CAEメールニュース（No.2017-9）
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┃CAEメールニュース（No.2017-9） 2017.9.20┃
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Terrabyte Co.,Ltd.
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【1】今月のトピック
╋テラバイト技術通信 1「ゴムの成形プロセスCAEについて」
╋テラバイト技術通信 2「蝶のはばたき解析」
【2】CAE技術情報
╋CAEソフトウェアを使いこなそう 第9回 最適化計算の構築
～ディスク共有リモートジョブ(7) ～
【3】CAEセミナー・イベント情報
【4】エッセイ
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└■ テラバイト技術通信 1「ゴムの成形プロセスCAEについて」----------------------
一般に「ゴム」は、原料ゴム(生ゴム)と加硫(架橋)ゴムがあります。前者はほとんど弾
性がなく用途は限定されています。後者はエラストマーとよばれる弾性体で、そのゴム弾
性を利用して今日の様々な分野で利用されています。加硫とはその名のごとく熱で硫黄を
加える工程で、1939年のCharles Goodyear による高分子化学技術の特筆すべき発明にな
ります。架橋とは高分子同士を連結し、物理的、化学的性質を変化させる反応のことです
が、ゴムの場合は硫黄でこの反応を起こさせるので、加硫と架橋は同義語になっています。
成形プロセスでゴムに似た物性変化を生じさせるのが熱硬化性樹脂です。この場合は主剤
と硬化剤を混ぜることにより反応を進め、最終的に不溶の3次元網目状高分子構造に変化さ
せます。ゴムも生ゴムに硫黄を中心とする架橋剤を配合することにより同様の構造変化を
起こします。熱硬化性樹脂もゴムも、温度が高く、時間が長くなれば架橋の進行が速くな
ります。したがって、ゴムの成形プロセスのシミュレーションでは熱硬化性樹脂解析機能
を持つ既存のCAEソフトで代用する例が多いようです。ただし、熱硬化性樹脂では温度に
よらず時間の経過とともに必ず架橋反応が進行するのに対し、ゴムでは加硫開始温度以上
で反応が進行しますので反応速度モデルも異なります。大物製品では型内充填が終わって
から加硫開始温度に昇温させるプロセスもあり、製品サイズにより射出、圧縮、移送成形
などが用いられています。粘度特性はせん断速度が小さいときにはビンガム(降伏応力)流
動域、大きくなると擬塑性流動域に入るなどかなり複雑な様相を呈する場合が多いようで
すので、熱硬化性樹脂でよく用いられるCastro-Macoskoモデルでは実現象の表現が難しい
ようです。また、ゴムでは圧縮永久ひずみ(反発による形状回復状態)など熱硬化性樹脂で
は取り扱わない重要な機能の値が加硫の進行とともに変わってきますので、各種物性値の
変化とどこで加硫加熱を終わるかという予測もCAE側の重要な役割になっています。
当社ではこれらの実際のゴム成形プロセスをうまく表現するためのノウハウを蓄積して
おり、取り扱っている汎用熱・流体ソフトへのカスタマイズを進めています。また、併せ
て物性測定サービスやパラメータの自動計算ソフトの充実も図っていきます。
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└■ テラバイト技術通信 2「蝶のはばたき解析」------------------------------------
AcuSolveは有限要素法を用いた汎用熱流体解析ソフトです。
HyperWorks(*1)内の他のソルバーと組み合わせることによる連成解析を得意とします。
今回はMotionSolve(*2)との連成について紹介します。
流体ソフトで複雑な剛体運動に対する設定を行うことは一般的に難しいですが、AcuSolve
とMotionSolveの連成により容易に行えます。
例えば、蝶のはばたきを解析できます。
youtube：https://youtu.be/mSxrgoAWvfo
(※本解析は東京電機大学・藤川様との共同研究になります)
実際の蝶は翅の回転のみでは飛行できず、胴体の回転を同時に行う複雑な動作を行ってい
ます(2軸回転)。この実際の蝶の動作を解析に反映させております。
このように、AcuSolve単体では難しい2軸回転の複雑な設定がMotionSolveと組み合わせる
ことで容易に行えます。(2軸回転に限らず、様々な設定ができます。)
なお、計算手法の特徴として、以下の2つがあります：
1.計算の際に各タイムステップごとにMotionSolveから蝶の変位と回転をAcuSolveへ受け
渡します。
2.移動境界をALE法で解きます。一般のALE法を、上記の蝶のはばたきのような複雑な運動
が存在するケースに適用すると、メッシュが大きく変形するため、計算途中で異常終了
する可能性が高いです。
しかし、AcuSolveのALE法は改良されており、異常終了することなく計算が可能です。
*1：HyperWorksはパッケージ形式のソフトウェア群であり、構造解析、流体解析、電磁界
解析等、多岐にわたるソルバーやプリ・ポスト処理のためのソフトも含まれています。
そのため、複数の分野の解析を行う場合でも、各分野ごとにソフトを購入する必要が
ありません。(追加料金がかかりません)
*2：MotionSolveは機構解析ソフトであり、以下の事を確認できます：
・機構システムの運動・振動・制御
・機構システムが運動する過程で部品に発生する力(荷重・トルク)
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└■ CAEソフトウェアを使いこなそう 第9回 最適化計算の構築
～ディスク共有リモートジョブ(7) ～
WindowsマシンとLinuxマシンがディスク共有している状態で、リモートでサンプル計算
を実行しながら最適化計算を行うスクリプト（5月号に全体が記載されています）もいよ
いよ最後になりました。その最後の部分がこちらになります。
29 JOBID=`cat qsubout.txt`
30 REPEAT=1
31 ETIME=0
32 while [ $REPEAT -eq 1 ] ; do
33 FOUND=`qstat | grep $JOBID`
34 if [ -n "$FOUND" ] ; then
35 echo "The job $JOBID($JOBNAME) is running. $ETIME seconds
elapsed"
36 TEST=`sleep $CHECK_INTERVAL`
37 ETIME=$(($ETIME+$CHECK_INTERVAL))
38 else
39 echo "The job $JOBID($JOBNAME) has completed"
40 REPEAT=0
41 fi
42 done
43 exit 0
ローカルWindowsマシン（で実行中の最適化ソフト）からはリモートLinuxマシンでの計算
の進行状況が直接わかりません。そこでリモートマシン上でジョブの状況をチェックする
要があります。そのため、29行目では、qsubコマンドを実行したときの出力に含まれる
ジョブIDをqsubout.txtというファイルにリダイレクトで書き出し、さらにJOBIDという変
数に格納する処理を行います。その後、32行目から42行目はwhile-do-doneによるループ
になっています。30行目でREPEATという変数に1を代入しており、30行目でREPEATが1であ
るなら実行しなさいという命令があるので、whileループは少なくとも1回は実行されます。
33行目でqstatコマンドでキューの状態を出力していますが、その出力はパイプ（|）で
grepコマンドに渡され、grepコマンドによりジョブIDがqstatの出力に含まれているかど
うかをチェックします。もしジョブIDが含まれていれば変数FOUNDにその行が書き出され
ます。ジョブIDがなければFOUNDの文字列の長さはゼロになります。34行目のif文でFOUND
の文字列長がゼロかゼロより大きいかをチェックし、ゼロより大きければジョブはまだ実
行中と判断されてthenブロックの処理が行われます。すなわち、35行目で”ジョブはまだ
実行中”というメッセージが表示され、36行目でsleepコマンドにより変数INTERVALで与
えられた時間間隔の間、シェルスクリプトの動作が休止します。INTERVALはこの例では
10秒となっているので、10秒後に再び33行目のqstatコマンドが実行されます。この処理
が10秒ごとに繰り返され、qstatコマンドでジョブIDが見つからなければそのジョブは終
了したものと判断され、38行目のelseブロックに処理がわたります。39行目で”ジョブ終
了”のメッセージが表示され、40行目でREPEATに0が代入されるのでwhileループから抜け、
43行目のexitコマンドにたどり着きます。この時点でジョブのコントロールはWindowsマ
シン上の最適化ソフトに戻され、最適化ソフトが計算を続行します。
（S.T.）
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└■ CAEセミナー・イベント情報----------------------------------------------------
当社では解析ソフトをより有効にご活用いただくことを目的とし、各種セミナーを開催い
たしております。各ソフトの操作性や機能をご確認いただく場として、お気軽にお申し込
みください。
□ ブロー成形・樹脂シート熱成形プロセス解析ソフトウェア
「BlowView」/「FormView」紹介セミナー （9/26・10/24東京）
http://www.terrabyte.co.jp/BlowView/seminar1.htm
□ 非線形構造解析ソフト「LS-DYNA」技術セミナー
｢有限要素法入門と衝撃・落下解析」（9/28 東京）
｢組成加工技術セミナー 応用編」（10/26 東京）
http://www.terrabyte.co.jp/lsdyna/LS-DYNA_seminar1.htm
□ 電磁界解析ソフト「INTEGRATED 電磁界ソフトウェア」 無料体験セミナー (10/4 東京)
http://www.terrabyte.co.jp/IES/IES-seminar1.htm
□ LS-DYNAプリポストプロセッサ「Jvision」操作セミナー （10/11 東京）
※当社のLS-DYNA/JVISION保守ユーザ様限定のセミナーです。
http://www.terrabyte.co.jp/Jvision/Jvision_semi.htm
□ 筋骨格モデリングシミュレーション「AnyBody」 紹介セミナー (10/13 東京)
http://www.terrabyte.co.jp/AnyBody/anybody_semi.htm
□ 設計者のための熱流体解析ソフト「FloEFDシリーズ」
紹介セミナー＆無料体験ワークショップ （10/13 東京）
http://www.terrabyte.co.jp/FloEFD/EFD-seminar1.htm
□ 「基礎構造講座」-衝撃工学の基礎-（10/17・10/18 東京）
http://www.terrabyte.co.jp/seminar/strcture_semi.htm
□ 非線形構造解析ソフト「LS-DYNA」操作セミナー (10/19 東京)
※当社のLS-DYNA保守ユーザ様限定のセミナーです。
http://www.terrabyte.co.jp/lsdyna/LS-DYNA_seminarN.htm
□ 汎用熱流体解析ソフトウェア「AcuSolve」 紹介セミナー (10/20 東京)
http://www.terrabyte.co.jp/Hyper/AcuSolve_seminar.htm
□ 筋骨格モデリングシミュレーション「AnyBody」 基礎トレーニングセミナー
(10/25 東京) ※Anybodyの学生ユーザ様限定のセミナーです。
http://www.terrabyte.co.jp/AnyBody/anybody_semiN.htm
□ 樹脂流体解析スキルアップセミナー（10/27 東京）
http://www.terrabyte.co.jp/seminar/fluid_semi.htm
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└■ エッセイ---------------------------------------------------------------------
例年、私は秋の訪れを涼しい風と、美味しい梨が出回る事で感じてるのですが、今年は夏
が短いく、涼しい風のみが先行して秋の気配を運んできたような気がします。
そんな梨ですが、最近流行りのハイブリット化がなんと果物にも波及しており、梨とリン
ゴを掛け合わせて"パップル"（ pear ＋apple）なる果物があるそうです。
気になる味は、初めは梨で後味がリンゴという代物の様です。
またその他にも、バナナ + リンゴでバナップルやピーチパインなど色々あるそうです。
美味しさや食べやすさを組み合わせているのだから、果物として美味しいはずなのですが、
別々に食べたいなと思ってしまうのは自分だけでしょうか。。。
T.Hasebe
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ぜひご協力ください。
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━━━＜編集後記＞━━━━━━━━━━………………‥‥‥‥・・・・・・ ・ ・ ・ ・
最近肩こりがひどくなりマッサージやらストレッチなど試していましたが、特に効果を感じ
る事無く、1週間くらい過ぎたところで突然治りました。急な冷え込みや気圧の変化で影響
することもあるというので、安定しない気候のせいでしょうか。取りあえずストレッチくら
いは続けようと思います。
E.Ikeda
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◆中国国内におけるCAE業務案内◆
弊社では、中国国内でのCAE業務のお手伝いをいたしております。
HyperWorks、FloEFD、BLOWVIEW/FORMVIEW、DYNAFORM、Presys、ACS SASSI、AnyBodyなど
の販売及び受託解析を行っております。中国国内に関わらず、日本国内との連携含めて
お役に立てることが御座いましたらご連絡ください。
中国国内では日本語、中国語にてサポートさせていただきます。
詳細はホームページからご確認ください。
http://www.terrabyte.co.jp/company/shanghai.htm
テラバイト（上海）ホームページ
http://www.terrabyte.cn
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