SOLIDWORKS Simulationの解析機能で設計検証を行ってみた

解析で最良の設計案を導き出すには？

【動画】「Simulationによる設計検証」で詳細をご視聴ください。

動画の主な内容

::: 設計要件

モーターの振動がフレームに与える影響を検証します。
設計要件：最大影響を1mm以下に抑える。

構造解析による強度、剛体、結合の検証

::　条件定義

SOLIDWORKSで作成した機械装置のアセンブリモデルに解析の条件を設定します。
アセンブリモデル上で固定するフレームの箇所を指定します。
モーターによる振動を検証するために実測した加速度の波形データを設定しています。

要件を満たす解析のやり方

::: 解析結果の確認

解析結果を確認すると、もっとも振動するフレームの上管が赤く表示されました。
グラフから最大変位は設計要件の1ミリ以下を満たす0.9ミリであることがわかります。

コンター図で確認

::: 設計変更

ワークの直径がこれまでよりも大きな100ミリに変更され、現行モデルと同じ性能を持つ新しい機械が必要となりました。
機械のサイズを大きくしただけで設計要件をクリアできるか検証してみます。

設計変更に対応

::: 設計案の比較

SOLIDWORKSで機械装置のアセンブリモデルを編集して「サイズ変更のみ」「サポート材を追加」「直径を変更」を行った設計案を作成します。
それぞれの設計案に設定する解析条件は最初に行った解析条件をコピーできるので同じ作業を繰り返す必要はありません。

コンフィグレーションで複数案

::: 最良の設計案は・・・

複数の解析結果を同じ画面に表示できるので、それぞれの結果を容易に比較をできます。
設計要件である最大変位量1ミリ以下を満たす設計案を確認できました。

解析結果を比較

SOLIDWORKS Simulationとは？

SOLIDWORKS Simulationは3次元CAD SOLIDWORKSと完全統合された設計者のためのCAEツールです。
SOLIDWORKS Premiumと比べ、より多くの種類の解析を行うことができます。

解析機能	SOLIDWORKS Premium	SOLIDWORKS Simulation Standard	SOLIDWORKS Simulation Professional	SOLIDWORKS Simulation Premium
線形静解析（部品・アセンブリ）	◯	◯	◯	◯
機構解析（時間ベースモーション）	◯	◯	◯	◯
疲労解析	×	◯	◯	◯
梁・シェル・ソリッド要素、傾向トラッカー	×	◯	◯	◯
固有値解析、熱伝導解析（定常・非定常）、機構解析（イベントベースモーション）、座屈解析、落下試験	×	×	◯	◯
トポロジー最適化、モーション最適化、寸法最適化、2次元簡略化、サブモデリング	×	×	◯	◯
非線形解析（弾塑性解析、超弾性解析、クリープ解析、2次元解析、SOLIDWORKS Plasticsとの連成解析）	×	×	×	◯
線形動解析（時刻歴解析、調和振動解析、応答スペクトル、不規則振動解析）	×	×	×	◯
積層材解析（多層複合材モデリング機能、多層複合材解析）	×	×	×	◯

※3次元CAD SOLIDOWORKS Standard / Professionalは簡易検証ツール「SimulationXpress」で簡易静解析、簡易流体解析を行えます。

設計者による解析（CAE）活用を始めてみませんか？

設計者が解析ツールを活用することで、勘や経験に頼らない根拠のある設計の方向性を決めることができます。
CADでの3Dモデル作成・編集とCAEでの解析を繰り返すことで、設計品質を短時間で高めることができ、試作回数・テスト時間も減るのでコスト削減効果もあります。

本格的に解析を始めるなら！

本格的に解析を始めるなら3次元設計ツールの最上位パッケージ「SOLIDWORKS Premium」がお勧めです。
線形静解析と機構解析（時間ベース）を行えます。

SOLIDWORKS Premiumの詳細はこちら

応力解析を体験するなら！

【事例動画】ハンドルの強度を確認する構造解析の流れ

応力解析を体験するなら簡易解析ツール「SimulationXpress」がお勧めです。SOLIDWORKS StandardまたはProfessionalのユーザー様ならどなたでも使用できます。
解析できる対象は部品データのみ（単一ソリッドボディ）ですが、応力、変位、安全率を解析できます。
本格的な解析ツールを導入する前に、解析を体験してみたいとお考えの設計者様にお試しいただきたいツールです。