Subscription Advantage Pack (SAP)
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目次
概要 ... 5
1.1 まとめ ... 6 1.2 ヘルプにアクセスする ... 6 1.3 環境 ... 6 1.4 拡張ツールチップ ... 7 1.5 メニューを作成する ... 7 1.6 キャンバス ツールバー... 10基礎 ... 12
2.1 Autodesk Nastran In-CAD モデル ツリー ... 13
パーツとアセンブリ ... 15
3.1 パーツとアセンブリ... 16 3.2 [新規解析] ... 16 3.2.1 [出力コントロール] ... 18 3.2.2 [オプション] ... 21 3.2.3 [モデル状態] ... 22 3.3 [名前変更] ... 23 3.4 [Nastran で実行] ... 23 3.5 [ツリー オプション] ... 24解析 ... 26
4.1 解析 ... 27 4.2 新規サブケース ... 29 4.3 [編集] ... 30 4.4 [複製] ... 32 4.5 [Nastran で実行] ... 33 4.6 [衝撃解析を実行] ... 33 4.7 [非線形オプション] ... 33 4.8 [結果をロード] ... 35 4.9 [結果をアンロード] ... 37 4.10 [レポートを生成] ... 38 4.11 [Nastran ファイルを生成] ... 39 4.12 [Autodesk Nastran 出力] ... 43 4.13 CAD の詳細 ... 47 4.14 [FE モデル] ... 49 4.14.1 [メッシュ モデル] ... 51 4.14.2 メッシュ モデルの編集 ... 524.14.4 [メッシュを生成] ... 58 4.14.5 [メッシュを削除] ... 59 4.14.6 [メッシュを表示]、[メッシュを非表示]... 59 4.14.7 [メッシュの品質を確認] ... 60 4.15 サブケース ... 61 4.15.1 サブケースのサブレベル ... 62 4.15.2 複数のサブケース ... 76 4.15.3 サブケースの編集 ... 78 4.15.4 サブケースの複製 ... 80 4.15.5 衝突設定 ... 81 4.15.6 結果の XY プロット ... 85
[応力解析からインポート] ... 92
5.1 [応力解析からインポート]... 93拘束 ... 95
6.1 拘束 ... 96 6.2 [表示オプション] ... 97 6.3 [自由度]... 97荷重 ... 102
7.1 [荷重] ... 103 7.2 [タイプ] – [軸受荷重] ... 107表面接触 ... 109
8.1 表面接触 ... 110準備 ... 114
9.1 準備 ... 115 9.2 [薄いボディを検索] ... 115 9.3 [中間サーフェス] ... 116 9.4 [オフセット] ... 117プロット テンプレート ... 119
10.1 プロット テンプレート ... 120Autodesk Nastran リボン バー(Inventor) ... 127
11.1 Autodesk Nastran リボン バー(Inventor) ... 128
Autodesk Nastran In-CAD リボン バー(Solidworks) ... 130
セクション 1
1.1 まとめ
Autodesk Nastran In-CAD 2016 Subscription Advantage Pack (SAP)リリースが、現在 Subscription をご 利用の Nastran In-CAD のお客様にご利用いただけるようになりました。このリリースでは、2016 の初回リ
リースと比べて、多数の新機能と拡張機能が提供されています。
このドキュメントでは、2016 SAP リリース(2015 年 9 月)で導入された新機能について説明しています。さら に、強化された既存の機能に関しては、その変更内容の詳細を説明しています。したがって、このドキュメント の内容は、2016 の初回リリース(2015 年 4 月)に基づく、 Autodesk Nastran In-CAD 2016 オンラインヘル プの本文の対応する内容よりも優先されます。
1.2 ヘルプにアクセスする
Autodesk Inventor では、ヘルプには[環境]からアクセスします。Autodesk Nastran In-CAD アイコン をクリックします。[Autodesk Nastran]リボンが開きます。次に、[Nastran のサポート]パネルの[ヘルプ]ボ タンをクリックします。
コンテキスト固有のヘルプの場合は、ツールバーのクエスチョン マークをクリックして、Autodesk Nastran In-CAD ユーザ ガイドの現在作業中の操作に関するセクションを直接開きます。
SolidWorks では、[ヘルプ] – [Autodesk Nastran In-CAD ヘルプ]メニューを選択して、既定のページを開 きます。[Autodesk Nastran In-CAD ]リボン バーの[ヘルプ]ボタンをクリックする方法も利用できます。この 新しい Autodesk Nastran In-CAD 用のコマンド マネージャには、Autodesk Inventor と同様に、SolidWorks のすべての FEA 機能が含まれています。
1.3 環境
指定した距離にオフセット可能なサーフェスからシェル コンポーネントを作成するには、[準備]パネル の[オフセット]をクリックします。 [メッシュ]パネルの[グローバル]ボタンは、[メッシュの設定]に変わりました。 [メッシュ]パネルの[すべて更新]ボタンは、[メッシュを生成]に変わりました。 グローバル設定よりも優先されるローカル メッシュ作成パラメータを定義するには、[メッシュ]パネル の[メッシュ コントロール]をクリックします。 [結果]パネルの[ロード]ボタンは、[結果をロード]に変わりました。 [表示]パネルの[すべてのボディの表示]ボタンは、[すべてのボディを表示]に変わりました。
1.4 拡張ツールチップ
Autodesk Nastran リボン バーのコマンド用の拡張ツールチップが使用できるようになりました。このツールチ ップには、主な In-CAD 機能に関する簡単な説明、イメージ、そして[F1]でオンライン ヘルプにアクセスできる 旨が表示されます。1.5 マーキング メニュー
Autodesk Nastran In-CAD は、Autodesk Inventor と同じレイアウトのマーキング メニューをサポートするよ うになりました。In-CAD のマーキング メニューは、Autodesk Inventor と同様に、コマンドを追加または削除 したり、ボタンの位置を変更することで、カスタマイズできます。
In-CAD コマンドのダイアログ ボックスを表示するには、リボンやモデル ツリーに移動するのではなく、該当コ マンドをクリックします。 また、たとえばモデルの面を選択し、次にキャンバスで右クリックする方法もあります。マーキング メニューに は、選択した面に荷重、拘束などを適用するためのオプションがあります。マーク モードでは、コマンドの方向 にマウスをスイープすることで、マーキング メニューからダイアログ ボックスを開くことができます。 たとえば次の図では、面が選択されていて、マーク モードではマウスのスイープにより[メッシュ コントロール] ボタンがハイライト表示されています。[メッシュ コントロール]ボタンをクリックすると、[メッシュ コントロール]ダ イアログ ボックスが表示されます。
リボン バーで右クリックして、[ユーザ コマンドをカスタマイズ]を選択します。
[カスタマイズ]ダイアログ ボックスの[マーキング メニュー]タブをクリックして、次のような画面を表示します。
このタブでは、マーキング メニューのメニュー ボタンの位置を変更したり、ボタンに他のコマンドを割り当てる ことができます。
1.6 キャンバス ツール バー
任意のエンティティ(スケッチ、エッジ、表面など)を選択しているとき、キャンバスでツールバーが使用できる ようになりました。このツールバーでは、対応するダイアログ ボックスが自動的に表示されるので、即座に新 しい荷重、拘束、メッシュ コントロールを定義することができます。
セクション 2
2.1 Autodesk Nastran In-CAD モデル ツリー
Autodesk Nastran In-CAD モデル ツリーでは、作成したさまざまな有限要素モデル エンティティのアウトライ ンが表示されるので便利です。 上位レベルのツリー項目は次のとおりです。 パーツ(パーツ名またはアセンブリ名) o 解析(解析名) 単位(単位系) パーツまたはアセンブリ(CAD の詳細) FE モデル サブケース
モデル ツリー o マテリアル o 物理プロパティ o 複合材料レイアップ 積層 グローバル層 o 拘束 o 荷重 o 集中質量 o コネクタ o 減衰 o テーブル o 表面接触 o プロット テンプレート o グループ パラメータ 座標系 既定では、[モデル]レベルのツリー項目と[座標系]は、折りたたみモードになります。
セクション 3
3.1 パーツとアセンブリ
これは最上位のツリー項目で、パーツまたはアセンブリの既定の名前を継承します。 [パーツ]または[アセンブリ]を右クリックします。メニューには、次の主要オプションが表示されます。 [新規解析] [名前変更] [ボディを非表示/表示](パーツ) [すべてのボディを非表示](アセンブリ) [すべてのボディを表示](アセンブリ) [すべての項目を折りたたむ] [すべての項目を展開] [Nastran で実行](パーツ) [ツリー オプション]3.2 [新規解析]
[新規解析]のフォームは、次のとおりです。[名前]: 新しい解析の名前を入力します。 [タイトル]: 簡単な説明など、解析に関する追加コメントを入力します。 [タイプ]: 現在、次の解析タイプがサポートされています。 [線形静解析] [固有値解析] [線形座屈解析] [静解析(初期応力考慮)] [固有値解析(初期応力考慮)] [非線形静解析] [非線形座屈解析] [直接過渡応答解析] [過渡応答解析(モード法)] [衝撃解析] [非線形過渡応答解析] [周波数応答解析(直接法)] [周波数応答解析(モード法)] [ランダム応答解析] [多軸疲労解析]
[線形定常熱伝導解析] [非線形定常熱伝導解析]
[非線形非定常熱伝導解析]
[単位]: Autodesk Nastran In-CAD では、2 つの異なるレベルで解析の単位を選択できます。
[CAD モデル]: この設定では、[CAD モデル]で選択した単位が何であろうと使用されます。
その他の使用できる単位系は、[SI]、[修正 SI]、[英国単位]です。
単位を解析内で修正した場合、この設定が Autodesk Nastran In-CAD、形式、そして解析の単位よ りも優先されます。 モデルに複数の解析がある場合は、解析ごとに異なる単位系を選択できます。 これは、書き出される Nastran バルク データ ファイルにのみ適用されます。ユーザ インタフェースに 入力した数字では、違いはわかりません。
3.2.1 [出力コントロール]
[解析]ダイアログ ボックスの新しい[出力コントロール]タブには、次のセクションがあります。 [節点]: 構造 動的 熱 o [変位]: 節点の変位の出力をコントロールします。 o [速度]: 節点の速度の出力をコントロールします。 o [加速度]: 節点の加速度の出力をコントロールします。 o [適用荷重]: 節点の適用荷重の出力をコントロールします。 o [単点拘束力(SPC)]:節点の単点拘束力の出力をコントロールします。 [要素]: 構造 動的 熱 o [データ タイプ]: [コーナー]:コーナー データが Nastran 解析で生成されるかどうかをコントロールしま す。 [図心]: 図心データが Nastran 解析で生成されるかどうかをコントロールします。 o [出力セット]: [力]: 要素の力の出力をコントロールします。 [応力]: 要素の応力の出力をコントロールします。 [ひずみ]: 要素のひずみの出力をコントロールします。 [ひずみエネルギー]: 要素のひずみの出力をコントロールします。 [熱流束]: 要素の熱流束の出力をコントロールします。 [動的オプション]: o [位相]: [周波数応答]解析の場合、このオプションは[振幅]と[位相]から選択することになりま す。 o [実数]: [周波数応答]解析の場合、このオプションは[虚数]と[実数]から選択することになりま す。 o [PSD 出力コントロール]: [ランダム応答解析]または[振動疲労解析]の場合、このオプション は節点と要素の出力として表示されます。
[出力オプション]: o [プロット]: 結果は、モデル結果出力ファイルと結果中間ファイル システムの両方に出力され ます。 o [印刷]: 結果は、結果中間ファイル システムにのみ出力されます。 o [パンチ]: 結果は、モデル結果パンチ ファイルにも出力されます。 o [プロットおよびパンチ]: 結果は、モデル結果出力ファイル、結果中間ファイル システム、モデ ル結果パンチ ファイルに出力されます。
3.2.2 [オプション]
[解析]ダイアログ ボックスの新しい[オプション]タブには、次のセクションがあります。 [接触データ]: [自動]接触を生成するための既定の設定を設定できるようにします。 o [接触タイプ]: CAD モデルを使用して自動接触を定義するために、[分離]、[結合]、[スライド/ 分離なし]、[分離/スライドなし]、[オフセット結合]を利用できます。 o [許容誤差]: 指定した許容誤差の範囲内の面を使用して自動接触を生成できるようにします。 [大変形]: o [オン]: 大変形およびフォロア力の効果と剛性差が、非線形解析に含まれます。 o [オフ]: 大変形およびフォロア力の効果と剛性差は、非線形解析に含まれません。3.2.3 [モデル状態]
[解析]ダイアログ ボックスの新しい[モデル状態]タブは、Autodesk Inventor からのビュー リプレゼンテーショ ンをサポートします。これにより、アセンブリやサブアセンブリのパーツを非表示にするなどの CAD 機能を使 用して作業することができます。 [リプレゼンテーション] o [デザイン ビュー]: Inventor で作成したデザイン ビュー リプレゼンテーションが一覧表示され ます。これらのビューでは、特定のビューや解析では必要ない一部のアセンブリ コンポーネン トは、非表示になります。o [詳細レベル]: Inventor で作成した詳細レベル リプレゼンテーションが一覧表示されます。こ れらのビューでは、不要なコンポーネントが省略されたり、アセンブリのパーツが 1 つのパー ツ リプレゼンテーションに置き換えられます。
3.3 [名前変更]
[名前変更]では、パーツまたはアセンブリの名前を入力できます。Windows と同じように特定のエンティティ の名前を変更するには、[パーツ]または[アセンブリ]をクリックするか、右クリックして[名前変更]を選択します。3.4 [Nastran で実行]
[Nastran で実行]を使用すると(パーツ名またはアセンブリ名を右クリック)、Autodesk Nastran In-CAD によ り、Autodesk Nastran ソルバーを使用してモデルが解析されます。
解析の進行状況は、Autodesk Nastran In-CAD 内の Autodesk Nastran のステータス ウィンドウで確認で きます。
[Nastran で実行]は、リボン バーの[実行]パネルの[実行]ボタンをクリックしても実行できます。
3.5 [ツリー オプション]
ダイアログ ボックスでチェックボックスがオフの項目は、ツリーから除去されます。[既定]ボタンは、絶対に必 要な項目のみをオフにします。[すべてチェック]はすべてのチェックボックスをオンにし、[すべてチェック解除] はすべてのチェックボックスをオフにします。
セクション 4
4.1 解析
[解析]ツリー項目には、次の図に示すように、一連のサブレベルのツリー項目が含まれています。
パーツ アセンブリ
[新規作成] - [サブケース] [編集] [名前変更](解析の名前を変更) [複製] [貼り付け] [削除](解析を削除) [アクティブな解析に設定] [Nastran で実行] [非線形解析] o [中間結果を生成]: このメニュー項目にチェック マークを付けると、ソルバーは、解析の実行 中にロード可能な増分それぞれに対して .FNO ファイルを生成します。解析の完了時に、これ らの中間 .FNO ファイルは 1 つにコンパイルされます。 o [中間結果をロードして表示]: このメニュー項目は[中間結果を生成]項目と連携して機能する ため、[中間結果を生成]にチェック マークを付けている場合にのみ使用できます。増分結果 は、自動的にツリーの[サブケース]の下位にロードされ、次の増分が解析されるまで見ること ができます。これを、この後の例に示します。
[解析]の下位のサブレベル ツリー エンティティは、次のとおりです。
[単位]: 単位系を解析レベルで直接定義するオプションが提供されます。
[パーツ]: Autodesk Inventor からの CAD の詳細が表示されます。 [FE モデル] o [メッシュ モデル] [総節点数](メッシュ内の節点の合計数を表示) [総要素数](メッシュ内の要素の合計数を表示) [サブケース] o [サブケース 1] [荷重] (サブケースレベルで直接荷重を定義するためのオプションを提供) [拘束] (サブケースレベルで直接拘束を定義するためのオプションを提供) [結果] (解析に成功すると、この下位に既定のプロット テンプレートが直接ロードされ る) 解析をパーツ名やアセンブリ名にドラッグ アンド ドロップして、解析の複製を作成することができます。複 製は、自動的にアクティブになります。 モード法解析タイプと過渡解析タイプの場合、部分的な結果の生成を選択して、結果ファイルのサイズを 小さくしたり、解析に必要な計算時間を短縮することができます。
4.2 新規サブケース
[新規] - [サブケース]オプションでは、複数のサブケースを既存の解析に追加できます。 例を次の図に示します。上の例には、拘束が同じで、荷重のタイプが異なるサブケースが 2 つあります。この解析は、同時に両方の 荷重ケースに対して実行できます。
4.3 [編集]
下に示したウィンドウを開くには、リボンの[解析]パネルの[編集]ボタンをクリックするか、ツリー上位の[解析] を右クリックして[編集]を選択します。
ここでは、上に示した機能を編集できます([名前]、[タイトル]、[タイプ]、[単位]、[出力コントロール]、[オプショ ン] - [接触]、[モデル状態])。
o [単位系]: [CAD モデル]: これは、CAD 環境のドキュメントの設定で定義された既定の単位系です。 [SI]: これは、MKS 単位系(メートル、キログラム、秒、ニュートン、ケルビン、度)です。 [修正 SI]: これは、修正された MKS 単位系(ミリメートル、トン、秒、ニュートン、ケルビン、度)で す。 [英国単位]: これは、英単位系または IPS 単位系(インチ、lbf/s/in²、秒、ポンド、華氏、度)です。 [CGS]: これは、標準単位をセンチメートル、グラム、秒、ダイン、摂氏、度として設定する場合に 使用する単位系です。 [解析]ダイアログ ボックスで使用できるすべての機能の詳細は、このドキュメントのセクション 3.2「[新規 解析]」を参照してください。
4.4 [複製]
ブラウザからの解析の複製が、[複製]コマンドを使用して簡単に作成できるようになりました。その解析で定 義されたすべての FEA 機能が複製されます。以前は、複製の解析セットを作成するためには、まず[解析]ノ ードを右クリックして[複製]を選択し、次にブラウザで「アセンブリ レベルで貼り付け]を選択しなければなりま せんでした。4.5 [Nastran で実行]
Autodesk Nastran ソルバーを使用してモデルを解析するには、リボン バーの[実行]パネルの[実行]ボタンを クリックするか、ツリー上位の[解析]を右クリックして[Solve で実行]を選択します。
解析の進行状況は、別のタブに自動的に表示される Autodesk Nastran のステータス ウィンドウで確認でき ます。
このコマンドは、Autodesk Nastran のモデル ツリーの空の領域を右クリックして[Nastran で実行]を選 択することでも実行できます。
4.6 [衝撃解析を実行]
このトピックは、このドキュメントの「サブケース」セクションのセクション 4.15.5「衝突設定」に置き換えられて
います。
[非線形オプション]は、非線形解析の中間結果を生成するなどの解析操作をコントロールします。[非線形オ プション]は、Nastran で、解析中に中間結果を生成および表示できるようにします。これらのオプションは、解 析を開始する前にオンにしておく必要があります。 [中間結果を生成]: このオプションにチェック マークを付けると、ソルバーは、解析の実行中にロードできる増 分それぞれに対して .FNO ファイルを生成します。解析の完了時に、これらの中間 .FNO ファイルは 1 つにコ ンパイルされます。 [中間結果をロードして表示]: このメニュー項目は[中間結果を生成]項目と連携して機能するため、[中間結果 を生成]にチェック マークを付けている場合にのみ使用できます。増分結果は、自動的にツリーの[サブケー ス]の下位にロードされ、次の増分が解析されるまで見ることができます。これを、この後の例に示します。
4.8 [結果をロード]
Autodesk Nastran In-CAD では、モデルが開いているときには、結果は自動的にはロードされません。モデ ルを閉じる前に結果がインポートされていてもロードされません。
結果を再ロードするには、リボンの[結果]パネルの[結果をロード]ボタンをクリックするか、ツリー上位の[解 析]を右クリックして[結果をロード]を選択します。
Autodesk Nastran In-CAD によって、結果ファイル(*.FNO)を見つけて選択するように求めるプロンプトが表 示されます。
この後、次の図に示すように、結果が対応するサブケースにロードされます。
このコマンドは、Autodesk Nastran のモデル ツリーの空の領域を右クリックして[結果をロード]を選択す ることでも実行できます。
4.9 [結果をアンロード]
解析の既存の結果を削除するには、[解析]を右クリックして[結果をアンロード]を選択します。 結果は削除されますが、ツリー項目とカスタム設定は残るので、必要に応じて他の結果をモデルに再ロード できます。 このコマンドは、Autodesk Nastran のモデル ツリーの空の領域を右クリックして[結果をアンロード]を選 択することでも実行できます。4.10 [レポートを生成]
レポート生成ウィザードは、解析のサマリーが含まれる HTML レポートを作成します。現在、レポート生成で は、線形静的解析のみがサポートされています。
このトピックの詳細は、Autodesk Nastran In-CAD 2016 のオンライン ヘルプに記載されています。[解
析]ダイアログ ボックスで使用できるすべての機能の詳細は、このドキュメントのセクション 3.2「[新規解析]」を
参照してください。
4.11 [Nastran ファイルを生成]
このオプションを選択すると、[Nastran ファイル]タブ用の Nastran デッキが生成されて、Nastran バルク デー タ ファイルに高度な変更を加えることができます。
グラフィカル ユーザ インタフェース(GUI)で使用できる機能に関連する Nastran ファイルで行った変更は反映 されます。
Autodesk Nastran のモデル ツリーに戻るには、[Autodesk Nastran ファイル]ドロップダウン メニューから 選択します。
4.12 [Autodesk Nastran 出力]
このオプションは、[Nastran で実行]で Nastran デッキが生成されているときにソルバーから実行した解析、 または[Nastran ファイル]タブから実行された解析を出力します。
Autodesk Nastran のモデル ツリーに戻るには、[Autodesk Nastran ファイル]ドロップダウン メニューから 選択します。
生成された Nastran ファイルの編集には、次のツールバーが使用できます。
[Nastran を強制終了]: Nastran 解析を停止できます。 [Nastran を一時停止]: Nastran 解析を一時停止できます。 [Nastran を再開]: Nastran 解析を再開できます。
4.13 CAD の詳細
Inventor ブラウザからの CAD モデル構造は、Autodesk Nastran In-CAD ブラウザの[解析 1]ノードの下位 に表示されるようになりました。
In-CAD 環境モデル ツリー ブラウザのアセンブリ ツリー ノードにリストされているパーツ名をクリックして、このパーツがキャンバス領域 でハイライト表示されるようにすることができます。 ラウザでパーツ名を右クリックして、[表示]オプションのチェック マークをはずすと、このパーツがキャンバスで 省略されます(画面上で非表示になります)。
4.14 [FE モデル]
れは、ツリーの[解析]の下位のサブレベルで、これには次の 1 つの主要サブレベルがあります。 [メッシュ モデル] [FE モデル]を右クリックします。モデルがパーツまたはアセンブリである場合、次のオプションが使用できま す。 [編集] [貼り付け] [材料の向きを追加] [FE モデル]ツリーには、[編集]コマンドを使用して、次のようなその他のサブレベルを追加をできます。 [物理プロパティ] [表面接触] [集中質量] [コネクタ] [メッシュ モデル]を右クリックします。次のオプションを使用することができます。 [編集] [切り替え先] o [メッシュ設定] o [メッシュ テーブル] [メッシュを生成] [メッシュを削除] [メッシュを表示] [メッシュを非表示]
4.14.1 [メッシュ モデル]
これは、[FE モデル]の下位のツリーのサブエンティティです。 交差するスケッチ セグメントを結合することができます。 シェルとビームを結合することができます。 シェルとソリッドを直接結合することができます(一致メッシュのマッチング)。 ソリッドとビームを直接結合することができます(一致メッシュのマッチング)。 [メッシュ モデル]には、パーツまたはアセンブリの節点と要素の総数に関する情報が含まれています。 [メッシュ モデル]を右クリックします。次のオプションを使用することができます。 [切り替え先] o [メッシュ設定] o [メッシュ テーブル] [メッシュを生成] [メッシュを削除] [メッシュを表示] [メッシュを非表示] [メッシュ品質を確認] [メッシュ コントロールを追加]
4.14.2 メッシュ モデルの編集
リボンの[メッシュ]パネルの[メッシュ設定]ボタンをクリックするか、[メッシュ モデル]を右クリックして[編集]を 選択します。 下の図に示す[メッシュ設定]フォームが表示されます。これが、[編集]コマンドの既定の選択です。[要素サイズ]: モデルのグローバル要素サイズです。このフィールドには、最初は、モデルの寸法に基づいて 変化する既定のサイズが表示されています。 [許容誤差]: このメッシュ許容誤差値を調整すると、調整しなかった場合には失敗に終わるようなパーツのメ ッシュを作成できる場合があります。 [要素次数]: 2 次要素または 1 次要素です。 [メッシュ テーブル]アイコン では、[メッシュ設定]から[メッシュ テーブル]に切り替えることができます。 [新規物理特性]アイコンでは、 新しい物理特性を作成できます。 [設定]ボタンでは、次の図に示したように、個々のメッシュの[メッシュ詳細オプション]を定義することができま す。
[基本サイズ]: o [細分化率]: より均一になるようにメッシュ サイズを変更します。メッシュ要素のサイズは、エ ッジ、カーブ、穴、バンプなどに沿って変形します。細分化率を大きくすると、メッシュ サイズも 大きくなります。 o [最小三角内角]: メッシュ要素の可変可能な最小角度を決定します。 o [最大三角内角]: メッシュ要素の可変可能な最大角度を決定します。最大三角内角を大きく すると、より均一なメッシュの分布が生成されます。 o [最大要素成長率]: 成長係数を大きくすると、メッシュ要素のサイズも大きくなります。成長係 数を大きくすると、より小さなメッシュ要素がエンティティ(穴、バンプなど)に集中するようになり ます。 [ジオメトリ]: o [微小フィーチャを抑制]: 穴、バンプなどの微小フィーチャを抑制または隠します。 o [最小フィーチャ角度]: エッジ、穴、バンプなどの異なるフィーチャの周囲のメッシュ要素の角 度をコントロールします。
[中間節点]: o [中間節点を投影]: メッシュに中間節点を追加します。カーブとエッジに沿った要素が影響を 受けます。オフにすると、メッシュ ライン全部が完全には表示されない可能性があります。 o [中間節点の品質調整]: 中間調整をコントロールし、必要に応じてメッシュを調整します。 o [ヤコビアン比上限]: 品質の中間調整を決定する比率です。 次の図に、いくつかのメッシュ タイプを示します。 [四角形]と[三角形]が結合された平面メッシュ: [ソリッド]メッシュ: [メッシュの連続性を保持]: このチェックボックスをオンにすると、[シェル]要素の場合に連続したメッシュの作 成が可能になり、[ソリッド]要素に対して指定した許容誤差内で周囲の節点を結合します。 [メッシュを生成]ボタンは、パーツのメッシュを作成します。 [切り替え先]で[メッシュ テーブル]を選択している場合に、[メッシュ モデル]で[編集]を選択するか、リボン バ ーの[テーブル]ボタンをクリックすると、次に示す[メッシュ テーブル]フォームが表示されます。
このアイコン は、特定のパーツのメッシュが作成されていることを示します。 [パーツ名]: [メッシュ テーブル]に追加されたパーツの情報を提供します。 [表示]: それぞれのパーツのメッシュのオン/オフを切り替えられるようにするチェックボックスです。 [色]: メッシュとして、特定のパーツに割り当てられた物理特性の色を示します。 [サイズ]: モデルのグローバル要素サイズです。このフィールドには、最初は、モデルの寸法に基づい て変化する既定のサイズが表示されています。 [要素次数]: 2 次要素または 1 次要素です。 [設定]: 前述の「グローバル メッシュ」セクションで説明したように、高度なメッシュ設定を定義できます。 [節点]と[要素]:パーツ メッシュそれぞれの節点と要素の数を示します。 この アイコンにチェックマークを付けると、 ボタンが有効になり、クリックする と該当パーツのメッシュが生成されます。 この アイコンにチェックマークを付けると、 ボタンが有効になり、クリックすると
4.14.3 [切り替え先]
リボンの[メッシュ]パネルの[メッシュ設定]ボタンをクリックするか、[メッシュ モデル]を右クリックして[切り替え 先]オプションを選択します。 [メッシュ設定]にチェック マークを付けている場合は、[編集]を選択すると、次のフォームが表示されます。 [切り替え先]で[メッシュ テーブル]にチェックマークを付けている場合は、[メッシュ モデル]で[編集]を選択す るか、リボン バーの[テーブル]ボタンをクリックすると、次のフォームが表示されます。[メッシュ設定]と[メッシュ テーブル]で使用できるすべてのオプションの詳細は、このドキュメントのセクショ ン 4.14.2「メッシュモデルの編集」を参照してください。
4.14.4 [メッシュを生成]
リボンの[メッシュ]パネルの[メッシュを生成]アイコンをクリックするか、[メッシュ モデル]を右クリックして[メッシ ュを生成]を選択します。
シェル要素の場合、[既定の設定]ダイアログ ボックスで[メッシュ設定]を定義していると、連続したメッシュの 作成が実行されます。
このオプションでは、メッシュ作成操作の進行状況も表示されます。
4.14.5 [メッシュを削除]
[メッシュを削除]は、すべてのパーツのメッシュを削除します。この後、Autodesk Nastran In-CAD によって自 動的に空の[メッシュ モデル]が作成されます。
4.14.6 [メッシュを表示]、[メッシュを非表示]
これらのオプションでは、すべてのコンポーネント上のメッシュを表示または非表示にすることができます。こ れは、たとえば要素を非表示にしたモデルのスナップショットがすぐに必要な場合に役に立ちます。 オプションには、リボン バーの[メッシュ]パネルの[表示/非表示]アイコンをクリックするか、[メッシュ モデル]を 右クリックして[メッシュを表示]または[メッシュを非表示]を選択することで簡単にアクセスできます。4.14.7 [メッシュの品質を確認]
モデル内のすべてのメッシュの品質をチェックすることができます。 [メッシュ モデル]を右クリックして、[メッシュの品質を確認]を選択します。
含まれている要素のタイプによって、次の項目をオンにすることができます。 [アスペクト比] [歪曲] [反り] [テーパ] [ヤコビアン]
4.15 サブケース
これは、ツリーの[解析]の下位のサブレベルです。解析のタイプによって、[サブケース]のサブレベルは変わ ります。 [サブケース]を右クリックすると、次のオプションが選択できます。 [新規作成]: 新しいサブケースを作成できます。
[貼り付け]: 複写した項目を貼り付けることができます。
既定では、サブケースは[荷重]と[拘束]のサブレベル エンティティで構成され、モデル ツリーからではなくても、 直接定義できるようになりました。
サブケース
サブケースは、線形と非線形の解析タイプでは動作が異なります。線形解析は、完全に新しい異なる解 析に似ています。非線形解析は、前のサブケースの終わりを次のサブケースの初期条件として使用します。
[固有値解析]解析タイプの場合:
モーダル設定 サブケース
サブケース 1 (初期応力-線形静解析) サブケース 2 (座屈解析)
既定で 2 つのサブケースを持つ[静解析(初期応力考慮)]解析タイプの場合:
サブケース 1 (初期応力-線形静解析) サブケース 2 (線形静解析-初期応力考慮)
既定で 2 つのサブケースを持つ[固有値解析(初期応力考慮)]解析タイプの場合:
モーダル設定
サブケース 1 (初期応力-線形静解析) サブケース 2 (固有値解析-初期応力考慮)
[非線形静解析]解析タイプの場合:
サブケース
o 非線形解析設定
サブケース 1 (初期応力-非線形静解析) o 非線形解析設定
サブケース 2 (座屈解析) [直接過渡応答解析]解析タイプの場合:
減衰 サブケース
[過渡応答解析(モード法)]解析タイプの場合:
モーダル設定 減衰
サブケース
[衝撃]解析タイプの場合:
サブケース o 衝突設定
[非線形過渡応答解析]解析タイプの場合:
減衰 サブケース
o 非線形解析設定 o 動解析設定
[直接周波数応答解析]解析タイプの場合:
減衰 サブケース
[周波数応答解析(モード法)]と[ランダム応答解析]解析タイプの場合:
モーダル設定 減衰
サブケース
[多軸疲労解析]解析タイプの場合:
疲労解析設定 サブケース
減衰 モーダル設定 疲労解析設定 サブケース [非線形定常熱伝導解析]解析タイプの場合: サブケース o タイム ステップ
4.15.2 複数のサブケース
パーツまたはアセンブリ モデルでは、複数のサブケースが許可されています。任意またはすべてのサブケー スを同時にアクティブにすることができます。 複数のサブケースは、[解析タイプ]が[線形座屈解析]、[静解析(初期応力考慮)]、[固有値解析(初期応力考 慮)]、[非線形座屈解析]のモデル定義を完成させるために不可欠であり、既定で実行されます。上の図に示すように、サブケース 1 ([初期応力ケース])には拘束と荷重がありますが、サブケース 2 ([線形 座屈ケース])では拘束は同じですが荷重はありません。このタイプの定義は、線形座屈解析に必要です。 サブケース 2 はサブケース 1 と異なる荷重を持つことはできますが、拘束は同じです。これは、拘束が同じパ ーツで複数の荷重ケースを使用した静解析に役立ちます。 Autodesk Nastran は、1 つの解析ですべてのサブケースを解析し、結果を計算します。 [サブケース X] (サブケースのサブレベル)を右クリックして、次の項目を表示します。
[編集]: これはサブケースのコンテンツを編集するための代替方法を提供します。サブケースに追加 する荷重および拘束は、それぞれの領域から選択できます。 [複製]: 選択したサブケースを複製します。 [貼り付け]: 選択したサブケースを貼り付けます。 [名前変更]: サブケース 1 (典型例)の名前を変更できます。 [アクティブ化]: このトグルでは、サブケースをアクティブにすることができます。 [削除]: 選択したサブケースを削除します。 [SPC 合計]: 単点拘束の出力が要求されたときにのみ、単点拘束(SPC)力とモーメントの合計が行え るようにします。
4.15.3 サブケースの編集
[編集]コマンドは、サブケースのコンテンツを編集するための代替方法を提供します。下の図に示すように、サブケースに追加する荷重および拘束は、それぞれの領域から選択できます。
[名前]: サブケースにラベルを付けるために使用します。
4.15.4 サブケースの複製
[複製] コマンドを使用して、ブラウザからのサブケースの複製を簡単に作成できるようになりました。サブケー スで定義されたすべての FEA フィーチャが複製されます。以前は、複製のサブケース セットを作成するため には、まず[サブケース]ノードを右クリックして[複製]を選択し、次にブラウザで[アセンブリ レベルで貼り付け] を選択しなければなりませんでした。
4.15.5 衝突設定
衝突解析ウィザードは、落下試験および投射物衝突スタディを容易にします。入力内容は、移動方向、初期 速度、加速度だけで構成されています。接触状態の衝突体とターゲットの有効な方向固有振動数が内部で 計算されます。次に、これらの応答に基づいて、重要なタイム ステップの計算が自動的に行われ、正確な初 期時間増分と解析の持続時間が提供されます。タイム ステップを正確に予測することは、ピーク応答の振幅 を計算し、接触イベント中にエネルギー バランスを維持する場合に不可欠です。オプションとしてユーザ定義 の時間増分と持続時間を指定できます。 [解析]ダイアログ ボックスで[衝突解析]を選択します。 ツリーは、次に示したようになります。 [初期速度]: 衝突体の初期速度を定義します。ソルバーは、初期速度、加速度、初期分離距離(また は落下の高さ)を使用して、初期衝撃での投射物速度を計算します。[初期速度]または[加速度]、また はこの両方を指定する必要があります。 [加速度]: 衝突体の加速度を定義します。ソルバーは、初期速度、加速度、初期分離距離(または落 下の高さ)を使用して、初期衝撃での投射物速度を計算します。[初期速度]または[加速度]、またはこ の両方を指定する必要があります。 [詳細設定]:
o [接触許容誤差]: 表面接触の自動生成に使用する接触許容誤差を指定します。設定した値によ って、最大法線有効距離が定義されます。推奨値は、接触として認識させる最大ギャップよりも約 10% 長い距離です。既定の[自動]設定は、モデルの参照寸法に 1.0E-04 を乗算した値に基づい ています。接触内に高いレベルの曲率があるモデルでは、接触許容誤差を明示的に定義するこ とをお勧めします。 o [大変形]: 大変形およびフォロア力の効果と剛性差が含まれます。既定はオンです。 o [モード数]: 正確な時間増分と解析の持続時間を提供するために計算される固有振動数です。既 定は 30 モードです。 o [抽出方法]: 固有振動数を解析するために、[ランチョス]または[サブスペース]の固有値ソルバー を選択できます。RAM ディレクティブ設定(パラメータ-メモリ管理設定)とモデル サイズに基づい て、最適な方法がプログラムによって選択されます。 o [質量表現]:[オン]を選択すると、連成質量機能を持つ要素の連成質量マトリックスの生成を要求 します。[オフ]を選択すると、対角質量マトリックスの生成を要求します。[自動]設定では、剛体要 素がモデル内で指定されている場合、連成質量の定式化が使用されます。 o [依存項]: [時間設定]の定義を柔軟に行えるようにするため、3 つの入力パラメータの内の 2 つを 切り替えます。 [自動]: [自動]は、[時間設定]オプションを無効にして、ソルバーが初期速度または加速度 と、距離としての投射体ベクトルに基づいて、時間ステップを自動的に計算するようにしま す。 [時間増分]: 衝撃解析の時間増分です。これは、内部で計算される時間増分よりも優先さ れます。 [持続時間]: 衝撃解析の持続時間です。これは、内部で計算される解析の持続時間より も優先されます。 [出力ステップの最大数]: 生成される出力ステップの最大数です。応答データの量を制限 するために優先設定を適用して、ユーザが解析の実行可能性を再評価できるようにしま す。内部で計算された初期時間増分の精度は非常に高いものですが、持続時間の長い ソフトな衝撃解析では、出力のタイム ステップの合計数が非常に大きくなる可能性があり ます。
[実行]オプションを使用すると、Autodesk Nastran In-CAD は Autodesk Nastran ソルバーを使用してモデ ルを解析します。解析の進行状況は、別のタブに自動的に表示される Autodesk Nastran のステータス ウィ ンドウで確認できます。
衝撃解析の例としては、製品の梱包の有効性を評価するための携帯電話等の携帯用電子製品の落下テスト があります。
4.15.6 結果の XY プロット
結果の XY プロットを使用するには、Autodesk Nastran In-CAD ツリーの[サブケース]の下位の[XY プロッ ト]アイコンを右クリックして、[新規作成]を選択します。解析を実行している(Autodesk Nastran In-CAD ツリ ーの[解析]を右クリックして[Nastran で実行]を選択)、または結果をロードしている(Autodesk Nastran In-CAD ツリーの[解析]を右クリックして[結果をロード]を選択)ことを確認します。
[一般]:
[名前]: XY プロットに名前を付けます。
[節点]: 変位、速度、加速度などの節点の出力量をプロットします。このオプションを選択すると、[結 果データ]がフィルタされ、節点の結果を選択することができます。
[要素]: 応力とひずみなどの要素の出力量をプロットします。このオプションを選択すると、[結果デー タ]がフィルタされ、要素の結果を選択することができます。 [プロットするエンティティ]: [選択したエンティティに沿って]: 結果を Y 軸、距離を X 軸とする XY プロット カーブで結果をプロット するために、スケッチのセグメントまたはエッジを選択できるようにします。
o [節点距離]または[要素距離]がオフの場合: 距離は考慮されません。節点のインデックスま たは要素のインデックスに基づいて、XY プロットが出力されます。
o [ID]: 節点または要素の ID です。節点または要素をクリックすることで、選択メニューに ID を 入力することができます。選択メニューに手動で入力するために ID を取得するには、[クエリ ー表示] (Autodesk Nastran In-CAD のモデル ツリーの[節点]または[要素]を右クリック)を使 用できます。また、次に示すように、カンマ(,)を入力することで、ID を連続して入力することも
o [グループ]: 既に定義されているグループを選択できます。 [X 軸: 出力セット]: [単一セット]: これはすべての解析に適用できます。[選択したエンティティに沿って]オプションを使用 して選択したスケッチまたはエッジに沿った結果に対して、および[節点選択]、[要素選択]を使用した 点または要素のセットに対して XY プロットをプロットできます。 [複数セット]: これは 1 つのサブケースに関する複数の結果で構成されている解析にのみ適用できま す。 o [開始セット]: [XY プロット]の出力セットの範囲の開始セットを指定します。 o [終了セット]: [XY プロット]の出力セットの範囲の終了セットを指定します。 [Y 軸: 出力セット]: [結果データ]: プロットする出力ベクトルを定義します。 [成分]: プロットするベクトル成分(該当する場合)を定義します。 [データ タイプ]: o [振幅]: 振幅と位相の出力を選択すると表示されます。これは、周波数応答解析の極情報用 です。 o [位相]: 振幅と位相の出力を選択すると表示されます。これは、周波数応答解析の極情報用 です。 o [実数]: 実数および虚数の出力を選択すると表示されます。これは、周波数応答解析の矩形 情報用です。 o [虚数]: 実数および虚数の出力を選択すると表示されます。これは、周波数応答解析の矩形 情報用です。 [XY カーブ リスト]: 他の設定で選択した同じ節点または要素に関する異なる結果のカーブを複数個プロットできます。
[XY プロットを作成]: モデル ツリーの[XY プロット]セクションの下位に現在の XY プロットを作成しま す。
[XY プロットを表示]: 別のウィンドウに XY プロットが表示されます。 [閉じる]: [XY プロット]ダイアログ ボックスを閉じます。
セクション 5
5.1 [応力解析からインポート]
Autodesk Nastran In-CAD では、荷重、拘束、材料(関連付けられている物理プロパティを含む)、メッシュ コ ントロール、表面接触、解析の設定など、Inventor 構造解析環境で定義された FEA の詳細をインポートす ることができます。 リボン バーの[解析]パネルの[応力解析からインポート]をクリックします。 新しい解析セットがツリーに作成され、シミュレーション 1 という名前になります。 下に示した例では、メッシュと表面接触がツリーの[FE モデル]ブランチの下位にインポートされ、荷重と拘束 は[サブケース]ブランチにインポートされています。 この後、そのまま In-CAD で解析を実行したり、モデルと解析セットを変更して解析を再実行することができま す。
Inventor 構造解析環境で作成した材料は、関連付けられたジオメトリとともに、Autodesk Nastran 環境のモ デル ツリーに直接移植されます。アセンブリ内の複数のパーツの材料が同じ場合は、材料のノードは 1 つの みモデル ツリーに作成されます。CAD パーツに対応するプロパティは、自動的に作成され、対応するパーツ に割り当てられます。
セクション 6
6.1 [拘束]
リボンの[設定]パネルの[拘束]ボタンをクリックするか、ツリー上位の[拘束]を右クリックして[新規作成]を選 択して、下に示したウィンドウを開きます。
[選択したエンティティ]:このセクションには、拘束に対して選択することができるさまざまなエンティティ が一覧表示されます。面、エッジ、頂点を選択することができます。 [サブケース]: 拘束を適用するサブケースを選択することができます。 [表示オプション]: 拘束の表示オプションを編集することができます。 [自由度]: 拘束の適用対象として選択したエンティティに関連付けられた節点の自由度を選択するこ とができます。 [プレビュー]: このチェックボックスをオンにすると、拘束の記号の表示を動的に更新するこ とができます。既定では、大きなモデルの複数の面またはエッジに定義された拘束の編集中にパフォ ーマンスを改善するために、オフになっています。
6.2 [表示オプション]
[拘束]フォームの[表示オプション]セクションでは、拘束の表示オプションを編集できます。 [サイズ]: 拘束矢印のサイズを変更します。 [密度]: 特定のレベルの拘束矢印を表示することができます。 [色]: 拘束矢印の色を選択することができます。 [構造メンバー]: SolidWorks でのみ使用できます。モデルに構造メンバーが含まれている場合には、 拘束を適用する端点を簡単に選択できるように、構造メンバーを表示または非表示にすることができ ます。構造メンバーが表示されている場合、このボタンは 、つまりすべての構造メンバーを非表 示にするボタンとなります。非表示モード状態のボタンをクリックすると、このボタンは 、つまりす べての構造メンバーを表示するボタンになります。 o これは、モデルに構造メンバーが含まれている場合にのみ、[拘束]ダイアログ ボックスに表示 されます。6.3 [自由度]
[拘束]フォームの[自由度]セクションでは、拘束の適用対象として選択したエンティティに関連付けられてい る節点の自由度を選択することができます。 拘束記号は、拘束をサブケースに適用した後にのみ表示されます。 複数のボタンがあり、これをクリックすると、自動的に拘束対象の構造の自由度がオンになります。たとえば、 [固定]拘束では、次の図に示すように、すべてのチェックボックスがオンになります。[座標系]プルダウン メニューは、カスタム座標系で拘束を適用することができるようにします。 次の図にその使用例を示します。
自由度は、座標系のタイプに基づいて名前が変更されます。たとえば、円筒座標系では、 、 、 が、そ れぞれ半径、θ、z の拘束となります。
[拘束]ダイアログ ボックスで球座標系を割り当てると、次に示すように、自由度 、 、 が、それぞれ半径、
直交座標系の[ピン]拘束では、選択は次のようになります。
対称拘束は、[対称]領域のボタン、[X]([Tx]、[Ry]、[Rz]拘束)など使用して適用することができます。 反対称拘束は、[反対称]領域のボタン、[X] ([Ty]、[Tz]、[Rx]拘束)などを使用して適用することができます。 拘束が生成されると、ツリー表示の[拘束]の下位にリストされます。拘束は、ドラッグするまたは[サブケース] を編集することで、[サブケース]に適用できます。
セクション 7
7.1 [荷重]
下に示したウィンドウを開くには、リボンの[設定]パネルの[荷重]ボタンをクリックするか、ツリー上位の
このフォームの主要なセクションは、次のとおりです。 [名前]: 荷重の名前(たとえば「垂直コーナーの力」)を入力します。 [ID]: 荷重の ID は、新しい荷重が作成されると、荷重それぞれで一意となるように自動で順次更新さ れます。 [タイプ]: モデルに適用する荷重のタイプを選択します。現在、次のタイプがサポートされています。 o [力] o [モーメント] o [分布荷重] [力] [モーメント] o [圧力] o [重力] o [リモート荷重] o [軸受荷重] o [遠心力] o [強制運動] [変位] [回転] [速度] [角速度] [加速度] [角加速度] o [初期条件] [温度] [変位] [回転] [速度] [角速度] [加速度] [角加速度] o [ボディ温度] o [温度] o [熱伝達] o [輻射] o [発熱] o [熱流束] o [解析結果から定義] 次のジオメトリ エンティティが、荷重の適用に対してサポートされています。ただし、特定の荷重を特 定のエンティティに適用できない場合は、その特定のエンティティは選択できません。
選択フィルタが、すべての[選択したエンティティ]選択ボックスに追加されました。この選択ボック スで右クリックすると、[面を選択]、[エッジを選択]、[頂点を選択]のオプションが表示されます。これに より、フィルタされた面、エッジ、頂点のみを設定および選択することが可能になりました。 [サブケース]: 荷重を適用するサブケースを選択することができます。荷重の作成前に複数のサブケ ースを作成している場合は、これらのサブケースがリストに一覧表示されます。この例を下に示します。 [サブケース 1]と[サブケース 2]が含まれています。チェックボックスをオフにすると、リストは使用され なくなります。定義した荷重は、対象のサブケースに自動的には配置されません。荷重を適用するサ ブケースは、後からいつでも変更できます。
[表示オプション]:荷重の表示オプションを編集することができます。 [詳細オプション]: [可変荷重定義]セクションが開いて、可変荷重を定義することができます。 [荷重定義]: [タイプ]で何を選択したかによって変わります。このセクションには、[方向]、[座標系]、 [大きさ]の 3 つのサブセクションがあります。 [過渡テーブルのデータ]: [過渡応答解析(直接法)]、[過渡応答解析(モード法)]、[非線形過渡解析] の過渡荷重を定義する場合に使用します。 [可変荷重定義]: [詳細オプション]ボタンをクリックすると使用できます。可変荷重を定義するために 使用します。 [プレビュー]: このチェックボックスをオンにすると、荷重の記号の表示を動的に更新するこ とができます。既定では、大きなモデルの複数の面またはエッジに定義された荷重の編集中にパフォ ーマンスを改善するために、オフになっています。
7.2 [タイプ] – [軸受荷重]
[タイプ]を[軸受荷重]に設定すると、ダイアログ ボックスは次のようになります。
