CAEメールニュース（No.2018-7）
╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋ ┃CAEメールニュース（No.2018-7） 2018.7.20┃ ╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋ Terrabyte Co.,Ltd. ╋INDEX━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 【1】今月のトピック ╋AnyBodyフォーラム東京2018開催のご案内 ╋テラバイト技術通信 1「AnyBody Modeling System 反力推定機能について」 ╋テラバイト技術通信 2「流体初心者向けOpenFOAMの機能紹介(1)～VOF法～」 【2】CAE技術情報 ╋CAE解析のトピック Q&A 4 【3】CAEセミナー・イベント情報 【4】エッセイ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┌┐ └■ 筋骨格モデリング/バイオメカニクス解析ソフト AnyBody ------------------------AnyBodyフォーラム東京2018開催！----------------------- 2018年8月2日（木）東京・浅草橋にて、筋骨格バイオメカニクス解析ソフトAnyBodyの技 術交流イベントを開催します。デジタルヒューマン研究の国内第一人者による基調講演と AnyBody開発者によるテクニカル・ノート、ベンダー＆ユーザー講演で構成される無料の オープン・イベントで、どなたでもご参加いただけます。 日 時： 2018年8月2日（木）10:20-17:50 (受付 9:40) 18:00-20:00 懇親会 開催場所： 浅草橋ヒューリックカンファレンス 定 員： 100 名 （定員になり次第締切とさせていただきます。） 参 加 費： 無料（要・事前登録） ●詳細・お申し込みはこちら http://www.terrabyte.co.jp/18_Event/ABFT.htm?cae ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ┌┐ └■ テラバイト技術通信 1「AnyBody Modeling System 反力推定機能について」 AnyBodyが人体モデルに生じる、筋動員における冗長系に対して、一意の解を決定する ために、目的関数による筋動員の最適化を行っていることは、以前、本メールニュースで 紹介いたしました。 http://terrabyte.co.jp/mailnews/?p=745 Anybodyではこの最適化による筋動員を応用し、フォースプレートの設置が困難な場所 やフォースプレートの無い場所での動作における反力を推定し、入力として使用すること ができます。 この機能(反力推定)は、仮想筋という、人体モデルを構成する筋肉とは異なる筋肉のク ラスと組み合わさることで成立しています。仮想筋の作用は基本的には通常の筋肉と同じ です。つまり、アクチュエータのように、ある運動を実現するために必要な力を提供しま す。しかし、走行方向に引っ張る力のみ発揮する通常の筋肉とは異なり、仮想筋は走行 方向の圧縮、つまり押す力と引っ張る方向のどちらに力を発揮するのか、指定することが できます。この押す方向に力を発揮できる特徴から仮想筋は「push筋」と呼ばれ、この作 用によって反力推定を行うことができます。 例えば、質量Mの物体が静止している状態を考えます。 静止状態を維持するためには、質量Mの物体はMg【g：重力加速度】の上向きの力が必要で す。この時、物体Mと拘束点Aの間に圧縮方向に力を発揮する仮想筋を作成すると、仮想筋 は静止状態を維持するために必要な力(Mg)を発揮します。このようにつりあいを取るよう に仮想筋は作用します。 上記の例とは異なり、一意に解が求められない、多点支持のような冗長なサポートの場 合には、仮想筋の持つ最大強度に応じて、通常の筋と同様に「筋力分配」が決定されます。 主な例として、歩行における床反力の推定があります。 足部全体に仮想筋を複数作成し、足部の速度や地面との距離などをスイッチとして、仮想 筋のON/OFFを切り替えます。踵接地時に踵の仮想筋が働き、爪先離地時にはつま先の仮想 筋が働くことで床反力の推定値は、二峰性を持ち、実測によって得られる値と近くなりま す。 反力推定機能を用いることで、フォースプレートを使用していない解析であっても反力 の値を入力し、解析に使用することができます。 もし、AnyBodyによる解析に興味がありましたら、当社が開催している紹介セミナーにご 参加ください。 AnyBody紹介セミナー ―＞ http://www.terrabyte.co.jp/AnyBody/anybody_semi.htm?cae AnyBody詳細 ―＞ http://www.terrabyte.co.jp/AnyBody/anybody_1.htm?cae --------------------------------------------------------------------------------- ┌┐ └■ テラバイト技術通信 2「流体初心者向けOpenFOAMの機能紹介(1)～VOF法～」 水と空気、水と油の界面に代表されるように、気相と液相、液相と液相の境界面のこと を自由界面と呼びます。インクジェット、溶融はんだのぬれ上がり、樹脂成形、ダムの決 壊など工業的にも自由界面を伴う事例は数多くあります。対象によっては水しぶきが 上がって水面が分離することもあり、自由に変形する水面を捉える難しさがあります。 自由界面を解析する手法はいくつかあります。その中の一つ、OpenFOAMでも使用されて いるVOF（Volume of Fluid）法を紹介します。VOF法では、2種類の流体（流体1、流体2） をVOF関数で表します。VOF関数はセルに含まれる流体の体積割合を表します。 F = 1 流体1 F = 0 流体2 0 < F < 1 自由界面 VOF関数の値が1ということは、そのセルは流体1（例えば、水）で満たされていること を意味します。逆に0であれば流体2（例えば、空気）であることを意味し、0より大きく、 1未満の値であれば、自由界面（水面）があることを意味します。したがって、VOF法は自 由界面そのものを追跡する方法ではないため、自由界面捕獲法とも呼ばれます。 当社では、今回紹介したVOF解析に機能を追加し、ウレタン樹脂の発泡解析や凝固融解 解析などが可能なアプリケーションを開発しております。以前のメールニュースで紹介し ておりますので、よろしければご覧ください。 http://terrabyte.co.jp/mailnews/?p=753 http://terrabyte.co.jp/mailnews/?p=739 当社HPにVOF解析の解析事例をいくつか掲載しております。ご興味頂けましたら、是非、 ご覧ください。 http://www.terrabyte.co.jp/OpenFOAM/analysis_sample-OF.htm?cae インクジェット、ギアによる油の巻き上げ、はんだ、樹脂成形、洗浄解析など ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ┌┐ └■ CAE解析のトピック Q&A 4----------------------------------------------------- <Question> LS-DYNAで塑性加工問題を扱うとき、静的陰解法ではなく、動的陽解法で解くことには どのようなメリットがありますか? <Answer> ご質問に回答する前に、静的陰解法、動的陽解法について整理してみます。 静的陰解法では(1)剛性マトリックスを変位ベクトルの係数とした大規模な連立一次方程 式を解き、(2)非線形の釣り合いを保つための収束計算を行う必要があります。ここでいう、 非線形とは材料非線形性（弾塑性材料など）、幾何学的非線形性（大変形）、境界条件非 線形性（接触など）です。これらを含めてつり合いを保つために、計算ループが多重化さ れ、計算コストが大きくなります。 一方、動的陽解法では、(1)の代わりに、慣性力を含む運動方程式を質量成分で力成分(構 造内力や減衰力など)を除して加速度を求め、中心差分法で直接時間積分を行い、速度及 び変位を更新し、ひずみと応力を計算して現在時刻での物理量を算出します。質量成分に は対角化された質量行列が用いられるため、各質量に対する方程式は互いに独立し、連立 一次方程式を解くことなく、つまり連立方程式の求解計算（収束計算）を行なう必要がな く、解が得られます。 しかし、この手法は無条件安定ではなく、解が発散する恐れがあ ります。この対策のため、誤差の蓄積を抑えるように、時間積分の時間増分Δtを十分に 細かくとり、精度を保証しています。この対策が上記の（２）に相当します。 以上をまとめると、動的陽解法は静的陰解法と比べて、次のメリットがあります。 (A) 大規模な連立方程式を解かないため大規模モデルに適しています。 (B) 収束計算を行わないため、プレス成型や鍛造など複雑な接触を含む問題においても安 定して解を得ることができます。 (C) 安定して解が得られるため、解析終了時刻の予測ができます。これにより、解析条件 や解析パラメータを変更して解析する実行回数を見積もることができ、業務の工程に 組み込んで作業を進めることができます。収束計算を行う静的陰解法では、収束計算 にかかる計算時間を予測しにくく業務に組み込むことが 難しい場合があります。 このようなメリットがあるため、LS-DYNAを利用する場合、プレス成形や鍛造などの塑性加 工問題を静的陰解法でなく動的陽解法で解く場合が殆どです。 ※2003年9月号に掲載された記事に加筆、修正を加えております。 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ┌┐ └■ 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。 □ 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 (7/25・10/24 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?cae □ 非線形構造解析ソフト「LS-DYNA」技術セミナー ｢塑性加工技術セミナー 初級編」 （7/26 東京） ｢衝撃解析とゴム材料」 （8/23 東京） http://www.terrabyte.co.jp/lsdyna/LS-DYNA_seminar1.htm?cae □ 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 (8/1 東京) http://www.terrabyte.co.jp/IES/IES-seminar1.htm?cae □ 非線形構造解析ソフト「LS-DYNA」操作セミナー (8/2 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?cae □ LS-DYNAプリポストプロセッサ「Jvision」操作セミナー （8/7 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?cae □ 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 （8/8 東京） http://www.terrabyte.co.jp/FloEFD/EFD-seminar1.htm?cae □ 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 （8/21 東京） http://www.terrabyte.co.jp/BlowView/seminar1.htm?cae □ 汎用熱流体解析ソフトウェア「AcuSolve」 紹介セミナー (8/28 東京) http://www.terrabyte.co.jp/Hyper/AcuSolve_seminar.htm?cae □ 筋骨格モデリングシミュレーション「AnyBody」 紹介セミナー (9/7 東京) http://www.terrabyte.co.jp/AnyBody/anybody_semi.htm?cae □ 「基礎構造講座」-衝撃工学の基礎-（10/16・17 東京） http://www.terrabyte.co.jp/seminar/strcture_semi.htm?cae □ 樹脂流体解析スキルアップセミナー（10/18 東京） http://www.terrabyte.co.jp/seminar/fluid_semi.htm?cae ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ┌┐ └■ エッセイ -------------------------------------------------------------------- 最近歩行者や自転車に対する当たり屋がいるそうです。 自動車は最近ドライブレコーダーがある一方、自転車は2015年に法規制が改正され厳しく なったせいではないかと言われています。 ながらスマホ、傘さし運転、イヤホン、右側通行、歩道走行をしている自転車に歩行者が わざとぶつかり示談金をせしめるという手段です。 私はロードバイクに乗るので自転車保険に入っていますが、保険がないと自腹で払うこと になります。保険に入っていると、警察の事故証明が必要とか、保険会社と話してくれと 伝えるだけで相手が諦めることもあるそうです。 当たり屋でなくとも、ちょっとした不注意で加害者になることもありますし、保険は一年 で数千円程度、家族割引もあるので、皆様交通ルールを守ると同時に保険もぜひご検討を。 当たり屋ではありませんが、以前私は歩行中にスマホを見ながら自転車に乗っていた人に 突っ込まれ、ぎっくり腰になり、治療費と慰謝料で30万円強を相手の保険会社から支払わ れたことがありますが、障害が残るとウン千万円という金額になることもあるそうです。 T.H ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ┌┐ └■ 購読者アンケート ------------------------------------------------------------ 購読者様へCAEメールニュースについてのアンケートをお願いしております。 ぜひご協力ください。 http://www.terrabyte.co.jp/example/mailnews/mailnews_sformmail.php ╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋ ━━━＜編集後記＞━━━━━━━━━━………………‥‥‥‥・・・・・・ ・ ・ ・ ・ 連日の猛暑日に辟易しているこの頃です。あまり褒められた事では無いですが、アイスや氷 が手放せなくなっております。新作のアイスをチェックする日々、暑い時のちょっとした 楽しみ方でした。 E.Ikeda ・ ・ ・ ・ ・・・・・・‥‥‥‥………………━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ☆ 本情報は、予告無く変更される場合があります。最新情報に関してはテラバイトHP からご確認ください。http://www.terrabyte.co.jp ☆ 掲載されている会社名・製品名は、各社の登録商標または商標です。 ☆ 掲載記事の無断転載を禁じます。文中の商標等は各社に属します。 ☆ 発行：（株）テラバイト 東京都文京区湯島3-10-7 NOVビル5F 編集担当：池田 絵美 ☆ 発行者Webサイト: http://www.terrabyte.co.jp ☆ Copyright(c) Terrabyte Co.,Ltd ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━