CAEとは?

ドボク大学の宮内です。

今回は、「CAE」について紹介したいと思います。

CAE・・・なにそれ?

CAEとは、Computer Aided Engineeringの頭文字をそれぞれ取った言葉です。「有限要素法」と言った数値解析手法を用いて、パソコンソフトで事前に様々な検証を行うことが出来ます。とは言っても何でもかんでも検証が出来るわけではありません。よく万能だと思われがちですが、あくまで「数値解析」なので、もちろん計算手法を突き詰めれば、ものによっては、限りなく現実に近くはなりますが、理論値にはなりません。

意外に導入が簡単なCAE解析

実は、CAEは簡単に導入が出来るものがあります。それは「オープンCAE」と呼ばれるものです。他に、商品として有料なものは「商用CAE」と呼ばれるもので、有名なものは「Abaqus」や「LS-DYNA」、「TDAP−Ⅲ」などありますが、超値段高いです。ぶっちゃけ企業にしか買えません(笑)

個人で持っているよ!という人はぜひ教えて下さい。

さて、「オープンCAE」というのは、例えばどんなものがあるのでしょう、見ていきましょう。

Salome-Meca

フランスの電力会社である「eDF」が自社の電力施設の設計開発のために構築した構造解析「Code_Aster」と「Salome」を統合したシステムです。商用CAEに匹敵する高度な解析機能を持っています。下記からダウンロード出来ます。元々フランス発祥なので、操作方法などは日本語ではありませんが、日本のCAE関係者が、日本語によるマニュアルや操作本を出版しているので、そちらを参考にすると良いと思います。

オープンCAE「Salome-Meca」ではじめる構造解析 オープンソースでできる業務レベルの解析環境 (I/O books) [ 柴田良一 ]
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FrontISTR

東京大学が製作した国産ソフトで、日本語によるマニュアルが充実しているのが特徴です。FrontISTR研究会という団体もあり、定期的に勉強会などが開催されているようです。あと、解説本も出版されているので、ぜひ見てみてください。解析についても詳しく書いているので、初心者でも取り扱いがしやすいです。

オープンCAEで学ぶ構造解析入門 ーDEXCS-WinXistrの活用ー [ 柴田良一 ]
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DualSPHysics

主に、流体解析に使用されるケースが多い、CAEソフトです。(一部では、DEM個別要素法という方法にも展開されているようです。)

よく聞くには、津波が橋梁に襲来した際の解析などを聞きます。こちらは大変スペックが高いPCでないと難しい印象があります。

私自身も解析に使ったことがありますが、軽く3日ほどずっと解析し続けるなんてザラです。ですが、サンプルファイルも多いので、かなりとっつきやすいものではあります。

誰でも参入可能なCAEの世界。CAE沼にハマると抜け出せないかも・・・

上記で紹介したものは、ほんの一部にしか過ぎません。皆さんがお好みのものを、と言いたいところですが、各ソフトで一長一短があるようなので、解析対象とその条件を鑑みて、ソフトを使い分けるのが1番良いみたいです。

他にオープンCAEソフトについて知りたい人は、下記リンクをチェックしてみてください。オープンCAE学会という団体で、様々な人が論文を書いたり、自主的に勉強会も実施しています。

ちなみに、CAE初心者で集まるサークルもあり、グループチャットで議論などが交わされています。もし興味ある人は参加してみください。下記リンクより参加出来ます。

Slackというアプリを利用します。

CAE解析は、非常に面白いですが、一方で深い世界なので、(良い意味で)ハマる人は本当にハマると思います。

皆さんもぜひCAEの世界に触れてみてください。

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