AIFEMの特長
1. 独自コードによる有限要素ソルバーを採用
従来の有限要素アルゴリズムの再構築/最適することにより、シミュレーション効率が大幅に向上しています。シミュレーション精度も一般商用ツールに匹敵します。
2. AIアルゴリズムと有限要素の融合
自社開発のAIアルゴリズムがソリューションプロセスに組み込まれており、制御可能な精度の下でマトリックスソリューションを効率良く加速させることとができます。
3. 使いやすいウィザード形式のインターフェイス
ジオメトリのクリーニング/修復、メッシュモデル作成、材料物性の適用、解析条件の設定、ソリューション選択、ポスト処理などの機能を含む、直感的な統合操作インターフェイスを採用しています。
4. 多彩なアプリケーションに向けた豊富なシミュレーションソリューション
エンジニアの現実的な困難と問題点の解決に取り組んだ経験から、軍事産業・通信・自動車・機械設備・新エネルギーなどの豊富なシミュレーション実績とシミュレーションデータがあります。
それらを活用してソフトウェアレベルとなるよう構築し、AIFEMのコアソリューションを形成します。
AIFEMの主要機能
1. 統合されたシミュレーションワークフロー
エンジニアリングアプリケーションの場合、プリ処理から結果表示までを統合したユーザーインターフェイスを提供しています。
形状のインポート、形状の編集、メッシュ分割、解析設定、シミュレーション実行、結果表示に至るすべてのワークフローを同一GUI上で実施することができます。
作業ごとの切り替えるインタラクティブな3Dウィンドウを採用しており、数千万メッシュの表示やマルチウィンドウ表示をサポートします。
インターフェースは分かりやすく使いやすい構成としており、シミュレーション設定を容易に行うことができます。
2. シミュレーション向けのジオメトリ機能
STEPやIGESなどの一般的な形状ファイル形式をサポートしています。
ジオメトリがインポートされると、損傷したサーフェスを自動的に検索し、ステッチング・マージ・パッチなどのジオメトリトポロジの修復操作を実行することで、データ損失の問題に対応します。
3. 全自動メッシング機能
高品質な自動四面体メッシングを提供します。
ジオメトリを選択するだけで、ソフトウェアが自動的に適切なグリッドサイズと品質管理パラメーターを計算します。
これらのパラメーターに基づいて、ユーザーはワンクリックでメッシュモデルを作成することができます。
グリッドサイズと曲率偏差を手動で調整したグリッド密度の調整、グリッド細分化機能をジオメトリ分割機能との組み合わせ、ライン・サーフェス・ボリュームをセグメント化などの様々な機能があります。
豊富な要素タイプがあり、解析パターンに応じて1次要素/2次要素を選択することができます。
4. 豊富な材料物性
材料物性データベースとカスタム材料物性の2つの定義設定があります。
システム材料ライブラリとユーザー材料ライブラリ;
システム材料ライブラリは、国内外で一般的に使用される200種類以上の材料が組み込まれており、ワンクリックで使用可能です。
ユーザー材料ライブラリは、材料データを自由に作成・管理・インポート・エクスポートといった定義を行い、チーム内での材料ライブラリの管理と共有を行います。
既存の材料物性値やテストデータを持つ場合、カスタム材料物性を使用して、新しい材料を迅速に作成することができます。
ユーザーが使用できる豊富な材料構成モデルがあり、現在は弾性および弾塑性機械的挙動の定義をサポートし、温度場によって変化する材料物性値の入力をサポートしています。
5. エンジニアリング向けの総合シミュレーション機能
マルチパーツアセンブリ解析・マルチステップ解析・非線形解析をサポートしています。
非線形関数には、幾何学的非線形性と材料非線形性が含まれ、可塑性・大変形・大変位・大回転などの複雑な非線形問題に対応します。
また、線形静解析と非線形静解析に対応した静解析ステップと、計算モード数や計算周波数範囲を指定できるモーダル解析ステップの2つの解析ステップ設定があり、2つを組み合わせて使用することができます。
AIFEMは、エンジニアリングアプリケーションの適用条件に合わせて、さまざまな境界条件、荷重、拘束、接触などを設定し、補助機能、出力要求などを定義することで、ユーザー考えに応じたの柔軟な設定を支援します。
回転対称性、回転慣性力などのより特徴的な条件設定により、あらゆる回転機械の構造シミュレーション問題を効率的に解決することができます。
すべての解析設定はAIFEM独自の読み取り可能なJSON形式にエクスポート、JSON形式と商用ソフトウェアのINPファイル形式のインポートも対応しています。
CPU並列計算にも対応可能です。
6. 豊富なポスト処理機能
等高線、アニメーション、関数およびモーダル結果リストなど、さまざまなポスト処理機能を提供しています。
アナモフィック表示を自由に制御し、様々なレンダリングモードを選択することができます。
インターフェースのマルチウィンドウ表示は、シミュレーション反復結果の比較にも便利で、設計に影響を与える重要な要因をより見つけやすくします。
また、時間経過アニメーションとモーダル単純調和振動アニメーションの再生と記録をサポートしています。
モーダル結果リストには、モーダル・頻度・一般化質量・有効質量・参加係数などの情報が表示され、ユーザーが主要なモーダルを特定し、モーダル結果が完全かどうかを確認するのに役立ちます。
応用事例
1. ダストポンプの遠心羽根車の強度解析
下図は、中心回転軸に羽根車を固定し、ランナの中心軸周りに遠心力負荷をランナ全体に加え、動作状態(毎分10,000回転)での羽根車の変形と力の解析例です。
2. 水車用可動翼の静解析
下図は、
ガイドベーンの固定リングに変位拘束を定義し、ガイドベーンの前後に水流圧力荷重を加え、定格・最大揚程・ブーストの3つの運転条件の解析例です。
3. タービントップカバーの強度解析
下図は、
トップカバーの底面に圧力荷重を定義して、1/4モデルを使用した回転対称境界条件により、トップカバーの変形の解析例です。
なお、この解析では、幾何学的非線形性が考慮されています。
