CAEを利用して剛性を持ち強度的に壊れない機械装置を設計するための 機械装置の強度・剛性を確保するためのCAEの効果的な使い方
~ CAEの簡単な理論から解析での問題点の解決方法まで ~

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出力の理解に必要な簡単な材料力学,CAEの入出力の仕方,CAEの内部で行われているいろいろな処理,
変位や応力の出力項目の意味,設計での剛性評価と応力集中部の強度評価の方法についてわかりやすく解説する特別セミナー!!

講師 TMEC技術士事務所 所長 技術士CPD認定会員(機械部門)  遠田 治正 先生
  三菱電機(株)にて研究・開発・設計・技術教育に従事の後,現職
  著書:「強度検討のミスをなくすCAEのための材料力学」(日刊工業新聞社)
日時

2017/7/21(金) 10:30 ~ 17:20

会場

連合会館 (東京・お茶の水)

会場案内
受講料 1名:48,600円 同時複数人数申込みの場合 1名:43,200円
講師 TMEC技術士事務所 所長 技術士CPD認定会員(機械部門)  遠田 治正 先生
  三菱電機(株)にて研究・開発・設計・技術教育に従事の後,現職
  著書:「強度検討のミスをなくすCAEのための材料力学」(日刊工業新聞社)
日時 2017/7/21(金) 10:30 ~ 17:20
会場

連合会館 (東京・お茶の水)

会場案内
受講料 1名:48,600円 同時複数人数申込みの場合 1名:43,200円

予備知識

 機械関係の設計者なら特になし

習得知識

 1)CAE解析の前提としての材料力学の基礎
 2)CAEの簡単な理論
 3)解析結果の設計への活用

講師の言葉

 CAEは、21世紀に入って3次元CADの普及にあわせて利用操作も簡略化され、以前はCAEを専門的に勉強した専任者しか扱えなかったのが、
一般の機械設計者にも利用できるようになってきました。
 しかし、CAEが身近で気軽に使えるようになると、その弊害なども現れるようになってきました。最も原始的なレベルでは、
解析の目的や入出力データの意味をよく理解せずにCAE解析を行ってしまい、CAEを利用した成果を出せていないことです。
 最近の傾向としては、リブの付け根や部品間の接合部などに発生する特異点(=応力や変位が無限大になる点)について、
その処理や強度評価の方法に関する相談を受けることが多くなってきています。
 このセミナーでは、CAEを利用して十分な剛性を持つとともに強度的に壊れない機械装置を設計したいと考えている設計者を対象に、
 ・出力の理解に必要な簡単な材料力学
 ・CAEの入出力の仕方 ・CAEの内部で行われているいろいろな処理
 ・変位や応力の出力項目の意味
 ・設計での剛性評価と応力集中部の強度評価の方法
 など、最低限度知っておかなければならない基本的な事項について解説します。
 また、休憩や終了後の時間を利用して、受講者が遭遇した実務上の問題についての解決策についてもご相談に乗りますので、ご利用ください。
 なお,このセミナーのテーマはCAE解析であるため,強度評価方法についての詳細な説明は省略します。
 もし強度評価の背景や考え方などについて勉強したい方は,受講後でも構いませんので,下記参考文献をご覧ください。
 参考文献:遠田治正著「強度検討のミスをなくす CAEのための材料力学」,日刊工業新聞社

プログラム

 第Ⅰ部 材料力学の簡単な基礎理論
 第1章 CAE解析の前提 
 1.1 材料力学が扱う分野
 1.2 座標系
 1.3 応力・ひずみ・力・変位の符号の決め方
 1.4 力の釣合(=材料力学の前提)
 1.5 材料の物理的性質と機械的性質
 1.6 線形現象と非線形現象
  (1) 材料非線形とフックの法則
  (2) 幾何学的非線形と微小変形理論
  (3) 境界非線形と接触解析
 1.7 重ね合せの原理
 1.8 剛性評価と強度評価
 1.9 応力集中と特異点

 第2章 材料力学の基礎方程式
 2.1 応力の釣合方程式
 2.2 フックの法則
 2.3 ひずみと変位の関係式(ひずみの定義式)
 2.4 2次元(平面)問題での基礎方程式
 2.5 シェル・梁での基礎方程式
 2.6 軸対象問題での基礎方程式
 2.7 CAEで解く方程式
  (1) 静解析の方程式
  (2) 振動解析の方程式
 2.8 主応力とフォン・ミーゼスの相当応力

第Ⅱ部 CAEの理論と内部での処理と入出力操作
 第3章 CAEの入力操作
 3.1 解析操作の流れ
 3.2 構造形状の作成と読み込み
 3.3 要素分割(メッシュ切り)と節点
 3.4 材料定数の設定
 3.5 荷重・拘束の設定
 3.6 部品同士の接合面の処理
  (1) 接触面の作成 (2) 接触条件の設定

 第4章 CAEが内部で行っている処理
 4.1 要素と節点の役割
 4.2 要素の種類と役割
  (1)1次要素と2次要素 (2) H法とP法
 4.3 アイソパラメトリック要素と変位関数
  (1)ソリッド要素 (2)シェル要素 (3)梁要素
  (4)軸対称要素
 4.4 剛性マトリクスと剛性方程式
 4.5 分布荷重と等価節点荷重
 4.6 ガウスの数値積分と積分点
 4.7 連立方程式の求解(=変位の計算)
  (1) 静解析での解法~直接法(修正コレスキー法),
  (2) 静解析での解法~反復法(ICCG法)
  (3) 固有値解析での解法~ランチョス法
  (4) 非線形問題での解法~ニュートン・ラプソン法
 4.8 応力の計算
  (1) 節点平均応力
  (2) 要素節点応力

第5章 計算結果の表示
 5.1 変形図の表示と見方
 5.2 応力(ひずみ)図の表示と見方
  (1) CAEツールのデフォルトは節点平均応力
  (2) 特異点の強度評価で重要な要素節点応力
  (3) 主応力と矢印表示
 5.3 モーダル解析とモード形状の見方
  (1) 固有振動数の表示の仕方
  (2) モード形状の表示と見方

第Ⅲ部 解析結果の設計への適切な活用に向けて
 第6章 解析結果への影響因子と改善策
 6.1 メッシュ分割
  (1) 変位・固有振動数への影響
  (2) 応力・ひずみへの影響
  (3) 応力の解析精度を高めるためのメッシュ切り
 6.2 アセンブリでの部品間接合の設定
  6.3 要素の使い分け
  (1) ソリッド・シェル・梁の使い分け
  (2) 1次要素・2次要素の使い分け
  (3) 1次要素で生じる異常現象
    ロッキング現象とアワー・グラスモード
 6.4 荷重の設定の仕方
 6.5 P法で起きる怪現象
 6.6 微小変形理論のために生じるおかしな現象

 第7章 剛性・強度を確認しながら
   設計を進めるためのCAEの利用
 7.1 3D-CADとの併用による設計者CAEの実現
 7.2 設計者CAEは2次要素・線形解析で行おう
 7.3 剛性検討の進め方
 7.4 応力集中部の強度検討の進め方
  (1) 応力集中が強度低下に及ぼす影響
  (2) 応力集中部の強度評価のためのメッシュ切り
   ~ 通常は細かいメッシュは不要!