Autodesk Simulation 2014デスクトップの[Autodesk Simulation CFD] のアイコンをダブルクリックします。（ファイルを開くのウィンドウが開いた場合）

Autodesk Simulation 2014

Autodesk Simulation 2014

新機能演習

パラメトリック解析

目的: パラメトリック解析の設定の方法を学習します。

ジオメトリ: PivotBracket.ipt という Inventor ファイルを読み込んでください。モデルはシ

ンプルなブラケットです。メッシュはデフォルトのまま作成します。

荷重: ブラケットの一部の面に 200N を面に垂直にかけます。

拘束: ブラケット中央の穴を完全拘束します。

要素: ブリック

材料: アルミニウム (Aluminum 2024-O6)

演習１

演習 1：パラメトリック解析

3 ASim2014新機能

形状の読み込みと解析設定

[Autodesk

Simulation]

デスクトップの[Autodesk Simulation] のアイコンをダブ

ルクリックします。

（ファイルを開くのウィンドウが開いた場合） [キャンセル]

[開く]

ダイアログ左側の [開く] アイコンをクリックします。

parametric ディレクトリに移動します。

[Autodesk Inventor ファイル

(*.ipt,*.iam)]

[ファイルの種類:] ドロップダウンボックスの [CAD ファイ

ル] セクションで、[Autodesk Inventor ファイル

(*.ipt,*.iam)]オプションを選択します。

[PivotBracket.ipt] [PivotBracket.ipt]ファイルを選択します。

[開く] [開く]ボタンをクリックします。

[線形] - [線形材料による静解析]

[OK]

プルアウトメニューから、[線形] - [線形材料による静的

解析] を選択して [OK] ボタンを押します。

[はい] [はい] ボタンを押します。

メッシュ作成

[メッシュ]タブ

[メッシュ]パネル

[3D メッシュを生成]

[メッシュ] タブ、[メッシュ] パネル、[3D モデルメッシ

ュを生成] コマンドを選択します。

[いいえ] メッシュの結果を表示するかどうかを確認するプロンプトが表示されたら、[い

いえ] ボタンを押します。

マウスマウスの真ん中ボタンを押したまま画面上でモデルを回転させて、メッシュ

を確認します。

材料設定

マウス部品 1 の [材料] 見出しをクリックします。

[材料を編集…] [材料を編集…] コマンドを選択します。[要素の材料選択]ダイアロ

グが表示されます。

[Aluminum] -[Aluminum 2024-O] [Aluminum]で[Aluminum 2024-O]を選択します。

演習 1 パラメトリック解析

4 ASim2014新機能

[OK] [OK] ボタンを押して、[要素の材料選択] ダイアログを終了します。

拘束条件の定義

[選択]タブ

[形状]パネル

[点または長方形]

[選択] タブを選択し、[形状] パネルの [点または長

方形] アイコンを選択します。

[選択]タブ

[選択]パネル

[表面]

[選択] タブを選択し、[選択] パネルの [表面] アイ

コンを選択しますこれで面を選択できます。

マウスブラケットの真ん中の面をクリックします。

[追加] - [表面一般拘束] [追加] プルアウトメニューを選択し、[表面一般拘束] コマンド

を選択します。

[固定] [固定] ボタンをクリックします。

[OK] [OK] ボタンをクリックして、これらの境界条件を適用します。


5 ASim2014新機能

荷重条件の定義

マウスブラケットの斜めの面を選択します。

マウス表示域を右クリックします。

[追加] - [表面力…] [追加] プルアウトメニューを選択し、[表面力…] コマンドを

選択します。

法線が選択されていることを確認します。

[200] 大きさに[200]を入力します。

パラメータの定義

[セットアップ]タブ

[モデルセットアップ]パネル

[パラメトリックスタディ]

[セットアップ] タブ、[モデルセットアップ]

パネル、 [パラメトリックスタディ]

アイコンを選択します。

[Extrusion1]

[d2] [Extrusion1]の、[d2] のトグルをオンにします。

演習 1 パラメトリック解析

6 ASim2014新機能

マウス

NEXTボタンをクリックします。

[6-12：3] 値のフィールドに[6-12：3]を入力します。

マウス

Runボタンをクリックします。

マウス

Saveボタンをクリックします。

[PivotBracket.csv] [PivotBracket.csv]という名前で保存します。

csvファイルには以下のように保存されます。


7 ASim2014新機能

[15]

[Enter]

[Upper Limit] , [Max Von Mises Stress]のフィールドに[15]を入力して

[Enter]キーを押します。

[Apply] [Apply] ボタンをクリックします。

Apply ボタンを押すと表の応力、変位の範囲に入っているものだけが表示されます。

このようにして、最適な形状を見つけることができます。

各パラメータの解析データは PivotBracket.pStudy ホルダーの中の pStudy_*ホルダーの中に保

存されます。

CFDからの温度データの読み込み

目的: ASimCFD の温度結果を読み込んで熱応力解析を実行する方法を学習します。

ジオメトリ: cfd_temp.x_t ファイルを読み込んでください。モデルは中に複数の電子部品をもつ筐体

のモデルです。モデル部品の幾らかを抑制し、メッシュはデフォルトのまま作成します。

荷重: Sim CFDのファイルを指定して温度結果を読み込みます。

拘束: PCBのサイドを拘束します。


材料: 電子部品：アルミニウム (Aluminum 2024-O)

PCB：プラスティック（Plastic-ABS(Molded)

演習 2

演習 2：CFDから温度データの読み込み

9 ASim2014新機能

CFD のデータを確認

[Autodesk

Simulation CFD]

デスクトップの[Autodesk Simulation CFD] のアイコンを

ダブルクリックします。


[開く]


CFD_Temp/CFD_Temp ディレクトリに移動します。

[CFD_Temp.cfdst] [CFD_Temp.cfdst]ファイルを選択します。


[結果]タブ [結果] タブを選択します。

<Ctrl> + <マウスの中ボタン> <Ctrl> キーを押しながら <マウスの中ボタン>で筐体部品

と+Z 方向の空気を選択して非表示にします。

上記のような絵が表示されます。

マウスカラーレジェンドの上でマウスの右ボタンを押します。

[オプション] [オプション]コマンドを選択します。

マウスユーザ指定範囲のトグルをオンにします。

[45] 最大値のフィールドに[45]を入力します。

[閉じる] [閉じる]ボタンを押します。

演習 2 CFDから温度データの読み込み

10 ASim2014新機能

上記の絵のように変わります。確認できたら CFD を閉じます。

Mechanicalでデータを読み込む際にファイルが開かれているとデータを読み込むことができません。

Mechanical で形状の読み込み

[Autodesk

Simulation]




[開く]


CFD_Temp ディレクトリに移動します。

[Parasolid テキストファイル

(*.x_t)]


ル] セクションで、[Parasolid テキストファイル (*.x_t)]

オプションを選択します。

[cfd_temp.x_t] [cfd_temp.x_t]ファイルを選択します。



[OK]



部品の抑制

<Ctrl> + <Shift> + <M>

<Ctrl> キーと <Shift> キーを押しながら、キーボードの <M> キ

ーを押します。これで、ツリービューで、パーツリストが折り

たたまれます。

マウスツリービューで、部品 1 の見出しをクリックします。



<Shift> + マウスツリービューで、<Shift> キーを押しながら部品 20 の見出しを

クリックします。

[抑制] [抑制] コマンドを選択します。


<Shift> + マウスツリービューで、<Shift> キーを押しながら部品 30 の見出しを

クリックします。




メッシュ作成










材料設定


<Shift> + マウスツリービューで、<Shift> キーを押しながら部品 24 の見出しをクリッ

クします。

[編集] - [材料…] [編集] プルアウトメニューを選択し、[材料…] コマンドを選択しま

す。




[編集] - [材料…] [編集] プルアウトメニューを選択し、[材料…] コマンドを選択し

ます。

[Plastic] -[Plastic-

ABS(Molded)] [Plastic]で[Plastic-ABS(Molded)]を選択します。





[選択]タブ

[形状]パネル




[選択]タブ

[選択]パネル

[表面]



マウス PCB の X軸に垂直な面のひとつをクリックします。

<Ctrl> + マウス <Ctrl> キーを押しながら、もう一つの X 軸に垂直な面を選択します。




[Tx], [Ty] [Tx], [Ty]のトグルをオンにします。


マウス PCB の X軸に垂直な面の-Z側の面をクリックします。




[Tz] [Tz]のトグルをオンにします。




無応力温度の定義


<Shift> + マウスツリービューで、<Shift> キーを押しながら部品 25 の見出しをクリッ

クします。


[編集] - [要素定義] [編集] プルアウトメニューを選択し、[要素定義]コマンドを選択し

ます。

マウス熱タブをクリックします。

[25] 無応力時の参照温度のフィールドに[25]入力します。

[OK] [OK] ボタンをクリックして、要素定義を適用します。

[解析]タブ

[解析]リボン

[モデルをチェック]

[解析] タブ、[解析] リボン、 [モデルをチェック]


[FEA エディタ]

モデルに問題がなければ、ツリービューの [FEA エデ

ィタ]タブを選択して、FEA エディタ環境に戻って解

析を実行します。



解析パラメータで温度荷重の定義

マウスツリービューの[解析タイプ]で右クリックします。

[解析パラメータを編集…] [解析パラメータを編集…]を選択します。

[1] 乗数タブの熱のフィールドに[1]を入力します。

これは読み込む温度荷重を 1 倍することを意味します。デフォルトの”0”だと温度荷重がかか

らないことになります。

マウス熱タブをクリックします。

[Simulation CFD のファイル] 温度のソースプルダウンメニュから[Simulation CFD のファ

イル]を選択します。

[25] 温度の既定値のフィールドに[25]入力します。

[参照] - [CFD_Temp.cfdst]

設計スタディおよび設計シナリオで[参照] ボタンを押して、

CFD_Temp/CFD_Temp フォルダーの[CFD_Temp.cfdst]ファイルを

選択します。

[OK] [OK] ボタンを押します。

モデルの解析

[解析]タブ

[解析]リボン

[シミュレーションを実行]

[解析] タブ、[解析] リボン、 [シミュレーション

を実行]を選択します。

[OK] [OK]を求める通知が表示されたら、[OK] ボタンをクリックします。

[いいえ] ウィンドウがポップアップしてきたら、[いいえ] ボタンをクリックします。



結果の検証

解析が実行され、解析が終了すると、変位の結果が表示されます。

[表示]タブ

[外観]リボン

[表示スタイル]

[メッシュ陰影表示]

[表示]タブ、[外観]リボン、 [表示ス

タイル]プルダウンメニュー、[メッシ

ュ陰影表示]を選んでコンター表示の上

にメッシュを表示させます。

[表示単位系<メートル系単位 mmks＞] [表示単位系<メートル系単位 mmks＞]をダブルクリッ

クして単位系を変更します。



マウスマウスの中ボタンを押したまま画面上でモデルを回転させて、結果を確

認します。

[結果コンター]タブ

[応力]リボン

[フォンミーゼス]

[結果コンター]タブ、[応力]リボン、 [フ

ォンミーゼス]]アイコンを選択して、フォン

ミーゼス応力の表示します。

これで CFDからの温度データ読み込みの演習を終了します。

CFDからの圧力データの読み込み

目的: ASimCFD の圧力結果を読み込んで線形静解析を実行する方法を学習します。

ジオメトリ: FAUCET.x_t ファイルを読み込んでください。モデルはお湯と水を混合して排出

する水道の蛇口のようなものです。メッシュはデフォルトの 50％で作成します。

荷重: Sim CFD の Add_In から書き出されたファイルを指定して圧力結果を読み込みま

す。

拘束: 蛇口の上下を拘束します。


材料: 蛇口：アルミニウム (Aluminum 2024-O)

注意：この演習を行う前に

http://apps.exchange.autodesk.com/SCFD/List/Search?productline=SCFD&query=&facet=&coll

ection=

から SimCFD to Simulation Mechanical のソフトウエアをダウンロードしてインストールしてお

く必要があります。

演習 3

http://apps.exchange.autodesk.com/SCFD/List/Search?productline=SCFD&query=&facet=&collection

http://apps.exchange.autodesk.com/SCFD/List/Search?productline=SCFD&query=&facet=&collection

演習 3：CFDから圧力データの読み込み


CFD のデータを確認

[Autodesk

Simulation CFD]

デスクトップの[Autodesk Simulation CFD] のアイコンを

ダブルクリックします。


[開く]


CFD_pressure/cfd2 ディレクトリに移動します。

[cfd2.cfdst] [cfd2.cfdst]ファイルを選択します。


[結果]タブ [結果] タブを選択します。

<Ctrl> + <マウスの中ボタン>

<Ctrl> キーを押しながら <マウスの中ボタン>で水部品を

選択して非表示にします。（下と同じ絵になっている場合

はこの作業は必要ありません）

上記のような絵が表示されます。内部の静圧を確認します。



Mechanical で形状の読み込み

[Autodesk

Simulation]




[開く]


CFD_pressure ディレクトリに移動します。


(*.x_t)]




[FAUCET.x_t] [FAUCET.x_t]ファイルを選択します。



[OK]



部品の抑制



部品 1の名前のところに取り消し線が入ったことを確認してください。



メッシュ作成


[メッシュ]リボン

[3D メッシュ設定]

[メッシュ] タブ、[メッシュ]リボン、[3D モデルメッシュ

設定] コマンドを選択します。

マウススライダを右に動かし、メッシュサイズをデフォルトのサイズの 50% にします。

[メッシュ作成] [メッシュ作成] ボタンを押してメッシュを作成します。

[いいえ] メッシュの結果を表示するかどうかを確認するプロンプトが表示された

ら、[いいえ] ボタンを押します。

マウスマウスの真ん中ボタンを押したまま画面上でモデルを回転させて、メッ

シュを確認します。







材料設定


[編集] - [材料…] [編集] プルアウトメニューを選択し、[材料…] コマンドを選択しま

す。




[選択]タブ

[形状]パネル




[選択]タブ

[選択]パネル

[表面]



マウス蛇口の上面をクリックします。

マウスマウスの中ボタンを押したまま画面上でモデルを回転させて、下面が見え

るようにします。

<Ctrl> + マウス <Ctrl> キーを押しながら、蛇口の下面を選択します。






[固定] [固定] ボタンをクリックします。


ダミーの圧力の定義

マウス部品 2 の表面アイコンで右クリックしてツリーを展開を選択します。

マウス部品 2 の表面 33 を選択します。

<Ctrl> + マウス

<Ctrl> キーを押しながら、蛇口の表面を選択していきます。上で選択した

面も合わせて全部で 13面あります。（絵のように表面番号で選択しても良

いです。表面 15、17、19、20、21、22、23、24、27、28、30、31、32）


[表示] [表示] を選択し、面を非表示にします。



マウス蛇口の内面の 1 つを選択します。

<Ctrl> + マウス <Ctrl> キーを押しながら、蛇口の内面を選択していきます。上で選択下

面も合わせて全部で 9 面


[追加] - [表面圧力/表面力] [追加] プルアウトメニューを選択し、[表面圧力/表面力] コ

マンドを選択します。

[1] 圧力の大きさのところに[1]を入力します。

[OK] [OK] ボタンをクリックします。

マウス部品 2 の [表面] 見出しを右クリックします。

[すべての表目の表示] [すべての表目の表示] コマンドを選択します。これを実行すると一

度全ての面が非表示になるので同じ作業をもう一度行います。



CSVデータの作成

[解析]タブ

[解析]リボン

[モデルをチェック]

[解析] タブ、[解析] リボン、 [モデル

をチェック]を選択します。

[FEA エディタ]

ツリービューの [FEA エディタ]タブを選

択して、FEA エディタ環境に戻ります。

[ツール]タブ

[オプション]リボン

[データベースの変換]

[ツール]タブ、[オプション]リボンで-

[データベースの変換] を選択します。

[FAUCET.ds_data/1/ds.asd] Model to Translate の Browse で[FAUCET.ds_data/1/ds.asd]を

選択します。

[Text Files] Output Format のプルダウンメニューから[Text Files]を選択します。

[Translate] [Translate]ボタンを押します。

すると下にあるようなウィンドウが表示されます。

[OK] 上のウィンドウが表示されたら[OK] ボタンを押します。

[Done] [Done] ボタンを押します。



CFDでのデータの書き込み

マウス Simulation CFD の画面を表示します。

[Add-In]タブ

[General Tools]パネル

[CFD to Mech]

[Add-In]タブ、[General Tools]パネルで[CFD

to Mech]を選択します。

[FAUCET.ds_data/1/ds.mod/Nodes.csv] …を押して、[FAUCET.ds_data/1/ds.mod/Nodes.csv]


[Run] [Run]ボタン押します。

アウトプットバーに nodeFEA.xyz が[FAUCET.ds_data/1/ds.mod]の下にできたことが表示されま

す。



Mechanicalに圧力データを読み込む

マウス Simulation Mechanical の画面を表示します。

マウスツリービューで、荷重および拘束グループの表面圧力/表面力の見出しを右ク

リックします。


表面圧力/表面力の名前のところに取り消し線が入ったことを確認してください。


[荷重]パネル

[ファイルから入力]

[セットアップ] タブを選択し、[荷重] パ

ネルの [ファイルから入力] アイコンを選

択します。



[FAUCET.ds_data/1/ds.mod/nodeFEA.xyz]

…を押してファイルタイプを*.xyz に変更して

[FAUCET.ds_data/1/ds.mod/nodeFEA.xyz]を選択

します。

[OK] [OK] ボタンをクリックします。

モデルの解析

[解析]タブ

[解析]リボン

[シミュレーションを実行]

[解析] タブ、[解析] リボン、 [シミュレーション

を実行]を選択します。

[OK] [OK]を求める通知が表示されたら、[OK] ボタンをクリックします。

[いいえ] ウィンドウがポップアップしてきたら、[いいえ] ボタンをクリックします。



結果の検証

解析が終了すると変位結果が表示されます。

[表示]タブ

[表示設定]リボン

[荷重および拘束]

[表示] タブ、[表示設定] リボン、 [荷重および

拘束]を選択し、荷重、拘束のマークを非表示に

します。

[表示]タブ

[外観]リボン

[表示スタイル]

[メッシュ陰影表示]

[表示]タブ、[外観]リボン、 [表示ス

タイル]プルダウンメニュー、[メッシ

ュ陰影表示]を選んでコンター表示の上

にメッシュを表示させます。

[表示単位系<メートル系単位 mmks＞] [表示単位系<メートル系単位 mmks＞]をダブルクリッ

クして単位系を変更します。




[応力]リボン


[結果コンター]タブ、[応力]リボン、 [フ

ォンミーゼス]]アイコンを選択して、フォン

ミーゼス応力の表示します。

これで CFDからの圧力データの読み込みの演習を終了します。

落下解析ウィザード

目的: 落下解析ウィザードの設定の方法を学習します。

ジオメトリ: Impactn1.x_t という Parasolid ファイルを読み込んでください。モデルはプロ

パンガスのボンベです。メッシュはデフォルトのまま作成します。

境界条件: 落下解析ウィザードを使います。

要素定義: 今回弾塑性解析をして残留応力を確認するために、材料モデルとして“等方硬化

をともなうフォンミーゼス“を設定します。


材料: アルミニウム (Aluminum 6061-O)

演習 4

演習 4：落下解析ウィザード


形状の読み込みと解析設定

[Autodesk

Simulation]




[開く]


Impact ディレクトリに移動します。


(*.x_t)]




[Impactn1.x_t] [Impactn1.x_t]ファイルを選択します。


[非線形] - [非線形材料による MES 解析]

[OK]

プルアウトメニューから、[非線形] - [非線形材料

による MES解析]を選択して [OK] ボタンを押しま

す。

[はい] [はい] ボタンを押します。

メッシュ作成












要素定義

マウスツリービューの部品 1 の[要素定義]の見出しで右クリックします。

[要素定義を編集…] [要素定義を編集…]コマンドを選択します。

[等方硬化をともなう Von Mises ] 材料モデルの中の [塑性] 、[等方硬化をともなう Von

Mises]を選択してください。


材料設定

マウス部品 1 の [材料] 見出しをクリックします。

[材料を編集…] [材料を編集…] コマンドを選択します。[要素の材料選択]ダイアロ

グが表示されます。

[Aluminum] - [Aluminum 6061-

O] [Aluminum]の[Aluminum 6061-O] を選択します。




落下解析ウィザードの実施


[モデルセットアップ]パネル

[落下試験]

[選択] タブを選択し、[モデルセットアップ]パ

ネルの [落下試験] アイコンを選択します。

[1] 落下の高さに[1]を入力します。

マウス最も低い点から測定した落下の高さ H のラジオボタンを選択します。

[9.81456] 重力に[9.81456]が入っていることを確認します。別の値が入っていれば、この

値に変えます。

[-Z] 重力の方向設定で[-Z]をプルダウンメニューから選択します。

[完全に一般的] 接触のタイプで[完全に一般的]をプルダウンメニューから選択します。

[次へ] [次へ]のボタンをクリックします。

マウス移動のトグルを選択します。

[1.4] 初期速度の X成分に[1.4]を入力します。




自動のトグルがオンになっており、イベントが落下、衝突、跳ね返りに自動的に分割され、それ

ぞれの持続時間、ステップが今回の落下状況に合わせて設定されたことを確認します。またもし

自分で修正したい場合は自動のトグルをオフにしてそれぞれを設定することもできます。それに

関しては 2番目の解析で行います。




マウスはいのラジオボタンを選択します。

[完了] 完了のボタンをクリックします。

完了ボタンを押すと解析がスタートします。

結果の検証





[キャプチャ]リボン

[開始]

[結果コンター]タブ、[キャプチャ]リボン、

[開始]アイコンを選択します。するとアニメーシ

ョンが開始します。



[停止]

[結果コンター]タブ、[キャプチャ]リボン、 [停止]アイ

コンを選択します。するとアニメーションが停止します。


[応力]リボン


[結果コンター]タブ、[応力]リボン、 [フォンミーゼス]]

アイコンを選択して、フォンミーゼス応力の表示します。

表示を応力に変えて応力でもアニメーションで確認してみてください。



[開始]

[結果コンター]タブ、[キャプチャ]リボン、 [開始]アイ

コンを選択します。するとアニメーションが開始します。



[停止]

[結果コンター]タブ、[キャプチャ]リボン、 [停止]アイ

コンを選択します。するとアニメーションが停止します。

シナリオのコピー

[FEA エディタ]

ツリービューの [FEA エディタ]タブを選択して、FEA エ

ディタ環境に戻ります。

マウス [設計シナリオ 1] を右クリックしてください。

マウス [コピー] を選択します。

[解析パラメータを編集…] [解析パラメータを編集…] を選択します。



[0.04] 跳ね返りの持続時間に[0.04]を入力します。

[20] 跳ね返りのステップ数に[20]を入力します。

[OK] [OK]のボタンをクリックします。

シミュレーションを実行ボタンを押すと解析がスタートします。



結果の検証



[応力]リボン


[結果コンター]タブ、[応力]リボン、 [フォン

ミーゼス]]アイコンを選択して、フォンミーゼス

応力の表示します。



[開始]

[結果コンター]タブ、[キャプチャ]リボン、

[開始]アイコンを選択します。するとアニメーシ

ョンが開始します。



[停止]

[結果コンター]タブ、[キャプチャ]リボ

ン、 [停止]アイコンを選択します。すると

アニメーションが停止します。

跳ね返った後の時間が長くなり先ほどの結果よりも跳ね返りの後の様子が分かりやすくなりま

す。必要に応じてこのように、時間を編集することができます。

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