CAEについて知っておくべきこと

コンピュータ支援工学(CAE)は、エンジニアリング製品の分析と事実上のテストにおけるコンピュータソフトウェアの広範な使用法です。 CAEツールを使用すると、数値解析の結果に基づいて製品のシミュレーション、検証、および最適化を行うことができます。

CAEソリューションは、堅牢性を解析し、部品やアセンブリの性能を向上させるために、幅広い業界で使用されています。 同時に、エンジニアリングシミュレーションは、製品の最適化における設計チームの主要なサポートです。

今日では、CADとCAEの統合は、設計エンジニアのための日常のワークフローの必要な部分となっています。 両方のソリューションのSaaSバージョンを使用すると、違いを減らすことができ、CADモデルを作成し、最小限の労力でエンジニアリングシミュレーショ

CAEシミュレーションセッションには、一般的に三つの主要なフェーズが含まれています:

• 前処理–CADモデルのアップロード、モデルと環境要因の定義
• ソルバアプリケーションの実行–シミュレーション解析アルゴリズムに基づく
• 後処理-モデルの検証と3D可視化

サインアップして、SimScaleブログをチェックしてください。

CAEの主な利点

CAE/エンジニアリングシミュレーションによって提供される主な利点は次のとおりです:

• 製品開発時間の短縮
• 製品の品質と信頼性の向上
• リスクの削減
• コンセプトと設計段階の早期に修正を行う可能性
• プロトタイプの物理的試験に関連するコストの劇的な削減
• エンジニアリングワークフローの異なる段階で確立された期限を維持する
• 製品の品質と信頼性を大幅に向上させ、顧客満足度を向上させます
• 製品ライフサイクルの延長

caeの種類 解析

CAEでは、次のようなエンジニアリングシミュレーション解析タイプが検討されています:

• 有限要素解析（FEA）を用いた応力-ダイナミクス解析
• 計算流体力学（CFD）を用いた熱-流体解析
• 機構の運動学-動的解析（マルチボディダイナミクス）
• FEAまたは境界要素法（BEM）を用いた音響解析
• 1D CAE、またはメカトロニクスマルチドメインメカトロニクスシステム設計のためのシステムシミュレーション
• 鋳造、成形、金型プレス成形などの製造プロセスのシミュレーション
• フロー工業プロセスの一部としての粒子シミュレーション
• 複数のシミュレーション現象に基づくマルチフィジックス解析
• 製品またはプロセスの最適化

CAEの大きな適用性

これらのCAEツールはすべて、自動車、航空宇宙、エネルギー、プラントエンジニアリング、産業機器、HVAC、エレクトロニクス、消費財など、多くの業界で適用可能な製品のシミュレーション、検証、最適化に使用されています。

エンジニアシミュレーションには、小さな部品や製品から複雑な家電、プラント、HVAC機器、重機まで、幅広い用途があります。 SimScale Public Projectsライブラリの例を次に示します:

• 装置および機械部品: グリッパアームの静的構造解析、自転車フレームに適用されるさまざまな応力シナリオ、単純化されたクランクピストン機構の動的解析、車のブレーキシステムの過渡熱解析、またはルータ部品の熱構造解析。

• 消費者製品:電球の中の対流流れ、プライヤーの非線形静的な構造解析、消費者スナップ適合のメカニズムの接触の分析、または二メートルの低下の後でテス

• 工業プロセスからの装置および機械部品: 地球弁を通る水流、多数の参照フレーム方法(MRF)を使用して遠心水ポンプまたは移動燃料タンクの中の燃料のスロッシング。

• 異なるマシンシステム、建築構造、または自然体の動的挙動：F1レースカーの空力解析、LMP1レースカーの周りの気流シミュレーション、ヘルメットの有無にかかわらず、人間の頭蓋骨の影響、水面近くを泳ぐイルカの流体力学的性能、潜水艦の周りの外部流体の流れ、バイクの周りの気流、または民間航空機の圧縮性空力特性。

• 複雑なプロセス分析:当惑チャネルリアクターの浄水プロセス、植物の煙突を通した排気の汚染のガス、または冷却装置のコンデンサーのコイルからの熱

この記事で紹介するすべてのプロジェクトは、SimScaleの公開プロジェクトから独自のワークスペースにインポートし、テンプレートとして使用できます。

まだSimScaleにサインアップしていない場合は、ここで無料アカウントを作成し、3Dエンジニアリングシミュレーションがどの業界でもエンジニアリング活動

ヘルメットの目的は、衝撃時の頭部外傷からそれを身に着けている人を保護することです。 このプロジェクトでは、ヘルメットの有無にかかわらず、人間の頭蓋骨の影響を非線形動的解析を用いてシミュレートしました。 このケーススタディを無料でダウンロードしてください。