ANSYS連成解析ソリューションのご紹介

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CAEの効果製品ロゴ配置エリア

コスト削減 品質の向上 開発時間の短縮試作レス

連成解析を行うことによって

より現実に近い現象について確認できる！！

CAEのメリットとは･･･

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磁場

伝熱

振動

構造

流体

それぞれの解析機能を統一環境にて実行可能多彩な解析に対応

連成

本題の前に…単一場の解析について三つの適用例をご紹介します。

解析機能について…

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解析結果(１次の変形モード図)

ブラケットの固有値解析製品ロゴ配置エリア

モデル図

リブなし

リブあり

拘束条件：完全固定

リブをつけたことで、剛性があがり、固有振動数が高くなることが検証できます！

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鋼板のローラ圧延解析(構造非線形解析)製品ロゴ配置エリア

鋼板

ローラー

【定義】鋼板(塑性材料)ローラと鋼板の間(摩擦を含めた接触)

モデル図

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製品ロゴ配置エリア

鋼板ローラー

鋼板のローラ圧延解析(構造非線形解析)

【定義】鋼板(塑性材料)ローラと鋼板の間(摩擦を含めた接触)

鋼板の角の塑性ひずみ量が一番大きいことが分かります。

解析結果(塑性ひずみ)モデル図

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はずみ車の鋳造工程(過渡伝熱解析)製品ロゴ配置エリア

アルミニウム

砂型

【定義】材料特性(熱伝導率・エンタルピー)

モデル図

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はずみ車の鋳造工程(過渡伝熱解析)製品ロゴ配置エリア

アルミニウム

砂型

赤：液体青：固体

境目：凝固点【定義】材料特性(熱伝導率・エンタルピー)

相転移について検証が可能！

解析結果(温度コンター図)モデル図

本題である連成解析について

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ANSYSが実行できる連成解析の代表例製品ロゴ配置エリア

etc…

伝熱 構造 定常電流 磁場

磁場 構造 音響 構造

流体 構造 圧電 音響

磁場 伝熱 電気回路 磁場

流体 伝熱 静電場 構造

磁場 流体 陰解法 陽解法

マルチフィジックス解析ツール

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まとめ製品ロゴ配置エリア 解析事例：目次

半導体パッケージ

位置検出器 MEMS共振器

スポット溶接

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実装製品

モデル図

解析事例：半導体パッケージ製品ロゴ配置エリア

ヒートシンク

チップ(発熱)

考察：ヒートシンクの熱変形予測定義：チップの発熱

考察：ヒートシンクの熱変形予測定義：チップの発熱

解析概要

伝熱 構造

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解析結果

解析事例：半導体パッケージ製品ロゴ配置エリア

チップ発熱による時刻暦温度分布

発熱によるヒートシンクへの応力

実装製品

考察：ヒートシンクの熱変形予測定義：チップの発熱

考察：ヒートシンクの熱変形予測定義：チップの発熱

解析概要

伝熱 構造

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断面写真と名称説明

作業風景

接合イメージ図

解析事例：スポット溶接製品ロゴ配置エリア

接合断面写真

ナゲット コロナボンド熱影響部

株式会社電元社製作所ホームページより http://www.dengensha.co.jp/

径が大きいほど溶接部強度が高い

電気 伝熱 構造

車体の接合作業

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イメージ図

作業風景

考察：溶接の品質予測定義：電流入力・鋼板にかかる圧力

大気への熱伝達

考察：溶接の品質予測定義：電流入力・鋼板にかかる圧力

大気への熱伝達

解析概要

解析事例：スポット溶接製品ロゴ配置エリア

電極

溶接される2枚の鋼板

スポット溶接位置

加圧通電

電極

加圧通電

車体の接合作業

電気 伝熱 構造

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解析結果

イメージ図

解析事例：スポット溶接製品ロゴ配置エリア

青：固体赤：液体

境目：凝固点

電極

スポット溶接位置

加圧通電

電極

加圧通電

溶接される2枚の鋼板

電気 伝熱 構造

鋼板の溶融状態

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取り付け箇所と写真

実装製品

考察：吸引力によるスプリングの変形定義：磁石の特性（静磁場）

考察：吸引力によるスプリングの変形定義：磁石の特性（静磁場）

解析概要

解析事例：位置検出器製品ロゴ配置エリア

燃料タンク

燃料タンク

磁場 構造

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イメージ図

取り付け箇所と写真

考察：吸引力によるスプリングの変形定義：磁石の特性（静磁場）

考察：吸引力によるスプリングの変形定義：磁石の特性（静磁場）

解析概要

解析事例：位置検出器製品ロゴ配置エリア

磁石 レジスタンスフィルム

セラミック基板

スペーサ

スプリング

イメージ図

磁場 構造

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解析結果

解析事例：位置検出器製品ロゴ配置エリア

変形コンター図

取り付け箇所と写真

考察：吸引力によるスプリングの変形定義：磁石の特性（静磁場）

考察：吸引力によるスプリングの変形定義：磁石の特性（静磁場）

解析概要

磁場 構造

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実現象

解析結果

解析事例：位置検出器製品ロゴ配置エリア

磁石が離れた状態

磁石が近づいた状態

変形コンター図

磁場 構造

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写真とイメージ図

実装製品

考察：材質の共振周波数の影響定義：静電気力、内部発熱

考察：材質の共振周波数の影響定義：静電気力、内部発熱

解析概要

解析事例：MEMS共振器製品ロゴ配置エリア

構造 伝熱

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モデル図

写真

考察：材質の共振周波数の影響定義：静電気力、内部発熱

考察：材質の共振周波数の影響定義：静電気力、内部発熱

解析概要

解析事例：MEMS共振器製品ロゴ配置エリア

振動によって発生する内部発熱を考慮

構造 伝熱

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解析結果 アニメーション

解析事例：MEMS共振器製品ロゴ配置エリア

変位コンター図

解析結果 グラフ

0

10

20

30

40

50

60

31 31.02 31.04 31.06 31.08 31.1

周波数（MHz）

振幅

（pm

）

0

1

2

3

4

5

6

7

振幅

（pm

）

熱膨張 小の材質

熱膨張 大の材質

熱膨張率の変化による周波数毎の振幅

減衰の効果が大きくなる

構造 伝熱

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最後に…製品ロゴ配置エリア

受付

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ANSYS Multiphysicsコーナー(機能紹介＆連成解析)

エンジンピストンの構造解析半導体パッケージの熱応力解析