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Creo Elements/Direct Finite Element Analysis の概要
Creo Elements/Direct Finite Element Analysis を使うと、Creo Elements/Direct Modeling 内で、パーツや構造の基本的な構造解析または熱量解析を設定できます。これにより、実際の力、条件および使用に対するモデルの反応のシミュレートおよび予測機能を簡単かつ高速に実行できます。
Creo Elements/Direct Finite Element Analysis を使うと、次のことが実行できます。
設計段階の早い時期での Creo Elements/Direct Finite Element Analysis 解析条件の作成と、設計を最適化するための Creo Elements/Direct Modeling での迅速な変更
Creo Elements/Direct Modeling 環境での荷重、境界条件および材質の設定
面またはソリッド メッシュの自動的な生成と最適化
サードパーティ製の有限要素解析ツールへのメッシュ情報のエクスポート
カラーコード化された輪郭の変形とアニメーションを使った、解析結果の図形表示
有限要素解析 (FEA) とはなにか
有限要素解析とは、力、熱、または振動などに対して、予測どおりにオブジェクトが破損、摩耗あるいは機能するかという観点から、実オブジェクト がどのように反応するかを予測するためのコンピュータ化された手法です。「解析」と呼んでいますが、製品設計サイクルでは、製品の使用時に起きることを予測するための技術を指します。
有限要素法は、多数(数千または数万)の小さなピラミッドのような要素に、オブ ジェクトを分解することによって行われます。一定の形をした小さな要素のそれぞれの動作は、数学的な方程式を設定することによって簡単に予測されます。そこで、製造パーツの応答を予測するために、コンピュータプログラムは個々の要素の動作をすべて評価します。
以前は、オブジェクトを無数の要素に分解するために、エンジニアが微積分を使 って解析しました。有限要素分析の「有限」は、有限の要素モデルに有限の要素 があるという考えに由来します。
有限要素法およびその関連操作は、ほとんどすべての種類の物理的な現象に関して、オブジェクトと構造の動作の予測に使われます。
機械的応力および熱応力 (応力解析)
機械的な振動
熱伝達熱量解析
流体の流れ - 液体と気体
さまざまな電気および磁気現象
音響など
Design Advisor/Stress と Design Advisor/Thermal では、これらの最初の 3 種類、つまり機械的な力や振動、および定常熱量に関連する最も一般的な解析を行うことができます。
熱伝達解析
FE Analysis/Thermal モジュールは、Creo Elements/Direct Modeling モデルに対して定常熱量解析を直接実行できるように、FE Analysis/Stress を拡張するアドオンモジュールです。Design Advisor/Thermal モジュールは、次の機能を備えています。
温度分布
熱流束
Creo Elements/Direct Finite Element Analysis は、次の荷重と境界条件 (LBC) を使って熱伝導解析を行います。
固定温度
対流
熱流
熱生成
熱量解析を行うのは、あるオブジェクトの温度分布および関連する熱量を計算するときです。ノードには温度に対する自由度(初期の未知のデータ)があります。
熱伝達の基本的なモードは、対流、伝導、および放射の 3 つです。この他にも、状態の変化 (融解または凝固) や内部的な熱生成などの特殊な熱効果もあります。Creo Elements/Direct Finite Element Analysis では、熱対流と熱伝導の解析を行うことができます。
Creo Elements/Direct Finite Element Analysis と Creo Elements/Direct Modeling の関係
解析条件情報はすべて、荷重、境界条件、関連する材質情報、生成されたメッシュ、および解析結果から構成され、Creo Elements/Direct Modeling 設計パッケージ内に保存されます。
解析結果は、オープンセッション中、使用できるように一時的なデータセットに書き込まれます。
生成されたメッシュは、「編集」タブの「出力」グループにあるボタンを使って、Creo Elements/Direct Finite Element Analysis セッション内からファイルにエクスポートし、サードパーティ製の FEA ツールで使うことができます。