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【2020年版】構造解析6選 / メーカー11社一覧

構造解析のメーカー11社・34製品を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。


目次


構造解析とは

構造解析とは、解析対象に荷重が加わることで変化する物理量をシミュレーションを用いて解析する技術です。

実際に作成したい構造物などを作成する前に、構造解析することで、失敗するリスクを低減することができます。

また、実験ができないような大規模な装置などでもデータを得ることができます。

解析対象をモデル化して、荷重や振動を加えたことによって生じる解析対象の動きや変位をコンピューターで計算することで、構造解析を行います。

構造解析の使用用途

構造解析は、工業製品や建築物の設計段階で主に使用されます。
コンピューターの性能により、解析結果が出る時間が左右されるので、使用するコンピューターのスペックや構造解析の計算負荷を考慮して使用する構造解析ソフトを選定する必要があります。

構造解析の使用例を紹介します。

  • プレス加工時の材料に加わる力と材料の変位の解析
  • 自動車の衝突時の破損状況の解析
  • 地震により倒壊する建物の解析
  • ゴム材の弾性衝撃の解析

構造解析の原理

構造解析の原理について説明します。
構造解析の方法としては、解析対象の作図、メッシュを切る、モデル化、物理量を入力、解析、出力という手順で進みます。

それぞれの手順について解説します。

  • 測定対象の作図: CADなどのソフトを用いて解析対象を作図します。主に3D CADを使用します。使用しているCADがある場合は、CADのファイル形式が使用する構造解析ソフトに対応しているかを調べておくことをおすすめします。
  • メッシュを切る: 解析対象をメッシュと呼ばれる格子状に分解します。この分解の精度によって、計算の精度やスピードに影響があるので、注意が必要です。
  • モデル化: 解析対象をモデル化します。メッシュごとの境界面をばねとみなすことが一般的です。
  • 物理量を入力: 解析対象のヤング率や比熱、膨張係数、密度などを入力します。この物理量は、事前に実験などで測定しておく必要があります。
  • 解析:  構造解析は、わずかに時間を進めて、1つ1つの要素を変化させて、再び時間を進めて、変化させるという動作を繰り返し、目的の時間まで解析します。この計算スピードはコンピューターの性能や計算手法によって決まります。
  • 出力: ほとんどの構造解析ソフトは、解析結果を可視化できます。可視化することで、解析対象の変位や集中的に力が加わる場所を発見できます。

 

 参考文献

https://www.jstage.jst.go.jp/article/kikaic1979/50/449/50_449_37/_pdf

https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjspe1933/42/502/42_502_955/_pdf

http://library.jsce.or.jp/jsce/open/00037/246/246-123131.pdf

構造解析のメーカー情報

構造解析のメーカーランキング

社員数の規模

  1. 1 富士通株式会社
  2. 2 Romax Technology Limited
  3. 3 ブリュエル・ケアー・ジャパン

設立年の新しい会社

  1. 1 ムラタソフトウェア株式会社
  2. 2 COMSOL
  3. 3 株式会社テラバイト

歴史のある会社

  1. 1 富士通株式会社
  2. 2 ブリュエル・ケアー・ジャパン
  3. 3 ANSYS, Inc.

構造解析のメーカー11社一覧


構造解析6選

LS-DYNA

株式会社テラバイト LS-DYNA 画像出典: 株式会社テラバイト公式サイト

特徴

LS-DYNA・非線形構造解析ソフトウェアは、衝撃や落下、塑性変形といった非線形の現象の現象を高精度で計算する構造解析ソフトウェアになります。

特に、素材の降伏後や破壊後の挙動、衝突時の部材の散乱度合いや、流体の圧縮性計算に適しています。

使用する流体の種類によって、非線形の構造解析では一般的であるラグランジュ法だけでなく、オイラー法も使用することも可能です。

豊富な非線形構造解析の実績があるため、安心して使用できます。

株式会社テラバイトの会社概要

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汎用有限要素法連成解析ソフトAMPS

株式会社アドバンストテクノロジー 汎用有限要素法連成解析ソフトAMPS 画像出典: 株式会社アドバンストテクノロジー公式サイト

特徴

汎用有限要素法連成解析ソフトAMPSは、連成解析を行うことがメインの構造解析ソフトウェアです。

構造解析においては変形や接触の解析を行うことが可能で、それに加え、伝熱解析や流体解析、電場解析を合わせた連成解析を行うことが可能になります。

解析手法としては、強連成解析機能やALE法-OverSet法、弧長法、増分ニュートン・ラプソン法などが使用可能で、様々な解析用途に対応し、高精度の構造解析結果を出力することができます。

株式会社アドバンストテクノロジーの会社概要

  • 会社所在地: 東京都品川区東五反田1丁目8番13号 五反田増島ビル3階
  • URL: https://www.ad-tech.co.jp/
  • 創業: 1984年

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任意形平面骨組解析(面内・活荷重)

川田テクノシステム株式会社 任意形平面骨組解析(面内・活荷重) 画像出典: 川田テクノシステム株式会社公式サイト

特徴

土木設計計算SUCCESシリーズの任意形平面骨組解析は、物体の荷重負荷時の最大と最小の断面力の計算を行うことができる構造解析ソフトウェアです。

計算手法に変形法を使用することによって、任意の形状の骨組みの活荷重の影響線解析を行います。

データの入力がスプレッド形式になっているため、容易にデータの処理や修正を行うことができます。

図面などのデータの共有も可能です。

川田テクノシステム株式会社の会社概要

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FJKSWAD

富士通株式会社 FJKSWAD 画像出典: 富士通株式会社公式サイト

特徴

FJKSWAD・COLMINA CAE 設計者向け構造解析は、強度・振動・熱解析を使用できる構造解析ソフトウェアです。

構造解析ツールの使用経験がなくても、計算条件などを対話形式で入力できるため、問題なく使用することができます。

計算するうえで必要なメッシュを引く作業も、最適ツールが備わっており、大規模な構造解析も問題なく行うことができます。

iCADとも連携しているため、材料・色・パーツの情報を引き継ぐことができ、効率的に使用することができます。

富士通株式会社の会社概要

  • 会社所在地: 神奈川県川崎市中原区上小田中4-1-1
  • URL: https://www.fujitsu.com/jp/
  • 創業: 1935年
  • 従業員数: 129,609人

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Femtet

ムラタソフトウェア株式会社 Femtet 画像出典: ムラタソフトウェア株式会社公式サイト

特徴

ムラタソフトウェア株式会社の「Femtet」は、株式会社村田製作所で約40年前から改良を重ねてきた有限要素法解析シミュレーションソフトです。

「Femtet」には従来のCAEソフトと異なり、「多機能」、「簡単操作」「低コスト」という3つの特長があります。

「多機能」
モデリング(CAD機能)から、メッシュ生成、幅広い解析機能、多彩な結果表示にいたるまで、解析に必要なすべてのモジュールが統一された操作環境で提供されています。

「簡単操作」
分かりやすい日本語のヘルプ・チュートリアル・豊富な例題集を装備していますので、初めて解析シミュレーションソフトを使用する技術者でも手軽に業務に活用でき、開発効率を向上させることができます。

「低コスト」
導入しやすい価格設定によりシミュレーション環境の構築や維持にかかるコストを抑制できます。

ムラタソフトウェア株式会社の会社概要

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Mechanical Enterprise

ANSYS, Inc. Mechanical Enterprise 画像出典: ANSYS, Inc.公式サイト

特徴

Ansys Mechanical Enterpriseは、Ansys Mechanicalの情報を使用する構造解析ソフトになります。

海洋における流体力学的解析や、層状の複合材料の解析などにも使用することができ、取り扱いが難しい材料や、複雑な計算条件などをモデル化することができます。

その他にも、シミュレーションを高速で行うことができるAnsys ACT や、最適化を行うことができるAnsys DesignXplorer 、操作性の高い計算プラットフォームのAnsys SpaceClaimを使用することで、効率的に構造解析を行うことができます。

ANSYS, Inc.の会社概要

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構造解析の34製品一覧

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