構造、音響、機構など、複数の物理領域にわたる詳細な製品設計の機械的性能を予測します。シミュレーション・モデルのプリポスト処理を効率的かつ迅速に行い、正確で高速なシミュレーション・ソルバーを使用できるので、エンジニアはより多くの時間をイノベーションに費やすことができます。
シーメンスのメカニカル・シミュレーション・ツールには次の機能があります。
Simcenterは、製品の機械的性能を予測するために必要なツールを備えています。Simcenterメカニカル・ツールの全ラインナップをご覧ください。
シミュレーション・プロセスは、モデル準備の工程 (いわゆるプリ処理) と結果解析の工程 (いわゆるポスト処理) で構成されます。プリ処理には、CADジオメトリのインポート、デフィーチャ、クリーンアップ、有限要素 (FE) メッシュの作成、荷重や境界の条件ならびにソリューション・パラメーターの定義が含まれます。プリ処理は多くの場合、シミュレーション・プロセスのなかで最も時間のかかるステップです。
Simcenterには、解析モデルの準備時間を短縮できるツールが用意されており、エンジニアは結果の評価により多くの時間を振り向けることができます。CAEジオメトリ編集、包括的なメッシュ作成、FEアセンブリ管理、マルチCAEソルバー環境、シミュレーション結果の高速ポスト処理やレポート作成の独自ツールを使用して、複数のCADのジオメトリデータから、すぐに実行できる完全な解析モデルを生成します。シミュレーション・モデルのプリポスト処理を効率的かつ迅速に行い、正確で高速なシミュレーション・ソルバーを使用できるので、エンジニアはより多くの時間をイノベーションに費やすことができます。
応力や振動に対してコンポーネントや製品アセンブリがどのように反応するかを理解することは、どの業界でも非常に重要です。しかしながら、製品と材料がますます複雑化したことで、エンジニアには、線形静解析だけにとどまらないツールが必要になってきました。Simcenterは、単一のユーザー環境内で幅広い用途のシミュレーションをサポートする構造解析ソフトウェアを提供します。線形静解析、疲労解析、非線形解析それぞれに対して別々のツールを用意する必要はもうありません。エンジニアリング部門は構造解析ツールを1つにまとめることができるため、ユーザーは単一ツールのユーザー・インターフェースを習得するだけで済みます。
ほとんどの機械や車両では、構造性能に影響を及ぼす振動や励起が発生します。これまで長い間、製品の構造動力学を理解するために物理的な試験法が用いられていましたが、試験はコストと手間がかかるうえ、航空機や船舶のような大型の構造物には適していません。自動車や宇宙船、ジェットエンジン、船舶、電子機器、産業機械の構造動力学を理解するうえで欠かせない技術として、シミュレーションが用いられるようになりました。
Simcenterは、動的荷重がかけられたシステムの反応を把握、解析、向上する包括的なソリューションを提供します。50年以上にわたる力学解析の経験に基づくSimcenterを使うことで、過剰な振動や応力を効率的に把握し、回避できます。振動騒音エンジニアリングやローターダイナミクス、相関ソリューションなど、専用機能を備えています。
ユーザーはもっと静かな製品を期待していないでしょうか？競合他社は、音質を差別化することでシェアを拡大しようとしていませんか？騒音の規制強化が製品の売上に影響しそうですか？より短時間で音場を予測したり、エンジン・ランナップなどのより複雑な作業の時間を短縮する必要はないですか？
音響ソフトウェアを使って、これらの課題に対処できます。Simcenterは内外部音響シミュレーションの機能が統合されており、情報に基づく意思決定を設計の初期段階でサポートし、製品の音響性能の最適化を可能にします。拡張性の高い統合モデリング環境と効率的なソルバー、わかりやすい可視化機能を組み合わせて使用できるので、製品の音響性能を素早く把握できます。
耐久性に対応しなければならないエンジニアにとって最も難しい課題は、まぎれもなく、フェールセーフ機能のあるコンポーネントやシステムを最も効率的に設計することです。システム部品の疲労強度が不十分であると、永久的な構造損傷や生命にかかわる事態を引起こす恐れがあります。また設計ミスは、製品イメージのみならず、ブランド全体のイメージを損なう製品リコールにつながりかねません。開発サイクルの短期化と厳しさを増す品質要件は、試験ベースの耐久性アプローチが限界に近付きつつあることを示しており、耐久性シミュレーション・ソフトウェアを活用して耐久性能を評価や改良する方法が唯一の代替案と言えるでしょう。
Simcenterの最先端の疲労解析手法は、現実世界に近い荷重条件を踏まえて、疲労寿命を素早く正確に予測します。
翼のフラップや着陸装置、スライド式のサンルーフやサスペンション、コピー機やその他の機構などの複雑な機械システムでは、エンジニアリングで必要な性能を把握することは簡単ではありません。機構シミュレーションは、マルチボディ・ダイナミクスを使用して、機械システムの反力、トルク、速度、加速度などを計算できます。CADジオメトリとアセンブリの制約を正確な機構モデルに直接変換したり、独自のマルチボディ・モデルを最初から作成したりできます。組み込みの機構ソルバーと強力なポストプロセッサにより、幅広いメカニズムの機構を検証できます。
タイヤは、車両の挙動に大きな影響を及ぼす、非常に複雑な非線形の車両コンポーネントです。車両モデルの数が市場で増え続けるにつれて、試験や検証の対象となるユースケースも増加します。こうした事情に、開発時間の短縮要求が加わることで、物理的な車両試験に替わるシミュレーションの必要性がこれまで以上に高まっています。
タイヤ性能のモデリングには、多くの専門知識と技術が必要です。そうした状況を踏まえ、Simcenterは拡張可能なカスタマイズ・ソリューションをエンジニアに提供しています。Simcenterの最終目標は、タイヤの力とモーメントを正確に示すシミュレーションであり、さまざまな車両性能シミュレーションで使用できるようにすることです。
熱の管理は、産業機械、自動車、家庭用電化製品などの幅広い製品における主要な検討事項です。いずれの熱管理ソリューションも、その目的は、製品の温度を性能に最適な温度範囲内に維持することです。そのためには、受動的または能動的に管理された方法で熱を取り除くまたは加える必要があり、それらは熱シミュレーション・ソフトウェアを使用して評価できます。
Simcenterには、業界トップクラスの包括的な熱シミュレーション機能が搭載されています。これらの機能は、製品の熱特性を理解し、性能が最適になるように熱管理ソリューションを調整する支援をします。
簡単に解析できる問題など残っていない。これが、最新のエンジニアリングの不都合な真実です。業界の要求に応えるには、「ちょっとしたCFD」や「ある程度の応力解析」ではもはや不十分です。産業機械の複雑な課題を解決するには、さまざまな物理現象に対応できるソリューションが必要です。こうした問題は、複数のエンジニアリング領域を網羅できるシミュレーション技術でしか解決できません。
Simcenterを使えば、マルチフィジックス・シミュレーションを合理化し、現実世界の条件をより正確にシミュレーションできます。
アディティブ・マニュファクチャリング (AM) は製品の製造方法を一変させつつあります。新しい革新的な機械とプロセスが登場した結果、アディティブ・マニュファクチャリングの用途が試作環境から生産現場へと急速に広がりつつあります。Simcenterのアディティブ・マニュファクチャリング機能により、部品の3Dプリントを行う前に歪みや欠陥を予測できるので、テストプリントの数を減らし、最終加工物の品質を向上させます。
乗員と歩行者の安全性は、設計上、最も重要な要素です。安全性こそ自動車が製品として承認されるかどうかの決め手となります。したがって、市場投入前に試作車を徹底的にテストする必要があります。しかし、この実車テストはコストがかかり、特に問題が見つかった場合は大幅な遅延を招く可能性があります。そのため自動車メーカーは、シミュレーションによって前もって調査・解析をすることで試作にかかる時間とコストを抑えようと努めています。
最先端のイノベーション競争で勝ち続けるには、設計変更が製品の実際の性能に及ぼす影響を迅速に予測できなければなりません。エンジニアリング・シミュレーションによって、想定される動作条件下で製品がどのように動作するかをコスト効率良く評価できます。
設計空間の探索と最適化ソリューションを活用すれば、シミュレーションを次のレベルに引き上げ、優れた性能を有する新しい革新的な製品設計を生み出すことができます。
多くの機械には、配管や電気ケーブルが通っていることも多く、機械の動作中にそれらのケーブルやホースがどのように動くかを知ることが重要です。ホースにねじれは生じないでしょうか？電気ケーブルに曲がりや切断が生じることはありませんか？
Simcenterを使えば、これらの問いをはじめ、さまざまな課題に対応できます。
製造業や産業組織を支援してきた15年以上の経験を持つ Dave Griffith 氏の話に耳を傾けてください。これまでに20件以上の技術プロジェクトとデジタル・トランスフォーメーション・プログラムを成功させてきました。
