製品の詳細 CAE疲労耐久性評価プロセスの効率化 nCode DesignLife は金属と複合材について有限要素 (FE)結果を用いて危険箇所の特定と現実的な疲労寿命を計算することができるアップフロントデザインツールです。シンプルな応力解析から一歩踏み出し、実際の負荷条件でシミュレーションを行うことで、費用のかかる設計変更をさけるとともに、設計が不足または過剰にならないようにできます。 DesignLifeは、溶接、振動、き裂進展、複合材料、熱疲労解析、仮想加振器シミュレーションのための高度な機能を備えています。主要な効果：主要な機能： • 実試験への依存を低減し、試作のコストを削減します。 • 多軸評価、溶接、短繊維複合材料、振動、き裂進展、熱機械疲労などの先進技術を備えます。 • CAEを用いた事前評価により、試験を効率よく迅速に実施できます。 • 直感的で容易に使用できる有限要素ベースの疲労解析ソフトウェアです。 • 損傷を減少させることによって保証クレームを減少できます。 • • より多くの設計オプションを評価することでコストと重量を低減できます。 ANSYS、Nastran、Abaqus、Altair OptiStruct、LSDynaなど先進的なFEAの結果のデータを直接サポートします。 • • 解析プロセスの標準化によって解析の整合性と品質を向上させることができます。大規模な有限要素モデルと膨大な負荷条件をマルチスレッドや分散処理を利用して効率よく解析します。 • 実試験と直接相関させることができます。 • 専門ユーザーは詳細な設定が可能です。 • 解析プロセスとレポート作成の標準化が可能です。 • テストとCAEデータに1つの環境で対応します。 • 解析プロセスとレポート作成の標準化が可能です。お問い合わせ先：株式会社電通国際情報サービス http://www.isid-industry.jp/ 上記Webページ右側のお問い合わせをクリックしてください。高度な疲労解析に対応する重要な機能 DesignLife はアーキテクチャをnCode GlyphWorksと共有しており、実試験データとCAEデータを高度なレベルで統合しています。DesignLife は GlyphWorks とともに、または別々に購入できます。nCode DesignLife は、nCode社の全デスクトップ製品を柔軟に活用するためのライセンスシステムである nCode Complete Durability System(nCode CDS) でも利用可能です。仮想ひずみゲージは計測データと相関するための強力な機能です重要な機能仮想ひずみゲージ実験結果と有限要素モデルの結果を比較検証することができます。ポスト処理の段階で、単軸ゲージや3軸（ロゼット）ゲージを目で見ながらFEMモデル上に方向を合わせて貼り付ける機能です。荷重下にある有限要素モデルから時刻歴結果を抽出し、実際の測定データと直接比較することが可能で、非常に簡単に相関分析を行うことができます。き裂進展 FEモデルの指定した箇所に対して、業界標準の手法を用いた破壊力学を適用する機能を提供します。進展則として、NASGRO3、Forman、Paris、 Walkerなどが組み込まれています。提供されている形状ライブラリから選択するか、独自の応力拡大係数を与えます。 Pythonスクリプト Pythonスクリプトを使用して、既存の解析機能を拡張する独自の機能で、疲労解析プログラムを最初から作成する必要がありません。企業独自の方式または研究プロジェクトに完璧に対応します。信号処理データの基本的な操作、解析および表示に関する GlyphWorks Fundamentalsの機能が含まれています。スケジュールの作成複数ケースを組合せ、一つの負荷サイクルを作成することができます。この機能では、直感的なインターフェースを使用することによって、完全な耐久スケジュールを簡単に作成できます。マテリアルマネージャ材料データを追加、編集およびプロットできます。一般に使用される多くの材料の疲労特性を含むデータベースも備えています。 2 製品オプション応力-寿命 (SN) ひずみ-寿命 (EN) 応力-寿命メソッドは、主に公称応力が疲労寿命を決める高サイクル疲労（長寿命）に適用されます。平均応力または温度など複数の材料データ曲線を補完する機能など、SN曲線を定義する広範なメソッドを備えています。応力勾配および表面仕上げを反映するオプションも用意されています。Pythonスクリプトは、非常に高い柔軟性を備え、独自の疲労メソッドおよび材料モデルを定義できます。ひずみ-寿命メソッドは、局部的な弾塑性ひずみが疲労寿命を決める、低サイクル疲労など、広範な問題に適用できます。標準E-Nメソッドは、Coffin-Manson-Basquin 式を使用して、ひずみ振幅εa および損傷までのサイクル数Nf間の関係を定義します。材料モデルは、一般的なルックアップ曲線を使用して定義することもできます。この場合、平均応力や温度などで整理された複数の材料曲線を補間することができます。材料モデル標準 SN SN 平均多重曲線 SN R比多重曲線 SN Haigh 多重曲線 SN 温度多重曲線 Bastenaire SN Python スクリプトを使用したカスタムSN 材料モデル標準EN EN平均多重曲線 EN R比多重曲線 EN温度多重曲線ひずみ結合メソッドまたはクリティカルプレーン解析応力結合メソッドまたはクリティカルプレーン解析l 応力-ひずみトラッキングによる正確なサイクルポジショニング目標寿命までの逆算目標寿命までの逆算多軸評価 2軸 3D多軸自動補正多軸損傷モデル Wang Brown Wang Brown (平均応力補正あり) 平均応力補正 FKMガイドライン Goodman Gerber 多重曲線補間応力勾配補正 FKMガイドラインユーザー定義平均応力補正 Morrow Smith Watson Topper 多重曲線補間塑性補正 Neuber Hoffman-Seeger Seeger-Heuler 多軸評価 2軸 3D多軸自動補正 CAEによる耐久性評価を補完する最先端のツール 3 製品オプションシーム溶接シーム溶接オプションを使用すると、フィレット、オーバーラップおよびレーザー溶接を含むシーム溶接結合の疲労解析が可能になります。このメソッドは、Volvo社（SAE論文982311を参照）が開発し、車両のシャーおよびボディ開発プロジェクトで数年間使用して検証されたアプローチに基づいています。応力はFEモデル(シェルかソリッド要素)から直接的読むことができます。また溶接部の節点力や変位から計算することもできます。プロトタイプ作成前でもクリティカルな溶接損傷の場所を特定スポット溶接スポット溶接オプションを使用すると、薄いシートのスポット溶接の疲労解析ができます。このアプローチは、LBFメソッド（SAE論文950711を参照）に基づき、車両構造に適用できます。スポット溶接は、硬いビーム要素（ NASTRAN CBARなど）によってモデル化され、この形式での溶接の作成は、多くの最先端のFEプリプロセッサによってサポートされます。さらにソリッド要素モデルを使用するCWELDおよびACM形式もサポートされます。DesignLifeは、これらの溶接から関連するすべてのモデル情報を自動的に特定し、ジョブの設定とソリューションを迅速に、そして簡単にします。断面力およびモーメントは、スポット溶接周囲の構造応力の計算に使用されます。寿命計算は、複数の増分角度でスポット溶接の周囲で行われ、レポートされる総寿命は最悪の場合を含みます。用意されている材料データは、一般にスポット溶接の多くの場合に適用できます。Pythonスクリプトも、リベットやボルトなど他の結合メソッドのモデル化を可能にします。 DesignLifeは、FEモデルでの溶接ラインをインテリジェントに特定する複数のメソッドを備えているため、疲労ジョブの設定プロセスが簡単になります。曲げおよび引っ張り条件下のシーム溶接データに関する一般的な材料データが、このソフトウェアに含まれ、このアプローチは溶接の先端部、ルートおよびスロウト部の損傷に適応します。厚板溶接はASME Boiler & Pressure Vessel Code VIII (Division 2) 基準に示される応力積分手法を用いて評価できます。シート厚および平均応力効果に対する補正も使用できます。さにBS7608溶接標準も必要な材料曲線とあわせてサポートされています。接着ボンド接着結合は、軽量車両のボディ開発での使用が増加し構造的な剛性と耐久性の向上に寄与しています。DesignLifeは、破壊力学に基づいた手法を使用し、構造の中でどのジョイントに最も厳しい負荷がかかるか評価します。接着ボンドはビーム要素によってモデル化され、グリッドポイント力を使用して、接着したフランジのエッジの線力とモーメントが計算されます。これによって、接着によってエッジに生じるひずみエネルギー解放率(J 積分と等価)が近似計算され、き裂進展しきい値と比較することによって安全係数(設計余裕率)も計算できます。異なる形状や負荷に対して計算されたJ積分値は、特に長寿命時のジョイントの耐久性との相関性が高いことが示されているため、ジョイントの耐久性を有効に推定できます。 4 製品オプション熱機械疲労エンジンのピストン、排気系およびマニフォールドなど高温の稼働環境にあるコンポーネントは、複雑な損傷モードにさらされます。熱機械疲労(TMF)オプションは、有限要素シミュレーションによる応力および温度の結果を使用する、高温疲労およびクリープに対するソルバーです。温度の変化と変化率が異なる機械的な負荷も組み合わせることができます。必要な材料データは、標準の定温疲労およびクリープ試験から導かれます。高温疲労手法は Chaboche と ChabocheTransient を含みます。クリープ解析手法は Larson-Miller と Chaboche クリープを含みます。新素材の性能の深い理解と開発時間の短縮。短繊維複合材短繊維複合材オプションは、グラスファイバを充てんした熱可塑性材など、異方性材料の解析に応力-寿命手法を使用します。各レイヤと厚さ方向の断面積分点における応力テンソルは、DesignLifeがFEの結果から読み取ります。各計算点と方向での「ファイバシェア」を記述する材料配向テンソルは、製造シミュレーションを有限要素モデルにマッピングして得られます。この配向テンソルは、FE の結果ファイルから読みるか、ASCIIファイルで提供されます。短繊維複合材解析には、異なるファイバ方向に対して、通常2本以上のSN曲線からなる基準材料データが必要です。DesignLifeはこのデータを使用して、それぞれの計算点および方向に対する近似SN曲線を計算します。多重変動振幅負荷および負荷サイクルなどのDesignLifeの機能は、複合材にも対応します。 5 製品オプション疲労耐久性解析は、実際の使用環境における製品寿命を予測します。nCode DesignLifeはFEモデルから構造疲労性能を直接予測することにより、設計サイクルの初期段階での疲労のための設計変更を可能にし、試作品による試験と設計コストを削減します。周波数領域での加振試験の直接的で高速なシミュレーション振動疲労振動疲労オプションを使用すると、ランダム（PSD）、サインスイープ、サインドウェル、サインオンランダムによる加振機試験をシミュレーションできます。このオプションは、周波数領域で疲労を予測でき、風や波などのランダム負荷が適用される多くの場合に、時間領域の解析より現実的で効果的です。有限要素では固有値解析や周波数応答解析を行い、DesignLifeで振動負荷を定義します。温度の影響、静的オフセット荷重ケース、負荷条件を結合したデューティサイクルを含めることができます。 Dang Van Images courtesy of Valeo 振動疲労製品に対する最適なアドオン製品は、測定データに基づいてモデルPSDまたは掃引正弦波加振機振動を作成する機能を備える加速試験オプションです。このアドオンによって、複数の時間または周波数領域のデータセットをモデル試験スペクトルに組み込み、現実的なレベルを超えることなく試験時間を加速して実施できます。ベンチテスト用治具に設置されラジエータの一般的な試験要件（ブルー＆グリーン）と現実的な試験要件（赤） 6 製品オプション Dang Van Dang Van は多軸疲労限度基準で、複雑な負荷条件での耐久限界を予測する手法です。この解析の結果は、疲労寿命ではなく安全係数として示されます。引張およびねじり試験より計算された材料パラメータを使用します。加工の影響は無負荷状態のコンポーネントの相当塑性ひずみで考慮できます。安全係数安全係数オプションは応力に基づく安全係数の計算を可能にします。標準的な平均応力補正かユーザー定義の Haigh線図を使用して耐久性を評価します. この手法は、エンジンやパワートレインコンポーネントの主要な設計基準として広く利用されています。ハードウェアのスケーラビリティを利用した迅速な設計改善。プロセススレッドオプション 12000 DesignLifeは、複数のプロセッサを備えるマシンで並行処理が可能です。プロセススレッドライセンスごとに、コアを1つ加えて使用できます。各モデルの場所での疲労計算が、実質的に独立して処理されるため、プロセススレッドを追加する拡張効果は絶大です。このオプションは、生のデータから最終結果に直接処理が進むため、時間の短縮に役立ちます。 11235 Elapsed Run Time (seconds) 10000 8000 分散処理オプション 7499 5649 6000 Run Time vs. Threads* 4537 3806 4000 1968 2000 1084 0 4 6 8 10 12 24 48 482 96 Number of Threads *Actual reduction in run-time depends on specific job Increase simulation throughput by adding computing resources 7 分散処理オプションは、DesignLife 計算処理をバッチモードで複数のコンピュータやコンピュータクラスタのノードに分散させることを可能にします。ハイパフォーマンスコンピューティング環境の標準的なMPIを使用し、大規模な有限要素シミュレーションを効率的に行います。このス HBM-nCode についてより詳しい情報は弊社ウェブサイト www.ncode.com をご覧ください。 S4285-1.0 jp nCode製品は、仮想から現実まで計測全般の製品とサービスを提供する世界的なマーケットリーダーであるHBMによって提供されています。1982年以来、nCodeは耐久性とデータ分析ソリューションのリーディングブランドです。その技術は、顧客の製品性能の理解、迅速な製品開発、設計改善をサポートします。HBMテクノロジーの性能と使いやすさは、世界トップクラスの開発プロセス、専門知識、そして幅広い業界の豊富な経験によるものです。nCode製品開発は、ISO9001 で認証されています。製品サポートは、ヨーロッパ、北米、アジアでのHBM-nCodeオフィスを通じて提供されています。