設計者CAEは普通の解析と何が違う？（7）

「設計者CAE」は詳細設計プロセスと同期しながら現場主導で進めよ!!（2/3 ページ）

公開 2018年06月07日 09時00分

更新 2019年01月10日 14時29分

著者

土橋美博／飯沼ゲージ製作所

[TechFactory]

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設計者CAEは“設計現場主導”で推進せよ！

　解析結果に大きな影響を与える要因というものを、はじめから筆者も分かっていたわけではありません。ただ1ついえるのは、机上での解析の積み重ね以上に、実機での事象から得られる“気付き”が大切であり、それが何よりも代えがたい経験になるということです。

　過去筆者は、ある組み立て装置の実機において、「電源投入後の架台内部の温度変化に伴い、経時変化的（時刻歴的）に組み立て精度が変化した」という経験をしたことがあります。設計者CAEは、机上の経験だけではなく、実設計業務や実機での経験が重要であるといえます。そのため、設計者CAEは“設計現場主導”であるべきで、そこに工学理論の展開を行うべきだと筆者は考えます。

“解析の進め方”を定めたシナリオ作成について

　このように、設計部門と解析担当者とで作り上げていくDFMEAシートによって、当初予測していたリスクの検証が行われ、問題の未然防止に役立てることができます。

　このDFMEAシート以外にも、解析の進め方を決めていくシートを作ることも可能です。例えば、今回の事例では、

（1）構造解析
（2）熱伝導解析
（3）構造解析＋熱応力連成解析

と進めていますが、さらに架台内の熱源に対する温度分布の解析や、送風および排気ファンによる「熱流体解析」といったプロセスも必要になる場合もあります。これらを体系的に行うためには、解析の進め方を定めたシナリオ作成も有効です。

架台内の温度分布解析の例（SOLIDWORKS Flow Simulation）

架台内側ベース面の温度分布

　参考として、架台内の流体解析を行ってみました。この図では架台内の熱源となる電装BOX表面に温度設定を行い、この温度の影響による架台内の熱流体解析計算を実施。任意断面の流体（空気）の温度分布を定常解析として行っています。

　この結果から、熱を架台外部へ排出させる手段を検討し、送風と排気のためのファンを設置する流れへと設計プロセスは進み、再度解析を行い検証することになります。

架台内の温度分布解析の例（排気考慮）（SOLIDWORKS Flow Simulation）。任意断面での温度プロットと吸気口からの流速を表示

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設計者CAEは普通の解析と何が違う？

「設計者CAE」という言葉が設計現場で聞かれるようになって久しいですが、3D CAD推進とともにきちんと設計者CAEに取り組んでいる企業もあれば、まだ途上あるいは全く着手していないという企業もあるかと思います。本連載では、設計者CAEがもたらすメリットや実際に導入していく上での注意点を、現場目線でご紹介します。◎こんなキーワードに興味のある方にオススメ：［CAE］［設計者CAE］［3Dデータ］［3D推進］［3次元設計］［設計品質向上］［ツール導入］

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