場解析には Ansys DesignModeler または Ansys SpaceClaim Direct Modeler が必要です。

※Ansys DesignModeler のみ対応

レイヤーメッシュ

スウィープメッシュ

ボディフィットカーテジアンメッシュ

3 次元 CAD インターフェース

主な機能

非常に幅広い 3 次元 CAD に対応しています。インターフェースを追加いただくだけで、複数の CAD と連携可能です。

CAD の形状変更を、即座に解析結果に反映プラグインに対応した 3 次元 CAD の場合、解析後、CAD 上で行った形状変更を、即座に解析に反映させることができます。CAD で設定したパラメータを使ったパラメータスタディも可能です※。

大規模アセンブリの自動接触定義

自動メッシュ生成・接触定義

一般に専門的な知識が必要とされるメッシュ生成を自動で行えます。また、3 次元CADから読み込んだアセンブリモデルの接触領域も自動認識します。特に部品点数の多い大規模モデルで威力を発揮します。

メッシュコントロール

必要に応じてメッシュサイズやメッシングの方法をコントロールすることで、より精度の高い結果を得ることができます。

アセンブリメッシング閉空間で囲まれた流体領域を自動判別し、流体領域をソリッド化することなく流体領域のメッシュを生成することができます。

形状簡略化要素サイズが小さくなるようなフィーチャを除去し、モデルのトポロジーを修正します。

シェル要素、ビーム要素の作成ジオメトリ間に出来た隙間を、自動的に埋めながらメッシュ作成することができます。

さまざまなメッシュの種類に対応四面体、六面体、プリズム、ピラミッド、スウィープメッシュ、レイヤーメッシュ、ボディフィットカーテジアンメッシュ等を作成できます。

サイズコントロール頂点、辺、面、ボディ、指定した領域内で要素サイズを指定できます。

接触整合四面体でメッシングされたソリッドボディ間の節点を整合することができます。

図のような大規模なアセンブリでは手作業で接触定義を行うのは膨大な時間を要し、また作業ミスを招きやすいのですが、Ansys Workbench は接触領域を全自動で定義し、メッシュも自動生成します。設計者が作成しているモデルをそのまま解析して設計評価することが可能です。

CAD データの作成メッシュデータを STL 形式に変換し、3DCAD 等で読み込んで利用できます。

分割面の作成面の一部に荷重や拘束を設定する際に利用します。

ソリッドモデルからサーフェス、中立面の抽出薄板モデルの解析に有効な機能です。

ラインアップ

Ansys DesignModelerヒストリ型のモデリングツールです。Parasolid ファイルの入出力やAnsys 用のモデルファイルとして利用できる中間ファイル(anf ファイル)も作成できます。

Ansys SpaceClaim Direct Modeler直感的にモデルの作成や修正が行えるノンヒストリ型のモデリングツールです。 寸法パラメータを設定することもでき、必要に応じてパラメトリックな設計変更も行えます。

ビーム要素の作成ラインを作成後、テンプレートから断面形状を選択して作成できます。

節点共有モデルの作成アセンブリモデルの節点共有モデルを作成できます。

囲い込み(気体・液体領域の作成)磁場・流体解析で必要な気体・流体領域を作成します。

サーフェスパッチ一部の面が破損したモデルを修復することができます。

電子機器熱流体解析ツール「Ansys Icepak」用モデル出力3 次元 CAD 形状をそのまま、あるいは簡略化して Ansys Icepak 用モデルデータとして出力できます。

(Ansys DesignModeler / Ansys SpaceClaim Direct Modeler)

3 次元 CAD をご利用でない場合も、Ansys DesignModeler や Ansys SpaceClaim Direct Modeler を使うことでモデルを作成できます。また 3 次元 CAD で作成したモデルを解析に適したジオメトリに加工・修正することも可能です。

※一部の CAD を除きます。

・2019 年 10 月現在。3 次元 CAD の最新バージョンへの対応はお問い合せください。・ご利用の OS により対応 CAD が異なりますので、事前に詳細をお問い合わせください。

Option

メッシング機能

モデル作成/修正

Enterprise

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プリプロセッサ

プリプロセッサ

5 6

操作環境およびライセンスによって利用可能な機能が異なります。巻末の機能対応表をご確認下さい。

プリプロセッサ

メッシュ変換・チェック機能

サードパーティツールで作成した有限要素モデルの変換Ansys Mechanical APDL(旧 Classic)環境はもちろん、NASTRAN、ABAQUS で作成した有限要素モデルをインポートし、Ansys Workbench 用に変換できます。また、Workbench で作成した有限要素モデルをエクスポートすることも可能です。

メッシュ指標ツールアスペクト比、ヤコビアン比、平行偏差、コーナー角度等をもとに、メッシュの品質チェックが可能です。

幅広い 3 次元 CAD サポート

モデリング

プリプロセッサAnsys Workbench 環境は、3 次元 CAD とのダイレクトインターフェースや、接触領域の自動定義、自動メッシュ生成など、解析初心者の方にも使いやすい支援機能を豊富に装備しています。また、メッシュのコントロールも手軽に行うことができます。

仮想トポロジーによる形状簡略化 ( 微少なフィーチャーの削除)

※複雑な形状を六面体だけでメッシュ作成できます

※ブロッキング法を用いて、複雑な形状でも六面体メッシュを作成します。マルチゾーンメッシュ

メッシュ指標ツール

スウィープメッシュとレイヤーメッシュ

ソリッド サーフェス

アセンブリモデルの自動接触定義(203 もの接触領域を自動生成)

構造体 流体領域

アセンブリメッシング

大規模モデルの自動メッシュ生成(要素数:7,554,406、節点数:11,354,478)

※Ansys Workbench の磁場解析には Ansys DesignModeler または Ansys SpaceClaim Direct Modeler が必要です。

※Ansys DesignModeler のみ対応

レイヤーメッシュ

スウィープメッシュ

ボディフィットカーテジアンメッシュ

3 次元 CAD インターフェース

主な機能

非常に幅広い 3 次元 CAD に対応しています。インターフェースを追加いただくだけで、複数の CAD と連携可能です。

CAD の形状変更を、即座に解析結果に反映プラグインに対応した 3 次元 CAD の場合、解析後、CAD 上で行った形状変更を、即座に解析に反映させることができます。CAD で設定したパラメータを使ったパラメータスタディも可能です※。

大規模アセンブリの自動接触定義

自動メッシュ生成・接触定義

一般に専門的な知識が必要とされるメッシュ生成を自動で行えます。また、3 次元CADから読み込んだアセンブリモデルの接触領域も自動認識します。特に部品点数の多い大規模モデルで威力を発揮します。

メッシュコントロール

必要に応じてメッシュサイズやメッシングの方法をコントロールすることで、より精度の高い結果を得ることができます。

アセンブリメッシング閉空間で囲まれた流体領域を自動判別し、流体領域をソリッド化することなく流体領域のメッシュを生成することができます。

形状簡略化要素サイズが小さくなるようなフィーチャを除去し、モデルのトポロジーを修正します。

シェル要素、ビーム要素の作成ジオメトリ間に出来た隙間を、自動的に埋めながらメッシュ作成することができます。

さまざまなメッシュの種類に対応四面体、六面体、プリズム、ピラミッド、スウィープメッシュ、レイヤーメッシュ、ボディフィットカーテジアンメッシュ等を作成できます。

サイズコントロール頂点、辺、面、ボディ、指定した領域内で要素サイズを指定できます。

接触整合四面体でメッシングされたソリッドボディ間の節点を整合することができます。

図のような大規模なアセンブリでは手作業で接触定義を行うのは膨大な時間を要し、また作業ミスを招きやすいのですが、Ansys Workbench は接触領域を全自動で定義し、メッシュも自動生成します。設計者が作成しているモデルをそのまま解析して設計評価することが可能です。

CAD データの作成メッシュデータを STL 形式に変換し、3DCAD 等で読み込んで利用できます。

分割面の作成面の一部に荷重や拘束を設定する際に利用します。

ソリッドモデルからサーフェス、中立面の抽出薄板モデルの解析に有効な機能です。

ラインアップ

Ansys DesignModelerヒストリ型のモデリングツールです。Parasolid ファイルの入出力やAnsys 用のモデルファイルとして利用できる中間ファイル(anf ファイル)も作成できます。

Ansys SpaceClaim Direct Modeler直感的にモデルの作成や修正が行えるノンヒストリ型のモデリングツールです。 寸法パラメータを設定することもでき、必要に応じてパラメトリックな設計変更も行えます。

ビーム要素の作成ラインを作成後、テンプレートから断面形状を選択して作成できます。

節点共有モデルの作成アセンブリモデルの節点共有モデルを作成できます。

囲い込み(気体・液体領域の作成)磁場・流体解析で必要な気体・流体領域を作成します。

サーフェスパッチ一部の面が破損したモデルを修復することができます。

電子機器熱流体解析ツール「Ansys Icepak」用モデル出力3 次元 CAD 形状をそのまま、あるいは簡略化して Ansys Icepak 用モデルデータとして出力できます。

(Ansys DesignModeler / Ansys SpaceClaim Direct Modeler)

3 次元 CAD をご利用でない場合も、Ansys DesignModeler や Ansys SpaceClaim Direct Modeler を使うことでモデルを作成できます。また 3 次元 CAD で作成したモデルを解析に適したジオメトリに加工・修正することも可能です。

※一部の CAD を除きます。

・2019 年 10 月現在。3 次元 CAD の最新バージョンへの対応はお問い合せください。・ご利用の OS により対応 CAD が異なりますので、事前に詳細をお問い合わせください。

Option

メッシング機能

モデル作成/修正

Enterprise

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プリプロセッサ

各種解析機能

7 8

材料情報の管理と効率的な材料の選択(Ansys GRANTA)

複合材料に特化したプリポスト処理

操作環境およびライセンスによって利用可能な機能が異なります。巻末の機能対応表をご確認下さい。

プリプロセッサ / 各種解析機能

直感的な操作による複合材料の設定

Ansys Workbench環境に統合

破壊基準の評価 ドレープシミュレーション

直感的な操作による複合材料の設定

Ansys Workbench 環境に統合

破壊基準の評価

積層シェルから積層ソリッドを作成

可変材料データの定義

・ 最大ひずみ ・ LaRC・ 最大応力 ・ Cuntze・ Tsai-Wu ・ Face Sheet Wrinking・ Tsai-Hill ・ Core Failure・ Hashin ・ Shear Crimping・ Puck ・ Hoffman

・ 温度 ・ 劣化係数 ・ せん断 ・ 空隙率 他

ドレープシミュレーション

複合材料専用のプリポストプロセッサも利用可能です。Ansys Workbench に統合された環境で、直感的な操作による複合材料のプリポスト処理が可能です。

Ansys GRANTA MI社内の材料に関する知識をすべて管理して、企業全体へ展開・共有を行います。・材料の特性データ、試験結果、使用実績など材料のすべての情報を管理・材料エンジニア、設計者、試験担当者、調達、メンテナンスなどが共通の材料データ  にアクセス

Ansys CES Selector材料の選定、分析、比較のプロセスを、豊富な情報量のデータセットと、グラフィカルな分析方法で提供します。・金属、化合物、プラスチックなど、さまざまな材料に関する 3,500 件以上のデー タセット・キーワード、特性値による材料検索、フィルタリング機能・グラフィカルに材料特性の分析を支援するグラフ、比較ツール

マイクロストラクチャモデルを利用した材料モデル算出ツール(Ansys Material Designer)

様々な材料データを解析的に算出するアプリケーション複合材料(繊維強化材料)や織物、ラティス構造など、様々な素材の材料データを解析的に算出し、解析モデルへ適用します。・格子、複合体の 1つのパターンをマイクロストラクチャとして解析モデル化・構造解析の異方性材料として定義・繊維密度、太さ、交差角度をパラメータ化

静的構造解析

線形動的解析

線形静的解析

非線形静的解析

時刻歴応答解析

スペクトル応答解析

ランダム応答解析

モード合成法(CMS)

ローターダイナミクス

・材料非線形弾塑性、超弾性、粘弾性、粘塑性、クリープ、コンクリート、鋳鉄、スウェリング、形状記憶合金、ガスケット、多孔質材

・幾何学的非線形大ひずみ、大変形

・要素非線形接触要素 ( 面-面、線-面、点-面、点-点、剥離 )、非線形バネ要素、非線形ダンパー要素、コンビネーション要素、ボルトプリテンション要素、ガスケット要素、インターフェース要素(剥離)

モーダル解析・モーダル解析・初期応力(線形)を考慮したモーダル・初期応力(非線形)を考慮したモーダル・周期対称大変形モーダル

疲労解析

応力と寿命/ひずみと寿命の関係(S-N 曲線)に基づく手法 (※2)

・応力寿命疲労(高サイクル疲労)・ひずみ寿命疲労(低サイクル疲労)・ランダム振動疲労(PSD による加振)

トポロジー最適化解析

制約条件のもとで構造物の位相を最適化する手法

剛体運動解析

低コストでロバストなマルチダイナミクス解析 (※3)

・静的構造解析結果に基づく最適化・モーダル解析結果に基づく最適化

座屈解析

線形固有値座屈解析

非線形座屈解析

非線形動的解析

陰解法 時刻歴応答解析

陽解法 時刻歴応答解析(落下・衝突)(※1)

その他の解析機能

破壊解析、亀裂進展解析

2D / 3D リゾーニング

周波数応答解析・周波数応答解析・初期応力を考慮した周波数応答解析・周期対称周波数応答解析

各種解析機能

粘弾性 - 超弾性材料を利用したラバーブッシュの応力分布

足廻り部品の応力解析

ギアの噛み合せ(接触) 弾塑性材料を考慮したパイプ曲げ解析

締め付け力によるボルトの応力(ボルトプリテンション機能)

基板のランダム振動

マイクロガスタービンにおけるローターダイナミクス

時刻歴応答解析

ノートパソコンの落下 エンジン部の運動解析

構造解析

(※1)より高度な解析には Ansys LS-DYNA および Ansys Autodyn をご用意しています(p.9 参照)。詳細はお問合せください。

(※2)より高度な解析には Ansys nCode DesignLife をご用意しています(p.21 参照)。詳細はお問合せください。

(※3)より高度な解析には、Ansys Motion をご用意しています。詳細はお問い合わせください。

Page 9: Ansys CFD Premium Ansys CFD PrepPost...Ansys Workbenchのプロジェクトウィンドウは、「ツールボックス」と「プロジェクト概念図」で構成されています。

プリプロセッサ

各種解析機能

7 8

材料情報の管理と効率的な材料の選択(Ansys GRANTA)

複合材料に特化したプリポスト処理

操作環境およびライセンスによって利用可能な機能が異なります。巻末の機能対応表をご確認下さい。

プリプロセッサ / 各種解析機能

直感的な操作による複合材料の設定

Ansys Workbench環境に統合

破壊基準の評価 ドレープシミュレーション

直感的な操作による複合材料の設定

Ansys Workbench 環境に統合

破壊基準の評価

積層シェルから積層ソリッドを作成

可変材料データの定義

・ 最大ひずみ ・ LaRC・ 最大応力 ・ Cuntze・ Tsai-Wu ・ Face Sheet Wrinking・ Tsai-Hill ・ Core Failure・ Hashin ・ Shear Crimping・ Puck ・ Hoffman

・ 温度 ・ 劣化係数 ・ せん断 ・ 空隙率 他

ドレープシミュレーション

複合材料専用のプリポストプロセッサも利用可能です。Ansys Workbench に統合された環境で、直感的な操作による複合材料のプリポスト処理が可能です。

Ansys GRANTA MI社内の材料に関する知識をすべて管理して、企業全体へ展開・共有を行います。・材料の特性データ、試験結果、使用実績など材料のすべての情報を管理・材料エンジニア、設計者、試験担当者、調達、メンテナンスなどが共通の材料データ  にアクセス

Ansys CES Selector材料の選定、分析、比較のプロセスを、豊富な情報量のデータセットと、グラフィカルな分析方法で提供します。・金属、化合物、プラスチックなど、さまざまな材料に関する 3,500 件以上のデー タセット・キーワード、特性値による材料検索、フィルタリング機能・グラフィカルに材料特性の分析を支援するグラフ、比較ツール

マイクロストラクチャモデルを利用した材料モデル算出ツール(Ansys Material Designer)

様々な材料データを解析的に算出するアプリケーション複合材料(繊維強化材料)や織物、ラティス構造など、様々な素材の材料データを解析的に算出し、解析モデルへ適用します。・格子、複合体の 1つのパターンをマイクロストラクチャとして解析モデル化・構造解析の異方性材料として定義・繊維密度、太さ、交差角度をパラメータ化

静的構造解析

線形動的解析

線形静的解析

非線形静的解析

時刻歴応答解析

スペクトル応答解析

ランダム応答解析

モード合成法(CMS)

ローターダイナミクス

・材料非線形弾塑性、超弾性、粘弾性、粘塑性、クリープ、コンクリート、鋳鉄、スウェリング、形状記憶合金、ガスケット、多孔質材

・幾何学的非線形大ひずみ、大変形

・要素非線形接触要素 ( 面-面、線-面、点-面、点-点、剥離 )、非線形バネ要素、非線形ダンパー要素、コンビネーション要素、ボルトプリテンション要素、ガスケット要素、インターフェース要素(剥離)

モーダル解析・モーダル解析・初期応力(線形)を考慮したモーダル・初期応力(非線形)を考慮したモーダル・周期対称大変形モーダル

疲労解析

応力と寿命/ひずみと寿命の関係(S-N 曲線)に基づく手法 (※2)

・応力寿命疲労(高サイクル疲労)・ひずみ寿命疲労(低サイクル疲労)・ランダム振動疲労(PSD による加振)

トポロジー最適化解析

制約条件のもとで構造物の位相を最適化する手法

剛体運動解析

低コストでロバストなマルチダイナミクス解析 (※3)

・静的構造解析結果に基づく最適化・モーダル解析結果に基づく最適化

座屈解析

線形固有値座屈解析

非線形座屈解析

非線形動的解析

陰解法 時刻歴応答解析

陽解法 時刻歴応答解析(落下・衝突)(※1)

その他の解析機能

破壊解析、亀裂進展解析

2D / 3D リゾーニング

周波数応答解析・周波数応答解析・初期応力を考慮した周波数応答解析・周期対称周波数応答解析

各種解析機能

粘弾性 - 超弾性材料を利用したラバーブッシュの応力分布

足廻り部品の応力解析

ギアの噛み合せ(接触) 弾塑性材料を考慮したパイプ曲げ解析

締め付け力によるボルトの応力(ボルトプリテンション機能)

基板のランダム振動

マイクロガスタービンにおけるローターダイナミクス

時刻歴応答解析

ノートパソコンの落下 エンジン部の運動解析

構造解析

(※1)より高度な解析には Ansys LS-DYNA および Ansys Autodyn をご用意しています(p.9 参照)。詳細はお問合せください。

(※2)より高度な解析には Ansys nCode DesignLife をご用意しています(p.21 参照)。詳細はお問合せください。

(※3)より高度な解析には、Ansys Motion をご用意しています。詳細はお問い合わせください。

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各種解析機能

各種解析機能

9 10

陽解法とは:時刻歴応答解析には、「陰解法」と「陽解法」の 2 種類の手法があります。有限要素法解析ツールで一般的に採用されている「陰解法」は収束計算を必要とし、非線形性の強い問題の場合、解が発散して計算が中断されてしまうことがあります。一方、Ansys LS-DYNA や Ansys Autodyn が採用している「陽解法」では収束計算の必要がありません。これにより解の発散を避けることができ、比較的安定して解が得られます。

操作環境およびライセンスによって利用可能な機能が異なります。巻末の機能対応表をご確認下さい。

各種解析機能

適用例

衝突問題

金属成形・圧延、押出、鍛造、型鍛造・深絞り、しごき、板金加工

容器の成形、衝撃

電子機器の落下

・輸送コンテナボックス

自動車部品の成形、衝撃・車体、バンパー、ステアリング

貫通

応力伝播

生体材料、医療品

各種工業製品・工具、スポーツ用品、ヘルメット

主な機能

解析機能・2 次元、3 次元問題の解析 ・剛体定義 ・マス・スケーリング・Ansys ( 陰解法 ) との連成解析・ALE 機能・流体-構造連成解析(オイラー・ラグランジュ連成)(※1)

ラインアップ

Ansys LS-DYNA自動車・航空宇宙・造船などの産業で数多くの実績を持つ LS-DYNA ソルバーを、Ansys の操作環境に統合した非線形時刻歴応答解析ツールです。操作性に優れたAnsys Workbench 環境上で、解析に必要な設定をすべて行うことができます。

Ansys AutodynAnsys Workbench 環境に対応した、陽解法による非線形時刻歴応答解析ツールです。専用の GUI により、高度な衝撃解析や爆発解析が行えます。

要素ビーム、トラス、シェル、2D / 3D ソリッド、バネ・ダッシュポット、集中質量、オイラー (※1)

接触鍛造や圧延のような金属加工、構造物の衝突や貫通、落下による衝撃等の問題には接触機能が用いられます。Ansys LS-DYNA / Ansys Autodyn では様々な接触の形態が扱えるほか、接触時の摩擦をモデル化できます。・接触形態: シングルサーフェス、点-面、面-面・摩擦: 静摩擦、動摩擦、粘性摩擦・エローディング

(Ansys LS-DYNA / Ansys Autodyn)

Ansys LS-DYNA および Ansys Autodyn は、落下・衝突をはじめとした非線形時刻歴応答解析専用ツールです。陰解法ソルバーを採用した一般的な有限要素法解析ツールとは異なり、収束計算を必要としない陽解法ソルバーを採用。落下・衝突のような非線形性の強い問題を、高速・高精度に解くことが可能です。

(※1) Ansys Autodyn で利用可能な機能です。

ジェットエンジン内タービンブレードの損傷

Ansys LS-DYNA による携帯電話の落下解析(解析に必要な設定を、すべて Ansys Workbench 環境で行えます)

電池内部の流体-構造連成解析

飛翔体

鉄筋コンクリートの破壊

高度な陽解法落下・衝突解析ツール Option

定常伝熱解析線形解析非線形解析(温度依存、輻射)

定常電流解析

非定常伝熱解析線形解析非線形解析(温度依存、輻射)相転移

その他熱接触物質移送による熱流考慮熱源移動熱流の ON/OFF 制御(サーモスタット)

伝熱解析

その他の解析

定常電流-伝熱解析

圧電解析

音響解析

アイロンの過渡熱解析プリント基板の伝熱解析

スリットを通過する音圧電アクチュエータのモーダル解析

車体周りの流体解析継手付近の熱流体解析

筐体の輻射 はずみ車の鋳造( 液体→固体への相転移 )

アルミニウム砂型

主な機能

・定常 / 非定常流・圧縮性 / 非圧縮性  ・層流 / 乱流・強制 / 自然対流伝熱・輻射伝熱・化学種の混合、反応、燃焼 ・自由表面、混相流、分散相

・粒子追跡・回転機械・各種 Ansys 製品との連成 - 構造解析  (Ansys Mechanical) - 電磁界解析  (Ansys Maxwell、Ansys HFSS 他)

(Ansys Fluent / Ansys CFX)流体解析ツール Option

熱流体現象を高速・高精度に解析するツールとして、幅広い業界から信頼されている汎用熱流体解析ソフトウェア Ansys Fluent、回転機械において強みを発揮する Ansys CFX を提供しております。Ansys CFX、Fluent 共に、Ansys CFD Premium または Ansys CFD Enterprise ライセンスでご利用いただけます。詳細は流体解析用のカタログ(Ansys Fluid Solutions) をご参照ください。

主な機能

・磁場解析: 静磁場、交流磁場、過渡磁場・電場解析: 静電場、直流伝導場、交流電伝導場(2D)、過渡電場(3D)・アダプティブオートメッシュ・各種非線形材料 ( 異方性、温度依存性、磁石、積層材料等との併用設定可 )・コアロス計算・着磁解析、減磁解析・モーション解析 ・各種 Ansys 製品との連成 (Ansys Mechanical/Ansys Fluent/Ansys Icepak/Ansys RMxprt/Ansys PExprt/Ansys HFSS)

(Ansys Maxwell)電磁界解析ツール Option

Ansys Maxwell は、モータやアクチュエータ、インダクタ、トランス、磁気センサをはじめとする各種エレクトロメカニカル製品開発のための電磁界解析ツールです。詳細は電磁界解析用のカタログ(Ansys Electronics Solutions) をご参照ください。

Page 11: Ansys CFD Premium Ansys CFD PrepPost...Ansys Workbenchのプロジェクトウィンドウは、「ツールボックス」と「プロジェクト概念図」で構成されています。

各種解析機能

各種解析機能

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陽解法とは:時刻歴応答解析には、「陰解法」と「陽解法」の 2 種類の手法があります。有限要素法解析ツールで一般的に採用されている「陰解法」は収束計算を必要とし、非線形性の強い問題の場合、解が発散して計算が中断されてしまうことがあります。一方、Ansys LS-DYNA や Ansys Autodyn が採用している「陽解法」では収束計算の必要がありません。これにより解の発散を避けることができ、比較的安定して解が得られます。

操作環境およびライセンスによって利用可能な機能が異なります。巻末の機能対応表をご確認下さい。

各種解析機能

適用例

衝突問題

金属成形・圧延、押出、鍛造、型鍛造・深絞り、しごき、板金加工

容器の成形、衝撃

電子機器の落下

・輸送コンテナボックス

自動車部品の成形、衝撃・車体、バンパー、ステアリング

貫通

応力伝播

生体材料、医療品

各種工業製品・工具、スポーツ用品、ヘルメット

主な機能

解析機能・2 次元、3 次元問題の解析 ・剛体定義 ・マス・スケーリング・Ansys ( 陰解法 ) との連成解析・ALE 機能・流体-構造連成解析(オイラー・ラグランジュ連成)(※1)

ラインアップ

Ansys LS-DYNA自動車・航空宇宙・造船などの産業で数多くの実績を持つ LS-DYNA ソルバーを、Ansys の操作環境に統合した非線形時刻歴応答解析ツールです。操作性に優れたAnsys Workbench 環境上で、解析に必要な設定をすべて行うことができます。

Ansys AutodynAnsys Workbench 環境に対応した、陽解法による非線形時刻歴応答解析ツールです。専用の GUI により、高度な衝撃解析や爆発解析が行えます。

要素ビーム、トラス、シェル、2D / 3D ソリッド、バネ・ダッシュポット、集中質量、オイラー (※1)

接触鍛造や圧延のような金属加工、構造物の衝突や貫通、落下による衝撃等の問題には接触機能が用いられます。Ansys LS-DYNA / Ansys Autodyn では様々な接触の形態が扱えるほか、接触時の摩擦をモデル化できます。・接触形態: シングルサーフェス、点-面、面-面・摩擦: 静摩擦、動摩擦、粘性摩擦・エローディング

(Ansys LS-DYNA / Ansys Autodyn)

Ansys LS-DYNA および Ansys Autodyn は、落下・衝突をはじめとした非線形時刻歴応答解析専用ツールです。陰解法ソルバーを採用した一般的な有限要素法解析ツールとは異なり、収束計算を必要としない陽解法ソルバーを採用。落下・衝突のような非線形性の強い問題を、高速・高精度に解くことが可能です。

(※1) Ansys Autodyn で利用可能な機能です。

ジェットエンジン内タービンブレードの損傷

Ansys LS-DYNA による携帯電話の落下解析(解析に必要な設定を、すべて Ansys Workbench 環境で行えます)

電池内部の流体-構造連成解析

飛翔体

鉄筋コンクリートの破壊

高度な陽解法落下・衝突解析ツール Option

定常伝熱解析線形解析非線形解析(温度依存、輻射)

定常電流解析

非定常伝熱解析線形解析非線形解析(温度依存、輻射)相転移

その他熱接触物質移送による熱流考慮熱源移動熱流の ON/OFF 制御(サーモスタット)

伝熱解析

その他の解析

定常電流-伝熱解析

圧電解析

音響解析

アイロンの過渡熱解析プリント基板の伝熱解析

スリットを通過する音圧電アクチュエータのモーダル解析

車体周りの流体解析継手付近の熱流体解析

筐体の輻射 はずみ車の鋳造( 液体→固体への相転移 )

アルミニウム砂型

主な機能

・定常 / 非定常流・圧縮性 / 非圧縮性  ・層流 / 乱流・強制 / 自然対流伝熱・輻射伝熱・化学種の混合、反応、燃焼 ・自由表面、混相流、分散相

・粒子追跡・回転機械・各種 Ansys 製品との連成 - 構造解析  (Ansys Mechanical) - 電磁界解析  (Ansys Maxwell、Ansys HFSS 他)

(Ansys Fluent / Ansys CFX)流体解析ツール Option

熱流体現象を高速・高精度に解析するツールとして、幅広い業界から信頼されている汎用熱流体解析ソフトウェア Ansys Fluent、回転機械において強みを発揮する Ansys CFX を提供しております。Ansys CFX、Fluent 共に、Ansys CFD Premium または Ansys CFD Enterprise ライセンスでご利用いただけます。詳細は流体解析用のカタログ(Ansys Fluid Solutions) をご参照ください。

主な機能

・磁場解析: 静磁場、交流磁場、過渡磁場・電場解析: 静電場、直流伝導場、交流電伝導場(2D)、過渡電場(3D)・アダプティブオートメッシュ・各種非線形材料 ( 異方性、温度依存性、磁石、積層材料等との併用設定可 )・コアロス計算・着磁解析、減磁解析・モーション解析 ・各種 Ansys 製品との連成 (Ansys Mechanical/Ansys Fluent/Ansys Icepak/Ansys RMxprt/Ansys PExprt/Ansys HFSS)

(Ansys Maxwell)電磁界解析ツール Option

Ansys Maxwell は、モータやアクチュエータ、インダクタ、トランス、磁気センサをはじめとする各種エレクトロメカニカル製品開発のための電磁界解析ツールです。詳細は電磁界解析用のカタログ(Ansys Electronics Solutions) をご参照ください。

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マルチフィジックス

ソリューション

マルチフィジックス

ソリューション

11 12

電磁界-構造連成解析

電磁場解析

交流磁場解析

初期の損失分布 損失分布最終結果

Ansys Maxwell で求めた吸引力やローレンツ力は静的構造解析、時刻歴構造解析だけでなく、周波数応答解析にも引き渡すことができます。モーターの過渡磁場解析において、ステータのティースに発生する吸引力はロータの回転に合わせて時々刻々と変化します。各時刻の吸引力を時刻歴構造解析へ引き渡し、ステータおよびケースの振動特性を評価することも可能ですが、 Maxwell の FFT 変換機能を利用すると、内部的に吸引力を周波数分解し、周波数応答解析の境界条件として引き渡し応答特性の解析が可能となります。また、音響 - 構造連成解析の境界条件として引き渡せば、ティースの振動によるノイズ(雑音)の解析も実現できます。

電磁界-伝熱(熱流体)連成解析

Ansys Maxwell で求めたジュール損および鉄損は伝熱解析だけでなく、熱流体解析ツール(Ansys Fluent)にも引き渡すことができます。過渡磁場解析で求めたジュール損・鉄損は時間平均の損失分布として非定常伝熱(熱流体)解析に転送できるため、過渡磁場解析の時間ステップサイズに合わせることなく効率よく解析することができます。また、定常状態を求める誘導加熱問題においては、温度依存性物性値の影響を考慮した Ansys Maxwell-Ansys Fluent 双方向連成を、温度の変化率が指定したトレランス内に収まるまで収束計算させることもできます。

電磁界解析ツール Ansys Maxwell はモータやアクチュエータ、トランスをはじめとする各種エレクトロメカニカル製品開発に活用されています。解析対象に発生する吸引力やローレンツ力、ジュール損や鉄損などを求めるだけでなく、統合操作環境である Ansys Workbench上で使用することで、構造・伝熱・熱流体解析とのマルチフィジックスソリューションを実現できます。

Ansys シリーズの最大の強みであるマルチフィジックス解析は、より実現象に近い複雑な解析が求められる近年、さらに注目を集めています。Ansys は構造・伝熱・磁場・電気・流体などの複数の場を組み合わせた高度な解析が可能です。解析手法は大きく 2 つに分かれており、各場の解析を組み合わせて、連成場の解を求めるシーケンシャル連成と 1 回の解析で複数の場を解くダイレクト連成があります。

マルチフィジックスソリューション 操作環境およびライセンスによって利用可能な機能が異なります。巻末の機能対応表をご確認下さい。

マルチフィジックスソリューション

電磁界解析ツールとの連成機能

Ansys Maxwell 定常解析

流速ベクトル 温度分布

Ansys Fluent

伝 熱

流 体

電 気

磁 場

構 造

構造解析

モータの電磁界-構造-音響連成解析

吸引力

双方向連成

音響解析

変位

適用例 ・MEMS デバイス(静電場-構造-流体、磁場-構造-流体)・圧電デバイス(電場-構造)・電気機械(磁場-伝熱-構造)・ジュール加熱(電気-伝熱-構造)・誘導加熱(電磁場-伝熱)・RF 加熱(高周波電磁場-伝熱-構造)・プロセス容器(伝熱-構造)・防音・騒音問題(音響-構造)

※ ダイレクト連成の例

一方向 FSI 解析

Ansysは、数値解析ベンダーとして最も柔軟性が高く、先進的な流体-構造連成解析(FSI解析)ツールを提供します。FSI解析は、航空工学(航空機の翼のたわみ)、土木工学(建造物への風荷重)、バイオメディカル(狭窄用ステント設計)ど多くの産業で必要とされ、重要な一角を占めています。市場のニーズに応じ、製品の品質と信頼性を維持しつつ、製造しやすい製品設計をすることが急務である中、FSI 解析の重要性は確実に高まっています。Ansys の FSI 解析はダイレクト連成※とシーケンシャル連成が可能です。シーケンシャル連成については、一方向(1-Way)連成と双方向(2-Way)連成が利用できます。

流体解析から構造解析(構造解析から流体解析)など、前者から後者へ解析結果データを 1 回転送する一方向の FSI解析です。前者の解析結果を後者の解析の温度や荷重などの境界条件として利用することができます。

一 方 向 FSI 解 析 は、Ansys Mechanical (Pro 以 上)と Ansys CFX、Ansys Fluent、および Ansys Icepak 間で連成解析を実施でき、初めて FSI 解析を利用される方にも簡単な手順で、計算負荷も少なく作業することが可能です。

双方向 FSI 解析

流体-構造連成解析において、構造物の変形と流れ場の挙動が大きく影響し合うケースでは、双方向 FSI 解析が必要になります。事例としては、空力による翼のフラッタ、自動車エンジンフード上のバフェティング現象、建築物および橋梁に作用する非定常な風の荷重、弾性人工血管および人工弁まわりの血液流れなどがあります。これらの例では、Ansys Mechanical Enterprise および Ansys Fluent / CFX のソルバー間で荷重(熱)と変位の2つを転送しながら、2 つを同時に解析実行します。電子部品のように、熱膨張によるゆがみが冷却流体パターンに影響を及ぼすような場合においても同様です。

Ansys の流体-構造連成解析の特徴としては、Ansys Fluent / CFX と Ansys Mechanical Enterprise を連成する表面熱の 双方向 FSI、また Ansys Fluent / CFX と Ansys Mechanical Enterprise を連成する表面熱と力 / 変位(変形)の 双方向 FSI があります。

Ansys Fluent / CFX の場合、共通の操作環境で FSI 解析が行なえるほか、解析結果の受け渡しにサードーパーティのツールを必要としないため、操作性に非常に優れています。

Ansys Workbench で実行可能な FSI 解析

一方向 および 双方向 FSI 解析について、設定から解析実行、ポスト処理までの一連の作業を Ansys Workbench 環境上で行うことができるのも大きな特徴のひとつです。また、独立したポスト処理ツールを装備しており、定常および非定常の FSI 解析を同時に表示したり、流体解析結果と構造解析結果を組み合わせたアニメーションを作成することもできます。

Ansys Workbench 環境における解析ジョブ管理機能や各解析ツールとの連携によって、FSI 解析では、Ansys Mechanical(一方向 FSI 解析は Ansys Mechanical Pro 以上、双方向 FSI 解析は Ansys Mechanical Enterprise)と Ansys Fluent / CFX の連成が設定から解析実行、ポスト処理まで効率よく作業することができます。一方向 FSI 解析では、Ansys Workbench 上で、Face の情報だけでなく Volume の温度分布も構造解析側に渡すことが可能です。

流体側のソルバーとしては、Ansys CFX と Ansys Fluent どちらも利用可能です。

資料提供:CADFEM社様

資料提供:EMT-R社様

固体の温度 2 種類の流体および固体内の伝熱を考慮した流体解析結果 熱応力

3 つの弁尖を持つ心臓弁を流れる血流(非定常流れ)の 双方向 FSI 解析

自動車の排気マニフォールドにおける表面熱の 双方向 FSI 解析

航空機ファンの空力弾性解析 航空機主翼の 一方向 FSI 解析

ガスエンジン排気管の管寄せについて Ansys Workbench 環境で実施した FSI 熱応力解析

・音響場-構造(Ansys Mechanical Enterprise) ・電磁界-流体(Ansys Fluent)

流体-構造連成解析(FSI 解析)

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マルチフィジックス

ソリューション

マルチフィジックス

ソリューション

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電磁界-構造連成解析

電磁場解析

交流磁場解析

初期の損失分布 損失分布最終結果

Ansys Maxwell で求めた吸引力やローレンツ力は静的構造解析、時刻歴構造解析だけでなく、周波数応答解析にも引き渡すことができます。モーターの過渡磁場解析において、ステータのティースに発生する吸引力はロータの回転に合わせて時々刻々と変化します。各時刻の吸引力を時刻歴構造解析へ引き渡し、ステータおよびケースの振動特性を評価することも可能ですが、 Maxwell の FFT 変換機能を利用すると、内部的に吸引力を周波数分解し、周波数応答解析の境界条件として引き渡し応答特性の解析が可能となります。また、音響 - 構造連成解析の境界条件として引き渡せば、ティースの振動によるノイズ(雑音)の解析も実現できます。

電磁界-伝熱(熱流体)連成解析

Ansys Maxwell で求めたジュール損および鉄損は伝熱解析だけでなく、熱流体解析ツール(Ansys Fluent)にも引き渡すことができます。過渡磁場解析で求めたジュール損・鉄損は時間平均の損失分布として非定常伝熱(熱流体)解析に転送できるため、過渡磁場解析の時間ステップサイズに合わせることなく効率よく解析することができます。また、定常状態を求める誘導加熱問題においては、温度依存性物性値の影響を考慮した Ansys Maxwell-Ansys Fluent 双方向連成を、温度の変化率が指定したトレランス内に収まるまで収束計算させることもできます。

電磁界解析ツール Ansys Maxwell はモータやアクチュエータ、トランスをはじめとする各種エレクトロメカニカル製品開発に活用されています。解析対象に発生する吸引力やローレンツ力、ジュール損や鉄損などを求めるだけでなく、統合操作環境である Ansys Workbench上で使用することで、構造・伝熱・熱流体解析とのマルチフィジックスソリューションを実現できます。

Ansys シリーズの最大の強みであるマルチフィジックス解析は、より実現象に近い複雑な解析が求められる近年、さらに注目を集めています。Ansys は構造・伝熱・磁場・電気・流体などの複数の場を組み合わせた高度な解析が可能です。解析手法は大きく 2 つに分かれており、各場の解析を組み合わせて、連成場の解を求めるシーケンシャル連成と 1 回の解析で複数の場を解くダイレクト連成があります。

マルチフィジックスソリューション 操作環境およびライセンスによって利用可能な機能が異なります。巻末の機能対応表をご確認下さい。

マルチフィジックスソリューション

電磁界解析ツールとの連成機能

Ansys Maxwell 定常解析

流速ベクトル 温度分布

Ansys Fluent

伝 熱

流 体

電 気

磁 場

構 造

構造解析

モータの電磁界-構造-音響連成解析

吸引力

双方向連成

音響解析

変位

適用例 ・MEMS デバイス(静電場-構造-流体、磁場-構造-流体)・圧電デバイス(電場-構造)・電気機械(磁場-伝熱-構造)・ジュール加熱(電気-伝熱-構造)・誘導加熱(電磁場-伝熱)・RF 加熱(高周波電磁場-伝熱-構造)・プロセス容器(伝熱-構造)・防音・騒音問題(音響-構造)

※ ダイレクト連成の例

一方向 FSI 解析

Ansysは、数値解析ベンダーとして最も柔軟性が高く、先進的な流体-構造連成解析(FSI解析)ツールを提供します。FSI解析は、航空工学(航空機の翼のたわみ)、土木工学(建造物への風荷重)、バイオメディカル(狭窄用ステント設計)ど多くの産業で必要とされ、重要な一角を占めています。市場のニーズに応じ、製品の品質と信頼性を維持しつつ、製造しやすい製品設計をすることが急務である中、FSI 解析の重要性は確実に高まっています。Ansys の FSI 解析はダイレクト連成※とシーケンシャル連成が可能です。シーケンシャル連成については、一方向(1-Way)連成と双方向(2-Way)連成が利用できます。

流体解析から構造解析(構造解析から流体解析)など、前者から後者へ解析結果データを 1 回転送する一方向の FSI解析です。前者の解析結果を後者の解析の温度や荷重などの境界条件として利用することができます。

一 方 向 FSI 解 析 は、Ansys Mechanical (Pro 以 上)と Ansys CFX、Ansys Fluent、および Ansys Icepak 間で連成解析を実施でき、初めて FSI 解析を利用される方にも簡単な手順で、計算負荷も少なく作業することが可能です。

双方向 FSI 解析

流体-構造連成解析において、構造物の変形と流れ場の挙動が大きく影響し合うケースでは、双方向 FSI 解析が必要になります。事例としては、空力による翼のフラッタ、自動車エンジンフード上のバフェティング現象、建築物および橋梁に作用する非定常な風の荷重、弾性人工血管および人工弁まわりの血液流れなどがあります。これらの例では、Ansys Mechanical Enterprise および Ansys Fluent / CFX のソルバー間で荷重(熱)と変位の2つを転送しながら、2 つを同時に解析実行します。電子部品のように、熱膨張によるゆがみが冷却流体パターンに影響を及ぼすような場合においても同様です。

Ansys の流体-構造連成解析の特徴としては、Ansys Fluent / CFX と Ansys Mechanical Enterprise を連成する表面熱の 双方向 FSI、また Ansys Fluent / CFX と Ansys Mechanical Enterprise を連成する表面熱と力 / 変位(変形)の 双方向 FSI があります。

Ansys Fluent / CFX の場合、共通の操作環境で FSI 解析が行なえるほか、解析結果の受け渡しにサードーパーティのツールを必要としないため、操作性に非常に優れています。

Ansys Workbench で実行可能な FSI 解析

一方向 および 双方向 FSI 解析について、設定から解析実行、ポスト処理までの一連の作業を Ansys Workbench 環境上で行うことができるのも大きな特徴のひとつです。また、独立したポスト処理ツールを装備しており、定常および非定常の FSI 解析を同時に表示したり、流体解析結果と構造解析結果を組み合わせたアニメーションを作成することもできます。

Ansys Workbench 環境における解析ジョブ管理機能や各解析ツールとの連携によって、FSI 解析では、Ansys Mechanical(一方向 FSI 解析は Ansys Mechanical Pro 以上、双方向 FSI 解析は Ansys Mechanical Enterprise)と Ansys Fluent / CFX の連成が設定から解析実行、ポスト処理まで効率よく作業することができます。一方向 FSI 解析では、Ansys Workbench 上で、Face の情報だけでなく Volume の温度分布も構造解析側に渡すことが可能です。

流体側のソルバーとしては、Ansys CFX と Ansys Fluent どちらも利用可能です。

資料提供:CADFEM社様

資料提供:EMT-R社様

固体の温度 2 種類の流体および固体内の伝熱を考慮した流体解析結果 熱応力

3 つの弁尖を持つ心臓弁を流れる血流(非定常流れ)の 双方向 FSI 解析

自動車の排気マニフォールドにおける表面熱の 双方向 FSI 解析

航空機ファンの空力弾性解析 航空機主翼の 一方向 FSI 解析

ガスエンジン排気管の管寄せについて Ansys Workbench 環境で実施した FSI 熱応力解析

・音響場-構造(Ansys Mechanical Enterprise) ・電磁界-流体(Ansys Fluent)

流体-構造連成解析(FSI 解析)

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業界別

解析事例

業界別

解析事例

対応プロダクト

Ansys Mechanical EnterpriseAnsys LS-DYNA

対応プロダクト

Ansys Mechanical Pro 以上

または

LEDライトの過渡熱解析

以上

対応プロダクト

Ansys Mechanical Pro

対応プロダクト

Ansys Mechanical Enterprise

対応プロダクト

Ansys Mechanical Enterprise

対応プロダクト

Ansys Mechanical Enterprise対応プロダクト

パッケージの熱応力

液晶画面を指で押圧することで生じる、タッチパネルのたわみを求めています。液晶部分は粘性を考慮しているため、時間による接触の認識遅れを把握することが可能です。

電機・エレクトロニクス

ホーン先端の変位振幅

変位分布

赤:X 方向緑:Y 方向青:Z 方向

配線情報の取込み 応力分布

スピーカ表面の音圧分布 放射音圧分布

熱による変形温度分布

熱サイクル バース / デス機能によるき裂進展

進展方向

ホーン 圧電素子

密封用樹脂リフレクター

N 型半導体P 型半導体

基板

電極

電極

スイッチの ON/OFF

はんだが疲労していく過程を解析した事例です。時刻暦の熱応力解析を行い、熱サイクルで生じる歪み量から「破壊した」と判断された部分の要素を自動的に削除することで(バース / デス機能)、き裂進展を再現しています。また、より詳細に解析するために、ク リ ー プ や粘 塑 性 を 考慮 し て 解 析す る こ と も可能です。

LED ラ イ ト の ス イ ッ チ をON/OFF することで、時間につれて変化する熱分布を解析した事例です。外表面(底面以外)には熱伝達と輻射、半導体には発熱を定義しています。

チップの発熱やフィンの熱伝達による空冷を考慮したパッケージの熱応力解析です。伝熱解析で求めた温度分布を、熱荷重として構造解析に利用することで変形量や応力を求めています。さ ら に Ansys で は、変形を繰り返すことで生じる疲労問題を予測することも可能です。

配線データ考慮した基板をモデル化し、反りを解析した事例です。ECAD より配線データを読み込み、それをもとに材料特性を求めモデルにマッピングを行っています。実際に配線データを形状化した詳細モデルが不要となるため、計算コストを抑えつつ精度の高い反りの解析が可能です。

スピーカから放出される音圧を解析した事例です。スピーカの振動板のように振動しやすい物体は音圧の影響を受けて振動板の振動状態自体も変化します。Ansys では構造-音響の相互作用を考慮した解析を行うことも可能です。

はんだの疲労き裂進展 スピーカの音響解析

陽解法過渡解析の事例です。落下位置や角度、初速度などの違いによる部品への影響を確認することが可能です。また破壊基準を設定することで、部品が破壊する様子を確認することも可能です。

超音波ホーンの共振状態を確認している事例です。超音波振動子(圧電素子)に調和電圧を負荷して振動させ、どの周波数で最良の共振状態が得られるかを解析しています。

スマートフォンの落下 液晶タッチパネルの接触解析

超音波ホーンの振動解析 配線情報を考慮した基板の反り

対応プロダクト

Ansys Mechanical Enterprise

以上Ansys Mechanical Premium

13 14

事例提供: ダイキン工業株式会社 様

対応プロダクト

Ansys Mechanical Premium

Ansys CFD Premium Ansys CFD Enterprise

以上(剛体機構解析)

対応プロダクト

Ansys Mechanical Premium 以上

(弾性体機構解析)Ansys Mechanical Enterprise 以上

以上

オーバーヘッドバルブエンジンの剛体運動解析

オーバーヘッドバルブエンジンの動きをシミュレーションした事例です。1つのカムシャフトに複数のカムが取り付けられており、吸気用と排気用のバルブが異なるタイミングで開閉される様子を検証しています。

対応プロダクト

Ansys Mechanical Premium

対応プロダクト

Ansys Mechanical Enterprise

ブレーキ鳴き解析

ディスクロータとパッドの滑りにより起こる、自励振動のブレーキ鳴きの解析事例です。パッドの摩擦を考慮したモーダル解析では剛性が非対称マトリクスとなるため複素固有値解析を実施します。これによって系が不安定なモードを抽出することができ、鳴き問題の解決に大きく役立ちます。

定常電流解析で求めたジュール熱を伝熱解析で利用し、スポット部の溶融温度過程を求めます。構造解析では、温度依存による弾塑性特性の変化を考慮し、高温によって剛性が落ちたワークを電極で加圧する状態が解析されています。さらに、加圧によるスポットの表面の接触面積変化を考慮した電流解析も実施しています。

ラバーブーツの非線形構造解析

ラバーブーツの特性をシミュレーションした非線形構造解析です。剛体として定義されたシャフトと超弾性材のラバーブーツ間に接触を定義しているほか、ラバーブーツに自己接触を定義しています。

対応プロダクト

Ansys Mechanical Premium

補強材を考慮したタイヤの線形構造解析

タイヤの強度を求めた構造解析です。詳細にタイヤの解析を行なうには、ベースとなる部分と補強材部分の両方のメッシュを作成する必要があり、解析規模が膨大になりがちです。しかしAnsys では、ベースとなるメッシュ部分に補強材の情報を入力するだけで解析で き る た め、モデリングや解析に か か る 手 間・時間を大幅に削減できます。

対応プロダクト

Ansys Mechanical Enterprise

対応プロダクト

Ansys Mechanical Enterprise

以上とまたは

ガスケット部品のシール性能評価

車載リチウムイオン電池の電極に用いられる、ガスケットのシール性能の経時劣化をシミュレーションした事例です。塑性、クリープ特性、大変形、接触を考慮した非線形構造解析を行い、時間が経過してもシール性能を良好に維持するガスケットの断面形状を求めています。

対応プロダクト

Ansys Mechanical Pro

排気マニフォールドの流体ー構造連成解析

熱流体解析により高温の排ガスの流れから生じる内壁の温度分布を求め、構造解析へ荷重として受け渡して熱応力を求めています。通常、流体-構造連成解析では、結果ファイルの受け渡しに煩雑な設定を要することが多いですが、Ansys では構造解析の際に、流体解析の結果ファイルと対応する面を設定するだけで解析可能です。

カムシャフトアセンブリの非線形時刻歴応答解析

カムシャフトアセンブリとバルブ間の接触による連携挙動を幾何学的+境界非線形を考慮した時刻歴応答解析で計算させています。部品はすべて弾性体として取り扱いますが、シャフト及びバルブの軸対称形状部を一般軸対称要素テクノロジを使ってモデル縮退することで通常の三次元要素モデルに対して約半分の計算コストで計算できています。

スポット溶接の電流ー伝熱ー構造連成解析

自動車

業界別解析事例

電極

鋼板 ナゲット

温度分布

相当応力

固有周波数における変形

弾性ひずみタイヤのモデル

(メッシュに補強材の情報を入力)

業界別解析事例 操作環境およびライセンスによって利用可能な機能が異なります。

巻末の機能対応表をご確認下さい。

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業界別

解析事例

業界別

解析事例

対応プロダクト

Ansys Mechanical EnterpriseAnsys LS-DYNA

対応プロダクト

Ansys Mechanical Pro 以上

または

LEDライトの過渡熱解析

以上

対応プロダクト

Ansys Mechanical Pro

対応プロダクト

Ansys Mechanical Enterprise

対応プロダクト

Ansys Mechanical Enterprise

対応プロダクト

Ansys Mechanical Enterprise対応プロダクト

パッケージの熱応力

液晶画面を指で押圧することで生じる、タッチパネルのたわみを求めています。液晶部分は粘性を考慮しているため、時間による接触の認識遅れを把握することが可能です。

電機・エレクトロニクス

ホーン先端の変位振幅

変位分布

赤:X 方向緑:Y 方向青:Z 方向

配線情報の取込み 応力分布

スピーカ表面の音圧分布 放射音圧分布

熱による変形温度分布

熱サイクル バース / デス機能によるき裂進展

進展方向

ホーン 圧電素子

密封用樹脂リフレクター

N 型半導体P 型半導体

基板

電極

電極

スイッチの ON/OFF

はんだが疲労していく過程を解析した事例です。時刻暦の熱応力解析を行い、熱サイクルで生じる歪み量から「破壊した」と判断された部分の要素を自動的に削除することで(バース / デス機能)、き裂進展を再現しています。また、より詳細に解析するために、ク リ ー プ や粘 塑 性 を 考慮 し て 解 析す る こ と も可能です。

LED ラ イ ト の ス イ ッ チ をON/OFF することで、時間につれて変化する熱分布を解析した事例です。外表面(底面以外)には熱伝達と輻射、半導体には発熱を定義しています。

チップの発熱やフィンの熱伝達による空冷を考慮したパッケージの熱応力解析です。伝熱解析で求めた温度分布を、熱荷重として構造解析に利用することで変形量や応力を求めています。さ ら に Ansys で は、変形を繰り返すことで生じる疲労問題を予測することも可能です。

配線データ考慮した基板をモデル化し、反りを解析した事例です。ECAD より配線データを読み込み、それをもとに材料特性を求めモデルにマッピングを行っています。実際に配線データを形状化した詳細モデルが不要となるため、計算コストを抑えつつ精度の高い反りの解析が可能です。

スピーカから放出される音圧を解析した事例です。スピーカの振動板のように振動しやすい物体は音圧の影響を受けて振動板の振動状態自体も変化します。Ansys では構造-音響の相互作用を考慮した解析を行うことも可能です。

はんだの疲労き裂進展 スピーカの音響解析

陽解法過渡解析の事例です。落下位置や角度、初速度などの違いによる部品への影響を確認することが可能です。また破壊基準を設定することで、部品が破壊する様子を確認することも可能です。

超音波ホーンの共振状態を確認している事例です。超音波振動子(圧電素子)に調和電圧を負荷して振動させ、どの周波数で最良の共振状態が得られるかを解析しています。

スマートフォンの落下 液晶タッチパネルの接触解析

超音波ホーンの振動解析 配線情報を考慮した基板の反り

対応プロダクト

Ansys Mechanical Enterprise

以上Ansys Mechanical Premium

13 14

事例提供: ダイキン工業株式会社 様

対応プロダクト

Ansys Mechanical Premium

Ansys CFD Premium Ansys CFD Enterprise

以上(剛体機構解析)

対応プロダクト

Ansys Mechanical Premium 以上

(弾性体機構解析)Ansys Mechanical Enterprise 以上

以上

オーバーヘッドバルブエンジンの剛体運動解析

オーバーヘッドバルブエンジンの動きをシミュレーションした事例です。1つのカムシャフトに複数のカムが取り付けられており、吸気用と排気用のバルブが異なるタイミングで開閉される様子を検証しています。

対応プロダクト

Ansys Mechanical Premium

対応プロダクト

Ansys Mechanical Enterprise

ブレーキ鳴き解析

ディスクロータとパッドの滑りにより起こる、自励振動のブレーキ鳴きの解析事例です。パッドの摩擦を考慮したモーダル解析では剛性が非対称マトリクスとなるため複素固有値解析を実施します。これによって系が不安定なモードを抽出することができ、鳴き問題の解決に大きく役立ちます。

定常電流解析で求めたジュール熱を伝熱解析で利用し、スポット部の溶融温度過程を求めます。構造解析では、温度依存による弾塑性特性の変化を考慮し、高温によって剛性が落ちたワークを電極で加圧する状態が解析されています。さらに、加圧によるスポットの表面の接触面積変化を考慮した電流解析も実施しています。

ラバーブーツの非線形構造解析

ラバーブーツの特性をシミュレーションした非線形構造解析です。剛体として定義されたシャフトと超弾性材のラバーブーツ間に接触を定義しているほか、ラバーブーツに自己接触を定義しています。

対応プロダクト

Ansys Mechanical Premium

補強材を考慮したタイヤの線形構造解析

タイヤの強度を求めた構造解析です。詳細にタイヤの解析を行なうには、ベースとなる部分と補強材部分の両方のメッシュを作成する必要があり、解析規模が膨大になりがちです。しかしAnsys では、ベースとなるメッシュ部分に補強材の情報を入力するだけで解析で き る た め、モデリングや解析に か か る 手 間・時間を大幅に削減できます。

対応プロダクト

Ansys Mechanical Enterprise

対応プロダクト

Ansys Mechanical Enterprise

以上とまたは

ガスケット部品のシール性能評価

車載リチウムイオン電池の電極に用いられる、ガスケットのシール性能の経時劣化をシミュレーションした事例です。塑性、クリープ特性、大変形、接触を考慮した非線形構造解析を行い、時間が経過してもシール性能を良好に維持するガスケットの断面形状を求めています。

対応プロダクト

Ansys Mechanical Pro

排気マニフォールドの流体ー構造連成解析

熱流体解析により高温の排ガスの流れから生じる内壁の温度分布を求め、構造解析へ荷重として受け渡して熱応力を求めています。通常、流体-構造連成解析では、結果ファイルの受け渡しに煩雑な設定を要することが多いですが、Ansys では構造解析の際に、流体解析の結果ファイルと対応する面を設定するだけで解析可能です。

カムシャフトアセンブリの非線形時刻歴応答解析

カムシャフトアセンブリとバルブ間の接触による連携挙動を幾何学的+境界非線形を考慮した時刻歴応答解析で計算させています。部品はすべて弾性体として取り扱いますが、シャフト及びバルブの軸対称形状部を一般軸対称要素テクノロジを使ってモデル縮退することで通常の三次元要素モデルに対して約半分の計算コストで計算できています。

スポット溶接の電流ー伝熱ー構造連成解析

自動車

業界別解析事例

電極

鋼板 ナゲット

温度分布

相当応力

固有周波数における変形

弾性ひずみタイヤのモデル

(メッシュに補強材の情報を入力)

業界別解析事例 操作環境およびライセンスによって利用可能な機能が異なります。

巻末の機能対応表をご確認下さい。

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業界別

解析事例

計算の効率化

15 16

Mechanical Pro (片方向連成解析の場合は 以上の組み合わせで対応可)以上および と

対応プロダクト

Ansys Mechanical Enterprise CFD-Flo Fluent

タービンブレードの損傷(陰解法ー陽解法連成解析)

タービンブレードに鳥が巻き込まれる現象(バードストライク)を解析した事例です。ブレードの回転により負荷された遠心力を Ansys(陰解法)の構造解析で求め、その結果を初期応力として衝突解析(陽解法)を行っています。

プロペラ型風車(構造体)と空気(流体)の相互作用をシミュレーションした事例です。風による抵抗を受けることで、プロペラやタワーに生じる応力を求めています。必要に応じて、振動問題も検証可能です。

風車の流体ー構造連成解析

航空宇宙、エネルギー、その他

以上

対応プロダクト

Ansys Mechanical Pro 以上

対応プロダクト

Ansys Mechanical Pro

以上

対応プロダクト

Ansys Mechanical Pro

対応プロダクト

Ansys Mechanical Enterprise

自転車のフレーム部には CFRP(炭素繊維強化プラスチック)が使われているため、複合材専用のプリポストを使用して、複雑な形状に対する CFRP の積層数や繊維方向を定義し、損傷が発生しうる箇所を予測しています。

操作環境およびライセンスによって利用可能な機能が異なります。巻末の機能対応表をご確認下さい。

業界別解析事例 / 計算の効率化

鳥のモデル

衝突解析結果(鳥は楕円球としてモデル化)

資料提供:Stein Design社様

応力分布

元の形状の応力分布

片振り応力負荷 Gerber の平均応力補正結果

片振り応力負荷 Goodman の平均応力補正結果

最適化した形状

資料提供: Technische Universitat Chemnitz 様

メッシュ 応力分布

構造解析で求めた応力分布に基づき、ブラケットの剛性をできるだけ落とさずに質量を 80% 削減するように形状を最適化した事例です。得られた形状は、STL 形式で出力できます。

ソーラーパネルフレームの応力解析 航空機エンジン用ブラケットのトポロジー最適化解析

ソーラーパネルのフレームに積雪荷重が負荷された状態の応力を求めています。この他、太陽熱による膨張や冷却時の収縮、それらが繰り返されたことで生じる疲労を求めることも可能です。

CT スキャンデータから作成されたSTLデータを使った構造解析です。歯顎部のSTLデータをAnsys SpaceClaim Direct Modelerで読み込み、ジオメトリを修正してメッシュ作成した後、Ansys にて歯の先端から顎に向かって荷重をかけて解析しています。

錠剤を容器へ充填する工程を検討するため、ホッパーから錠剤を吐出させる状態をシミュレーションした事例です。錠剤の形状やホッパーの形状などの関係によって、スムーズに充填されるかどうかをシミュレーションで評価することが可能です。

自転車用フレームの構造解析 コンロッドの疲労解析

コンロッドに作用する応力負荷から、応力寿命疲労(高サイクル 疲 労)の 計 算 を 行 っ て い ま す。Goodman、Soderberg、Gerber などの平均応力理論を用いて寿命や損傷度、安全率を予測しています。

歯顎部の応力 ホッパーからの錠剤吐出

対応プロダクト

Ansys LS-DYNA

Ansys Mechanical EnterpriseAnsys Autodyn

対応プロダクト

Ansys SpaceClaim Direct ModelerAnsys Mechanical Pro 以上

対応プロダクト

Ansys LS-DYNAAnsys AutodynAnsys Mechanical Enterprise

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6"7

(Ansys Parametric Pack)

複数の設計ポイントを計算する場合、通常は同時に実行する設計ポイントと同じ数のライセンスが必要となりますが、このオプションを利用することで、1 つのライセンスで複数の設計ポイントを同時に計算可能となります。パラメータスタディはもちろん、Ansys DesignXplorer から開始された設計ポイントの実行にも利用でき、計算時間の短縮に役立ちます。 また、並列計算モジュール「Ansys HPC」との併用が可能であり、いっそうの効率化がはかれます。

Option分散計算モジュール

同時実行可能な設計ポイントの数

大規模アセンブリモデルや複数の場を組み合わせた連成問題など、解析規模は拡大する傾向にあります。Ansys では大規模問題を正確にしかも迅速に処理するため、並列計算をはじめとした大規模解析機能の開発にも注力しています。

大規模計算

計算の効率化

計算サーバー

解析マネージャ

クライアント

計算実行

モデル作成結果処理

計算結果の保存

ジョブ投入

計算結果の取得

ジョブ計算実行指示

ジョブ管理

並列計算

Ansysが想定している並列計算用のハードウェアは、「共有メモリー型ハードウェア」、「分散メモリー型ハードウェア」、「GPU ハードウェア」です。各ハードウェアに合わせて「共有メモリー型 Ansys」、

「Distributed Ansys」、「GPU アクセラレータ機能」を提供することで、並列計算を効率よく実行できるように配慮されています。

バージョンによる並列計算のパフォーマンスを比較した例。Ansys Mechanical の大規模解析機能はバージョンアップの度に強化されており、バージョン R18 は R17 と比較して、1.5倍ものスピードアップを実現しています。

リモート解析

計算プロセスを別のマシンで実行させるリモート解析が可能です。解析モデルの作成や各種境界条件の設定、結果表示などはクライアントマシンで行い、計算ジョブのみを計算用のサーバーへ転送します。計算中はクライアントマシンを別の用途に利用できます。[ 対応ジョブスケジューラ ]Platform LSF, PBS Professional, TORQUE/Moab, UGE/SGE, Microsoft HPC

ご利用になる CPU コア数や GPU 基数によっては、機能拡張オプションが必要となります。詳しくはお問い合わせ下さい。

解析マネージャとして利用するマシンは、計算サーバーおよびクライアントマシンとの兼用が可能

4

1

8

2

16

3

32

4

64

5HPC Parametric Pack のライセンス数

Ansys Cloud

Ansys Cloud は、Ansys のフラグシップアプリケーションから簡単に利用できるクラウド HPC ソリューションです。普段お使いのアプリケーションの GUI から直接 Ansys Cloudにジョブを投入でき、モバイル端末などの Web ブラウザを通じて計算進捗・解析結果を確認することもできます。Microsoft Azure の日本国内のデータセンターを利用しており、Ansys アプリケーションが最も高いパフォーマンスを出せるようチューニングしております。

ジョブスケジューラは必須ではありません。※

解析ケースの詳細 :・5.2 million DOFs; スパースソルバ・構造非線形時刻歴応答解析

ハードウェアの仕様 :・2 Intel Xeon E5-2695v3 @ 2.3GHz  

(28 cores total)/1Node, 256 GB RAM, Local SSDs, SLES 11.3

・Mellanox FDR InfiniBand

Page 17: Ansys CFD Premium Ansys CFD PrepPost...Ansys Workbenchのプロジェクトウィンドウは、「ツールボックス」と「プロジェクト概念図」で構成されています。

業界別

解析事例

計算の効率化

15 16

Mechanical Pro (片方向連成解析の場合は 以上の組み合わせで対応可)以上および と

対応プロダクト

Ansys Mechanical Enterprise CFD-Flo Fluent

タービンブレードの損傷(陰解法ー陽解法連成解析)

タービンブレードに鳥が巻き込まれる現象(バードストライク)を解析した事例です。ブレードの回転により負荷された遠心力を Ansys(陰解法)の構造解析で求め、その結果を初期応力として衝突解析(陽解法)を行っています。

プロペラ型風車(構造体)と空気(流体)の相互作用をシミュレーションした事例です。風による抵抗を受けることで、プロペラやタワーに生じる応力を求めています。必要に応じて、振動問題も検証可能です。

風車の流体ー構造連成解析

航空宇宙、エネルギー、その他

以上

対応プロダクト

Ansys Mechanical Pro 以上

対応プロダクト

Ansys Mechanical Pro

以上

対応プロダクト

Ansys Mechanical Pro

対応プロダクト

Ansys Mechanical Enterprise

自転車のフレーム部には CFRP(炭素繊維強化プラスチック)が使われているため、複合材専用のプリポストを使用して、複雑な形状に対する CFRP の積層数や繊維方向を定義し、損傷が発生しうる箇所を予測しています。

操作環境およびライセンスによって利用可能な機能が異なります。巻末の機能対応表をご確認下さい。

業界別解析事例 / 計算の効率化

鳥のモデル

衝突解析結果(鳥は楕円球としてモデル化)

資料提供:Stein Design社様

応力分布

元の形状の応力分布

片振り応力負荷 Gerber の平均応力補正結果

片振り応力負荷 Goodman の平均応力補正結果

最適化した形状

資料提供: Technische Universitat Chemnitz 様

メッシュ 応力分布

構造解析で求めた応力分布に基づき、ブラケットの剛性をできるだけ落とさずに質量を 80% 削減するように形状を最適化した事例です。得られた形状は、STL 形式で出力できます。

ソーラーパネルフレームの応力解析 航空機エンジン用ブラケットのトポロジー最適化解析

ソーラーパネルのフレームに積雪荷重が負荷された状態の応力を求めています。この他、太陽熱による膨張や冷却時の収縮、それらが繰り返されたことで生じる疲労を求めることも可能です。

CT スキャンデータから作成されたSTLデータを使った構造解析です。歯顎部のSTLデータをAnsys SpaceClaim Direct Modelerで読み込み、ジオメトリを修正してメッシュ作成した後、Ansys にて歯の先端から顎に向かって荷重をかけて解析しています。

錠剤を容器へ充填する工程を検討するため、ホッパーから錠剤を吐出させる状態をシミュレーションした事例です。錠剤の形状やホッパーの形状などの関係によって、スムーズに充填されるかどうかをシミュレーションで評価することが可能です。

自転車用フレームの構造解析 コンロッドの疲労解析

コンロッドに作用する応力負荷から、応力寿命疲労(高サイクル 疲 労)の 計 算 を 行 っ て い ま す。Goodman、Soderberg、Gerber などの平均応力理論を用いて寿命や損傷度、安全率を予測しています。

歯顎部の応力 ホッパーからの錠剤吐出

対応プロダクト

Ansys LS-DYNA

Ansys Mechanical EnterpriseAnsys Autodyn

対応プロダクト

Ansys SpaceClaim Direct ModelerAnsys Mechanical Pro 以上

対応プロダクト

Ansys LS-DYNAAnsys AutodynAnsys Mechanical Enterprise

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(Ansys Parametric Pack)

複数の設計ポイントを計算する場合、通常は同時に実行する設計ポイントと同じ数のライセンスが必要となりますが、このオプションを利用することで、1 つのライセンスで複数の設計ポイントを同時に計算可能となります。パラメータスタディはもちろん、Ansys DesignXplorer から開始された設計ポイントの実行にも利用でき、計算時間の短縮に役立ちます。 また、並列計算モジュール「Ansys HPC」との併用が可能であり、いっそうの効率化がはかれます。

Option分散計算モジュール

同時実行可能な設計ポイントの数

大規模アセンブリモデルや複数の場を組み合わせた連成問題など、解析規模は拡大する傾向にあります。Ansys では大規模問題を正確にしかも迅速に処理するため、並列計算をはじめとした大規模解析機能の開発にも注力しています。

大規模計算

計算の効率化

計算サーバー

解析マネージャ

クライアント

計算実行

モデル作成結果処理

計算結果の保存

ジョブ投入

計算結果の取得

ジョブ計算実行指示

ジョブ管理

並列計算

Ansysが想定している並列計算用のハードウェアは、「共有メモリー型ハードウェア」、「分散メモリー型ハードウェア」、「GPU ハードウェア」です。各ハードウェアに合わせて「共有メモリー型 Ansys」、

「Distributed Ansys」、「GPU アクセラレータ機能」を提供することで、並列計算を効率よく実行できるように配慮されています。

バージョンによる並列計算のパフォーマンスを比較した例。Ansys Mechanical の大規模解析機能はバージョンアップの度に強化されており、バージョン R18 は R17 と比較して、1.5倍ものスピードアップを実現しています。

リモート解析

計算プロセスを別のマシンで実行させるリモート解析が可能です。解析モデルの作成や各種境界条件の設定、結果表示などはクライアントマシンで行い、計算ジョブのみを計算用のサーバーへ転送します。計算中はクライアントマシンを別の用途に利用できます。[ 対応ジョブスケジューラ ]Platform LSF, PBS Professional, TORQUE/Moab, UGE/SGE, Microsoft HPC

ご利用になる CPU コア数や GPU 基数によっては、機能拡張オプションが必要となります。詳しくはお問い合わせ下さい。

解析マネージャとして利用するマシンは、計算サーバーおよびクライアントマシンとの兼用が可能

4

1

8

2

16

3

32

4

64

5HPC Parametric Pack のライセンス数

Ansys Cloud

Ansys Cloud は、Ansys のフラグシップアプリケーションから簡単に利用できるクラウド HPC ソリューションです。普段お使いのアプリケーションの GUI から直接 Ansys Cloudにジョブを投入でき、モバイル端末などの Web ブラウザを通じて計算進捗・解析結果を確認することもできます。Microsoft Azure の日本国内のデータセンターを利用しており、Ansys アプリケーションが最も高いパフォーマンスを出せるようチューニングしております。

ジョブスケジューラは必須ではありません。※

解析ケースの詳細 :・5.2 million DOFs; スパースソルバ・構造非線形時刻歴応答解析

ハードウェアの仕様 :・2 Intel Xeon E5-2695v3 @ 2.3GHz  

(28 cores total)/1Node, 256 GB RAM, Local SSDs, SLES 11.3

・Mellanox FDR InfiniBand

Page 18: Ansys CFD Premium Ansys CFD PrepPost...Ansys Workbenchのプロジェクトウィンドウは、「ツールボックス」と「プロジェクト概念図」で構成されています。

ポスト

プロセッサ

カスタマイズ

最適化

17 18

近年、解析の内容は益々高度化しており、専門家のノウハウを組み込んだ解析が必要となるケースが増えています。同時に、製品開発期間は短縮の一途をたどっており、作業の効率化、自動化、単純化が求められています。ACT(Application Customization Toolkit)を活用し Ansys をカスタマイズすることで、以下のようなニーズに対応可能です。

カスタマイズ

ポストプロセッサ / カスタマイズ 操作環境およびライセンスによって利用可能な機能が異なります。巻末の機能対応表をご確認下さい。

ポストプロセッサ / カスタマイズ / 最適化

レポート自動作成機能

圧電 一般接触

温度センサー 亀裂進展

Microsoft Excel と Ansys Workbench の連携事例(解析結果とコスト計算)

ポストプロセッサ

結果表示・レポート自動作成

コンター図、変形図、断面図、画面分割、等高線/等高面図(アイソサーフェス)、アニメーションなど、様々な方法で解析結果を可視化できます。また Excel 形式への出力も可能です。さらに、設計情報や材料物性値、解析条件、解析結果などを HTMLやWord 形式の報告書として自動作成することができます。レポート作成の手間を大幅に削減でき、社内での情報共有にも有効です。

ACT でカスタマイズ可能なアプリケーション

コマンドオブジェクトを要していた設定を GUI で行えるようにする

Excel 等で二次処理を要していた結果を直接表示できるようにする

教育・誤操作防止・効率向上等の目的でウィザード画面を作成する

任意のグラフィック・レポート等を表示・出力する

煩雑な設定を要する解析を自動化する

Ansys Workbench を、Ansys 以外のソルバーのプリ・ポストとして利用する

Ansys のカスタマイズ活用例

ACT によるカスタマイズ機能例

Microsoft Excel リンク機能

Workbench 上のパラメータを Microsoft Excel にインプットして演算し、その結果を Workbench で受け取ることができます。Excel で作成した計算式を、まるでソルバーのように活用可能。これにより、独自の数式による計算結果を Workbench に利用したり、解析結果とコスト計算を組み合わせるなど、CAE 分野にとどまらない利用が実現します。

Ansys MechanicalAnsys DesignModelerAnsys DesignXplorer

ACT でできること

独自機能の組み込み

独自ソルバーの組み込み

作業の自動化

Ansys WorkbenchAnsys Electronic DesktopAnsys SpaceClaim Direct ModelerAnsys Fluent

Ansys DesignXplorer のメリット

パラメータの定義、管理が容易CAD の寸法や荷重など、解析で使用される様々な値をパラメータとして宣言し、Ansys DesignXplorer 上で自由に組み合わせて解析することができます。パラメータ数に制限はなく、モジュールをまたいだ定義も可能です。また、入力、出力パラメータ管理も Ansys Workbench にて容易に行えます。

(入力パラメータとは、CAD の寸法、材料物性値、荷重値など、お客様が値を指定するパラメータを指します。出力パラメータとは、入力パラメータの値により出力されるパラメータを指します。)

Ansys DesignXplorer の機能

最適化解析お客様が指定した入力・出力パラメータ等から、実験計画法に基づいてサンプルデータを抽出し、応答曲面、スパイダーチャート、感度チャート、相関関係プロット等を自動的に算出します。また、任意のサンプル条件、応答曲面から推定される最適な条件等を容易に追加計算することができ、効率的に最適化を進めることが可能です。

面倒なモジュール間のコネクトが不要Ansys Workbench で使用できるモジュールは、何も設定することなく全てAnsys DesignXplorer とリンクしているため、面倒な設定は必要ありません。Ansys Workbench が持つ様々なモジュールを統一環境にて使用するというメリットを最大限に生かすことができます。

(Ansys DesignXplorer)

Ansys DesignXplorer は、設計者の方でも簡単に利用できる最適化ツールです。

最適化

最適解が複数存在する場合に、目標の達成度合いのバランスを確認できます。

トレードオフプロット

出力パラメータと入力パラメータの関係を2D または 3D で表示します。

応答曲面

スライダーバーで入力パラメータの値を変更しながら、各出力パラメータを視覚的に調節できます。

スパイダーチャート

各出力パラメータに対する各入力パラメータの影響を表示します。感度チャート

各パラメータの目標や制約を設定することで、最適なパラメータの組み合わせの候補を出力します。

目標設定最適化

Ansys が提供する様々なツールを用いることが可能Ansys が提供する様々なモジュールを最適化作業に使用することが可能です。物理現象に対する解析ツールはもちろん、形状、メッシュ等のパラメータを同時に使用することが可能です。また、ダイレクト CAD インターフェースを用いることでサードパーティの CAD データを最適化作業へと組み込むこともできます。

シックスシグマ解析形状寸法や荷重のバラつきにより、部品が破損する可能性、境界条件のバラつきによる評価項目のバラつき範囲等、不確定性を考慮した応答を解析することが可能です。様々な不確定性分布を用いて、評価項目のヒストグラム、累積分布グラフ、確率表等を算出することができます。

最適化ツール

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ポスト

プロセッサ

カスタマイズ

最適化

17 18

近年、解析の内容は益々高度化しており、専門家のノウハウを組み込んだ解析が必要となるケースが増えています。同時に、製品開発期間は短縮の一途をたどっており、作業の効率化、自動化、単純化が求められています。ACT(Application Customization Toolkit)を活用し Ansys をカスタマイズすることで、以下のようなニーズに対応可能です。

カスタマイズ

ポストプロセッサ / カスタマイズ 操作環境およびライセンスによって利用可能な機能が異なります。巻末の機能対応表をご確認下さい。

ポストプロセッサ / カスタマイズ / 最適化

レポート自動作成機能

圧電 一般接触

温度センサー 亀裂進展

Microsoft Excel と Ansys Workbench の連携事例(解析結果とコスト計算)

ポストプロセッサ

結果表示・レポート自動作成

コンター図、変形図、断面図、画面分割、等高線/等高面図(アイソサーフェス)、アニメーションなど、様々な方法で解析結果を可視化できます。また Excel 形式への出力も可能です。さらに、設計情報や材料物性値、解析条件、解析結果などを HTMLやWord 形式の報告書として自動作成することができます。レポート作成の手間を大幅に削減でき、社内での情報共有にも有効です。

ACT でカスタマイズ可能なアプリケーション

コマンドオブジェクトを要していた設定を GUI で行えるようにする

Excel 等で二次処理を要していた結果を直接表示できるようにする

教育・誤操作防止・効率向上等の目的でウィザード画面を作成する

任意のグラフィック・レポート等を表示・出力する

煩雑な設定を要する解析を自動化する

Ansys Workbench を、Ansys 以外のソルバーのプリ・ポストとして利用する

Ansys のカスタマイズ活用例

ACT によるカスタマイズ機能例

Microsoft Excel リンク機能

Workbench 上のパラメータを Microsoft Excel にインプットして演算し、その結果を Workbench で受け取ることができます。Excel で作成した計算式を、まるでソルバーのように活用可能。これにより、独自の数式による計算結果を Workbench に利用したり、解析結果とコスト計算を組み合わせるなど、CAE 分野にとどまらない利用が実現します。

Ansys MechanicalAnsys DesignModelerAnsys DesignXplorer

ACT でできること

独自機能の組み込み

独自ソルバーの組み込み

作業の自動化

Ansys WorkbenchAnsys Electronic DesktopAnsys SpaceClaim Direct ModelerAnsys Fluent

Ansys DesignXplorer のメリット

パラメータの定義、管理が容易CAD の寸法や荷重など、解析で使用される様々な値をパラメータとして宣言し、Ansys DesignXplorer 上で自由に組み合わせて解析することができます。パラメータ数に制限はなく、モジュールをまたいだ定義も可能です。また、入力、出力パラメータ管理も Ansys Workbench にて容易に行えます。

(入力パラメータとは、CAD の寸法、材料物性値、荷重値など、お客様が値を指定するパラメータを指します。出力パラメータとは、入力パラメータの値により出力されるパラメータを指します。)

Ansys DesignXplorer の機能

最適化解析お客様が指定した入力・出力パラメータ等から、実験計画法に基づいてサンプルデータを抽出し、応答曲面、スパイダーチャート、感度チャート、相関関係プロット等を自動的に算出します。また、任意のサンプル条件、応答曲面から推定される最適な条件等を容易に追加計算することができ、効率的に最適化を進めることが可能です。

面倒なモジュール間のコネクトが不要Ansys Workbench で使用できるモジュールは、何も設定することなく全てAnsys DesignXplorer とリンクしているため、面倒な設定は必要ありません。Ansys Workbench が持つ様々なモジュールを統一環境にて使用するというメリットを最大限に生かすことができます。

(Ansys DesignXplorer)

Ansys DesignXplorer は、設計者の方でも簡単に利用できる最適化ツールです。

最適化

最適解が複数存在する場合に、目標の達成度合いのバランスを確認できます。

トレードオフプロット

出力パラメータと入力パラメータの関係を2D または 3D で表示します。

応答曲面

スライダーバーで入力パラメータの値を変更しながら、各出力パラメータを視覚的に調節できます。

スパイダーチャート

各出力パラメータに対する各入力パラメータの影響を表示します。感度チャート

各パラメータの目標や制約を設定することで、最適なパラメータの組み合わせの候補を出力します。

目標設定最適化

Ansys が提供する様々なツールを用いることが可能Ansys が提供する様々なモジュールを最適化作業に使用することが可能です。物理現象に対する解析ツールはもちろん、形状、メッシュ等のパラメータを同時に使用することが可能です。また、ダイレクト CAD インターフェースを用いることでサードパーティの CAD データを最適化作業へと組み込むこともできます。

シックスシグマ解析形状寸法や荷重のバラつきにより、部品が破損する可能性、境界条件のバラつきによる評価項目のバラつき範囲等、不確定性を考慮した応答を解析することが可能です。様々な不確定性分布を用いて、評価項目のヒストグラム、累積分布グラフ、確率表等を算出することができます。

最適化ツール

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その他の

関連製品

データ・

プロセス管理

高度な疲労解析ツール

その他の関連製品

解析機能応力寿命、ひずみ寿命、Dan Van 法、高温疲労、スポット疲労、シーム溶接、振動疲労、加速試験 他

(Ansys nCode DesignLife)

Ansys nCode DesignLife は、Ansys Workbench 環境で利用可能な疲労解析ツールです。Ansys Workbench の解析とのシームレスな連携により、優れた操作性を実現します。操作性に加え豊富な疲労機能、および疲労強度に影響する影響因子についても各種取り扱いが可能です。また、カスタマイズも可能なため(Python を使用)、新しい疲労解析メソッドを採り入れることもできます。これから疲労解析をはじめたい方から、より高度な疲労解析を求めるエキスパートの方まで、幅広くご利用頂けます。

Ansys Motion は、機構解析と構造解析の連携解析ツールです。機構・構造連携に特化したソルバー により剛体、弾性体、非線形弾塑性体から構成されるシステムを同時に高速で解くことを可能にします。

Option

Option

次世代の弾性体マルチボディダイナミクス(Ansys Motion) Option

金属 3D プリント解析ツール(Ansys Additive)

※Ansys Additive Suite は別途 Ansys Mechanical Enterprise ライセンスが必要です

Ansys Additive Print <一般設計者向け>・シンプルで迅速な解析・SCDM による CAD,STL 編集・デスクトップ&クラウド

Ansys Additive は、金属の3 D プリント形成後の形状を予測する解析ツールです。3 D プリント形成時に発生する応力やひずみに加え、パウダーのメルトプールに関する解析が可能です。また、トポロジー最適化と組み合わせた設計から評価まで、一連の解析を行う事ができます。

Ansys Additive Suite <一般設計~解析専任者向け>・多彩な解析機能・Workbench ベースのプリントプロセス ・トポロジー最適化・マイクロストラクチャ解析・Additive Print も内包

Ansys nCode DesignLife の解析フロー

考慮できる疲労の影響因子平均応力、切り欠き、寸法効果、表面処理、疲労線図のばらつき、熱環境、多軸応力

各種 FEM 結果のインポートが可能Ansys Workbench、Ansys Mechanical APDL、ABAQUS、LS-DYNA、NASTRAN

約 210 種類の材料データベースを標準装備

レインフローマトリクスによる応力範囲とサイクル数表示も可能

機能- マルチボディダイナミクス ( 剛体 , 弾性体 , 線形 , 非線形 )- 強度 / 疲労- NVH ( 線形 & 時刻歴 )- 伝熱- 実験計画法Ansys Workbench 環境に対応

適用例- 機械システムの運動解析- 車両運動性- 大変形構造解析- 高速回転システム- 3D 接触解析- 機構解析と構造変形の連成システム- 長時間動的解析問題

19 20

データ管理ドラッグ&ドロップで簡単にファイルをアップロードできます。アップロードされたファイルから自動的にメタ情報 ( 解析タイプ、節点要素数、解析結果、材料特性、ソフトウェアのバージョン等 )を抽出してレポートを作成しますので、ソフトウェアを起動せずに効率的に解析情報を確認することができます。また、作成されたレポートを簡単に比較でき、過去のデータとの比較や結果相違の原因を調査しやすくします。

ジョブ管理バッチ及びインタラクティブジョブの両方を実行することが可能であり、これらのジョブの監視や管理を行うことが出来ます。ジョブテンプレートを使用することで簡単な入力でジョブの実行、大規模計算の設定及び解析マシンの指定等をダイアログボックスに組み込むことが可能になります。ジョブスケジューラと組み合わせることでより効率的にジョブの投入を行えます。

Ansys Engineering Knowledge Manager(Ansys EKM) は、データ・プロセス管理ツールであり、 Web ブラウザを介してものづくりの研究・開発、製造工程で使用されるデータを効率よく管理、活用することをサポートします。

アプリケーションメニューによるジョブ管理

解析ジョブのモニタリング ワークフローによるプロセス管理と掲示板

自動レポート

Ansys EKM の構成

Web / モバイル UI

Web ブラウザ

PC

モバイルグラフィックサーバー

ファイルサーバーデータベースサーバー

計算サーバーHPC Cluster など

データ・プロセス管理 操作環境およびライセンスによって利用可能な機能が異なります。巻末の機能対応表をご確認下さい。

データ・プロセス管理 / その他の関連製品

(Ansys EKM)

プロセス管理解析業務のワークフローを作成することでメンバー間で進捗状況を含めた情報の共有が可能になります。オブジェクト単位で掲示板を立てることができますので、リアルタイムの情報のやりとりが行えます。定型の解析業務はカスタムテンプレートを作成することで効率化を図ることが出来ます。例えば、解析に必要なパラメータを入力するだけで解析を実行し、自動的に解析データやカスタムレポートを Ansys EKM に保存する等のルーチンを構築できます。

Option

Ansys EKM

データ管理

ジョブ管理

プロセス管理

ファイルのアップロード

データの閲覧 / ダウンロードWeb ブラウザ

計算結果の取得

ジョブ投入

インタラクティブジョブ実行

リモートデスクトップ

データ・プロセス管理

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その他の

関連製品

データ・

プロセス管理

高度な疲労解析ツール

その他の関連製品

解析機能応力寿命、ひずみ寿命、Dan Van 法、高温疲労、スポット疲労、シーム溶接、振動疲労、加速試験 他

(Ansys nCode DesignLife)

Ansys nCode DesignLife は、Ansys Workbench 環境で利用可能な疲労解析ツールです。Ansys Workbench の解析とのシームレスな連携により、優れた操作性を実現します。操作性に加え豊富な疲労機能、および疲労強度に影響する影響因子についても各種取り扱いが可能です。また、カスタマイズも可能なため(Python を使用)、新しい疲労解析メソッドを採り入れることもできます。これから疲労解析をはじめたい方から、より高度な疲労解析を求めるエキスパートの方まで、幅広くご利用頂けます。

Ansys Motion は、機構解析と構造解析の連携解析ツールです。機構・構造連携に特化したソルバー により剛体、弾性体、非線形弾塑性体から構成されるシステムを同時に高速で解くことを可能にします。

Option

Option

次世代の弾性体マルチボディダイナミクス(Ansys Motion) Option

金属 3D プリント解析ツール(Ansys Additive)

※Ansys Additive Suite は別途 Ansys Mechanical Enterprise ライセンスが必要です

Ansys Additive Print <一般設計者向け>・シンプルで迅速な解析・SCDM による CAD,STL 編集・デスクトップ&クラウド

Ansys Additive は、金属の3 D プリント形成後の形状を予測する解析ツールです。3 D プリント形成時に発生する応力やひずみに加え、パウダーのメルトプールに関する解析が可能です。また、トポロジー最適化と組み合わせた設計から評価まで、一連の解析を行う事ができます。

Ansys Additive Suite <一般設計~解析専任者向け>・多彩な解析機能・Workbench ベースのプリントプロセス ・トポロジー最適化・マイクロストラクチャ解析・Additive Print も内包

Ansys nCode DesignLife の解析フロー

考慮できる疲労の影響因子平均応力、切り欠き、寸法効果、表面処理、疲労線図のばらつき、熱環境、多軸応力

各種 FEM 結果のインポートが可能Ansys Workbench、Ansys Mechanical APDL、ABAQUS、LS-DYNA、NASTRAN

約 210 種類の材料データベースを標準装備

レインフローマトリクスによる応力範囲とサイクル数表示も可能

機能- マルチボディダイナミクス ( 剛体 , 弾性体 , 線形 , 非線形 )- 強度 / 疲労- NVH ( 線形 & 時刻歴 )- 伝熱- 実験計画法Ansys Workbench 環境に対応

適用例- 機械システムの運動解析- 車両運動性- 大変形構造解析- 高速回転システム- 3D 接触解析- 機構解析と構造変形の連成システム- 長時間動的解析問題

19 20

データ管理ドラッグ&ドロップで簡単にファイルをアップロードできます。アップロードされたファイルから自動的にメタ情報 ( 解析タイプ、節点要素数、解析結果、材料特性、ソフトウェアのバージョン等 )を抽出してレポートを作成しますので、ソフトウェアを起動せずに効率的に解析情報を確認することができます。また、作成されたレポートを簡単に比較でき、過去のデータとの比較や結果相違の原因を調査しやすくします。

ジョブ管理バッチ及びインタラクティブジョブの両方を実行することが可能であり、これらのジョブの監視や管理を行うことが出来ます。ジョブテンプレートを使用することで簡単な入力でジョブの実行、大規模計算の設定及び解析マシンの指定等をダイアログボックスに組み込むことが可能になります。ジョブスケジューラと組み合わせることでより効率的にジョブの投入を行えます。

Ansys Engineering Knowledge Manager(Ansys EKM) は、データ・プロセス管理ツールであり、 Web ブラウザを介してものづくりの研究・開発、製造工程で使用されるデータを効率よく管理、活用することをサポートします。

アプリケーションメニューによるジョブ管理

解析ジョブのモニタリング ワークフローによるプロセス管理と掲示板

自動レポート

Ansys EKM の構成

Web / モバイル UI

Web ブラウザ

PC

モバイルグラフィックサーバー

ファイルサーバーデータベースサーバー

計算サーバーHPC Cluster など

データ・プロセス管理 操作環境およびライセンスによって利用可能な機能が異なります。巻末の機能対応表をご確認下さい。

データ・プロセス管理 / その他の関連製品

(Ansys EKM)

プロセス管理解析業務のワークフローを作成することでメンバー間で進捗状況を含めた情報の共有が可能になります。オブジェクト単位で掲示板を立てることができますので、リアルタイムの情報のやりとりが行えます。定型の解析業務はカスタムテンプレートを作成することで効率化を図ることが出来ます。例えば、解析に必要なパラメータを入力するだけで解析を実行し、自動的に解析データやカスタムレポートを Ansys EKM に保存する等のルーチンを構築できます。

Option

Ansys EKM

データ管理

ジョブ管理

プロセス管理

ファイルのアップロード

データの閲覧 / ダウンロードWeb ブラウザ

計算結果の取得

ジョブ投入

インタラクティブジョブ実行

リモートデスクトップ

データ・プロセス管理

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機能対応表

21 22

機能対応表機能対応表

Ansy

s LS

-DYN

A

Ansy

s M

echa

nica

l En

terp

rise

Ansy

s M

echa

nica

l Pr

emiu

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Ansy

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Ansy

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Ansy

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静解析

注3

注6

注6

注6

注10 注11

注7 注7 注7 注8 注8

注7 注7 注7 注8 注8

注11 注11 注11

注13

注6 注13 注18

注14

注14

注15注15

注12 注10 注10

注5

注17 注17 4 1 2 4 4 4

動解析

構造解析

伝熱解析

電磁界解析

対応しています追加オプションが必要です

※各機能の詳細はお問い合わせください。

注1: 二直線等方硬化則塑性のみ対応

注2: 過渡磁場は非対応

注3: 静電流のみ可

注4: 非定常のみ対応

注5: 応力、ひずみ、TraceImportは不可

注6: Workbench環境はACT Extension機能により利用可

注7 : 静的構造/定常伝熱のみ対応

注8 : Fluentのみ対応(要追加オプション)

注9 : 片方向のみ

注10: Ansys SpaceClaim Direct Modeler経由

注11: IGES/STEP以外は追加オプション

注12: 対応CADについてはお問合せください

注13: Autodyn専用GUIでは不可

注14: 追加オプション。Autodyn専用GUIでは不可

注15: 追加オプション(剛体運動は非対応)

注16: 磁場解析以外は追加オプション

注17: 4 (剛体運動1)

注18:3D解析は追加オプション

線形幾何学的非線形(大変形など)材料非線形(超弾性、弾塑性)材料非線形(クリープ、粘弾性、損傷モデルなど)要素非線形(接触)要素非線形(バースデス/剥離/亀裂進展)モーダル解析減衰モーダル/非対称モーダル周波数応答解析時刻歴応答解析(線形)時刻歴応答解析(非線形)時刻歴応答解析(陽解法)スペクトル応答解析ランダム応答解析ローターダイナミクス

疲労解析破壊解析剛体運動解析トポロジー最適化定常(線形・非線形)非定常(線形・非線形)相転移磁場(静磁場/交流磁場/過渡磁場)電場解析(静電場/過渡電場(3Dのみ))電流解析(静電流/交流電流(2Dのみ))電気回路解析

熱流体解析

定常、伝熱、圧縮/非圧縮、層流/乱流 非定常、化学種、熱輻射、化学反応・燃焼、混相流、回転機器、電磁流体 ブロー成型押出成型

連成・連携解析

データマッピング定常電流-伝熱音響圧電流体-構造片方向連成解析流体-構造双方向連成解析電磁界-構造連成電磁界-伝熱連成

その他

3次元CADデータの読み込みモデリング複合材に特化したプリポスト環境メッシュ作成機能結果評価(コンター図、アニメーション等)レポート作成パラメータスタディ最適化解析カスタマイズおよび自動化

デフォルト以上のCPU数の使用デフォルトのCPU数複数のパラメータスタディを分散解析分散計算

並列計算(SMP/DMP)

注1

※Ansys Mechanical Enterprise、Ansys CFD Enterpriseで使用可能

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Ansys および他のすべての ANSYS, Inc. の製品名およびサービス名は、ANSYS, Inc. 、または、米国および他の国にあるANSYS, Inc. の子会社の登録商標です。その他のすべての商標または登録商標は、各所有者の財産です。

http://www.ansys.com/ja-JP/[email protected]

アンシス・ジャパン株式会社本    社

西日本オフィス 〒531-0072 大阪府大阪市北区豊崎 3-19-3 ピアスタワー 18FTEL (06) 6359-7371  FAX (06) 6359-7372

中部オフィス 〒460-0003 愛知県名古屋市中区錦 1-4-6 三井生命名古屋ビル 10FTEL (052) 218-3090  FAX (052) 218-3091

〒160-0023 東京都新宿区西新宿 6-10-1 日土地西新宿ビル 18FTEL (03) 5324-7301  FAX (03) 5324-7302

2020.5

※Ansys 2019 R3(2018 年 5 月現在) ご利用のライセンスや操作環境によって、対応するプラットフォームが異なります。 詳しくは直接お問合せください。

※Windows Home Edition には対応していません。※Unix では日本版 GUI はお使いいただけません。

Ansys Mechanical Enterprise

Ansys Mechanical Premium

Ansys Mechanical Pro

Ansys LS-DYNA

Ansys Autodyn