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解析事例紹介

解析事例の一部をご紹介します。

構造解析

電池ケースの塑性加工解析

電池製造工程における外部ケースの塑性加工解析の事例です。
右図は、電池の断面のみを用いた軸対象要素を採用して解析を行っています。各工程でスプリングバック現象も認められます。

拡大イメージ
 

ダンボール梱包材

PCが段ボール梱包材に包装された状態で落下し、地面と衝突する際の応力分布を解析しました。

Exam2a
Exam2b
 

クランクシャフトの温度分布

エンジンのクランクシャフトの温度分布の解析を実施しました。コンロッドとの接触面には、25000W/m2の発熱量を設定しています。
コンロッドとの接触部で温度が異なる結果となっていますが、これは、接触部分近の放熱面積がそれぞれ異なるためです。

Exam3a
Exam3b
 

クランクシャフトの温度分布解析結果を用いた熱応力解析

PCが段ボール梱包材に包装された状態で落下し、地面と衝突する際の応力分布を解析しました。

Exam3c
 

プリンタの梱包落下解析

発泡スチロールに梱包されたプリンタの落下衝撃解析を実施しました。
これにより、製品への衝撃を防止しながら、発泡スチロールの形状の最適化を行うことが可能です。

プリンタの梱包落下解析1プリンタの梱包落下解析2
 

液体入り容器解析

液体の入った容器を揺すった時の、構造-流体連成解析です。 液面の動きと、容器の変形の様子を確認する事ができます。

液体入り容器

熱流体解析

回路基板上CPUの複合伝熱

Exam1A  Exam1B
 

コンピュータ内部の流れ

ミニタワー側コンピュータ筐体内部の流れ、および温度の解析を実施しました。電源に取り付けられた内部ファン、ヒートシンク、回路基板、PCカードなど詳細なモデル化を行い、発熱機器配置の最適化を実施しました。

Exam2a  Exam2b
 

CPU熱応力解析

熱流体解析実施によって得られた温度分布を基に、熱応力解析を実施しました。正確な温度分布に基づいた熱応力の評価が可能です。

Exam3a  Exam3b
 

自動車

CFD-ピストン流体流れ

▲ピストン (直線運動 ・流速分布)

CFD-自動車外部流れ

▲自動車外部流れ (圧力分布 ・粒子追跡)

CFD-ウォータージャケット

▲ウォータージャケット (メッシュ表示・粒子追跡)

 
 

電子・電気機器

CFD-電子基盤温度分布

▲電子基盤 (温度分布・流線表示)

CFD-産業用電池

▲産業用電池(温度分布・流速ベクトル)

 

航空・宇宙

CFD-航空機外部流れ

▲航空機 (粒子追跡・圧力分布(機体))

CFD-カルマン渦

▲カルマン渦(流速分布)

 

発電・動力

CFD-ウォーターポンプ

▲ウォーターポンプ(回転運動・流速分布 ・粒子追跡)

CFD-シャトルバルブ

▲シャトルバルブ(流体力による運動 ・圧力分布・流速ベクトル)

 

室内・空調

CFD-シーリングファン

▲シーリングファン(回転運動・圧力分布 ・流速ベクトル)

CFD-扇風機

▲扇風機 (回転運動・圧力分布)

 

食品・化学

CFD-オーブン

▲オーブン (回転運動・温度分布 ・粒子追跡)

CFD-攪拌装置

▲攪拌装置 (回転運動・スカラー・流速ベクトル)

 

医療

CFD-血管

▲血管 (せん断応力)

CFD-心臓バルブ

▲心臓バルプ (流速分)

 

そのほか

CFD-撹拌

▲撹拌(モーション回転運動・自由表面解析)

CFD-越流

▲越流(自由表面解析)

樹脂流動解析

携帯電話上部カバー

携帯電話上部カバーの解析を実施し、製品の成形性を確認し 、ウェルドライン、ガス溜りの位置の検討を実施しました。

exam1A exam1B
 

熱可塑性樹脂流動解析

熱可塑性樹脂流動解析

樹脂流動解析は、充填・保圧・冷却工程の成形サイクルにおける樹脂の流動挙動を予測します。

充填パターンや圧力、温度、せん断応力などの解析結果を評価検討することにより、金型制作、試作成形前に成形不良の要因を抽出し、流動の観点から、製品・金型設計、成形条件の最適化を行うことができます。

さらに、自動ランナーバランス等の特徴ある機能により、成形不良のない高品質な製品の成形を可能にするための最適パラメーターをすばやく見つけだすことが可能です。

 

金型冷却解析析

金型冷却解析

金型冷却解析は、設計された型構造、冷却回路および冷却条件により達成される金型の冷却能力を予測し、金型表面温度や固化時間などの冷却効果を評価することができます。

製品の品質やサイクルタイムに影響を与える金型の冷却では、均一で効率的な冷却を実現することが、高品質製品を低コストで生産するために、不可欠な検討要因です。

冷却回路および温度に関する条件パラメーターの調整に加え、冷却回路の寸法とレイアウトを変えた設計案の解析結果を評価することにより、最適な設計パラメーターを求めることが可能です。

 

反り解析

反り解析

反り解析は、流動解析と金型冷却解析により予測された樹脂流動挙動、および金型冷却挙動に基づいて、製品形状や金型構造、成形品の収縮と、収縮に起因する反り変形量を予測します。

 

繊維配向解析

繊維配向解析

繊維強化樹脂において、樹脂の流動挙動は繊維の配向、および、これに基づく機械的な物性値は共同に多大な影響を与えるため、最適設計をより複雑な問題にしています。

繊維配向解析は、充填・保圧・冷却仮定における繊維の配向分布と配向分布に基づくヤング率、ポアソン比などの機械物性を予測することが可能です。

予測された結果により、成形履歴に依存した繊維配向分布を考慮した、厳密な構造解析や反り解析を実施することが可能です。

 

ガスインジェクション解析(注:ASMIのみ)

ガスインジェクション解析

ガス射出成形における、樹脂およびガスの流動挙動の予測が可能です。充填・保圧・冷却過程のプロセスで生じるガス充填パターンや収縮分布、肉厚分布等の流動挙動を予測することにより、ひけや反りの低減をはじめとする、効果的なガスアシスト成形が可能です。

 

熱硬化性樹脂流動解析(注:ASMIのみ)

熱硬化性樹脂流動解析

射出成形、IC封止成形、トランスファ成形、BMC成形等の主要な熱硬化性樹脂の成形プロセスにおける挙動を予測するツールを提供します。

圧力、温度、効果度の連成した解析により、熱硬化性樹脂特有の硬化現象を考慮した流動挙動の予測が可能です。

充填・硬化過程における流動パターンや圧力、温度、必要ゲル化時間などの予測結果を活用することにより、成形不良を低減し、サイクルタイムを短縮化させる最適化を行うことができます。