CAE解析|シュミレーションによる分析

CAE解析

CAE解析(Computer Aided Engineering)とは、コンピュータで作成された3Dモデルを利用して、各種のシミュレーションを行い、技術解析・製品設計・製造や工程設計など、事前に工学的な検討の支援を行うソフトである。従来、研究開発工程で作られた試作品や実験の経済的・時間的コストを削減するため、CAEソフトによるコンピューターシミュレーションをその代わりとする。

CAE解析に必要な技術

CAE解析に必要な技術として、材料力学、流体力学、有限要素法、数値解析手法が必要であるとされる。

CAE解析の人的問題点

開発には不可欠となるCAEによるシミュレーションであるが、開発プロジェクトが終わると、社内での需要が急激に下がる。そのため企業内でCAE解析を担うエンジニアが育ちにくく、ノウハウが継承されない。近年、製品開発において必要な時期にのみ、CAE解析を専門とする企業に依頼する形が定着する傾向にある。

コスト削減

たとえば、自動車の衝突実験を行う場合、従来では試作品としての大量の自動車が必要であったが、自動車の衝突実験をシュミレーション上で行うことで最低限の試作品まで台数を絞りこむことができる。そのほか、現実では難しい、雪道において高速で走る自動車がスリップしたときどのような運動を行うか、などの解析も可能となる。このようにしてCAE解析の導入は、時間短縮にもつながり、経済的・時間的コストを削減できる。

再現不可能な環境

CAE解析では、地球上での再現が極めて困難な条件であっても、コンピュータ上で作り出すことによって実験することができる。真空状態や無重力状態など特殊な環境を、シュミレーションにより作り出し、行動を計算することができる。

マルチフィジックス

CAE解析とは、応力・流体・・電磁場が対象(マルチフィジックス)となり、可視化することがきる。

マルチスケール

マルチスケールは、マイクロマシンように小さなものから地球規模まで適用対象となり、シュミレーションまでその範囲である。

機械寿命

CAE解析では、材料の性質や疲労寿命に関する基礎データに基づき、設計段階で、製品の強度や寿命を解析することができる。