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マルチフィジックス解析ソフトウェア「Ansys 2021 R1」日本語版販売開始へ!

こんにちは!Chisatoです。
本日は、サイバネットシステム株式会社が販売および技術サポートを開始した、マルチフィジックス解析ソフトウェア「Ansys®」の最新バージョン、2021 R1 日本語版「Ansys 2021 R1」をご紹介します。

サイバネットシステム株式会社は、ANSYS, Inc.が開発・販売・サポートするマルチフィジックス解析ソフトウェア「Ansys®(アンシス)(以下、Ansysソフトウェア)」の最新バージョン、2021 R1 日本語版「Ansys 2021 R1」の販売および技術サポートを開始しました。
サイバネットシステムは、CAEのリーディングカンパニーとして創業して以来、近年ではIoTやデジタルツイン、ビッグデータ分析、AI領域で、自社の得意とするCAEやAR/VR技術と組み合わせたソリューションを提案しています。

「Ansys 2021 R1」バージョンアップ概要

Ansysソフトウェアは、構造・熱流体・電磁界・回路・システムなどのさまざまな物理現象やそれらを組み合わせた連成問題を目的に合わせて柔軟にシミュレーションすることができる、マルチフィジックス解析ソフトウェアです。
この度のバージョンアップにより、機能安全解析で、車載ECUなどの故障率の高い事象が一目で把握可能になりました。
自動運転、電動化の信頼性向上、金属3Dプリンターの造形品質を向上する機能を強化し、複雑化する設計課題の解決を支援します。

システム解析について

機能安全に有効なフォルトツリー解析(FTA)のヒートマップ表示機能の追加により、故障率の高い事象を可視化し、一目で特定できるようになりました。これにより、品質、安全性の分析と管理を効率よく行い、ハザードのリスクを許容可能なレベルまで低減することができます。
今回のバージョンよりヒートマップ表示機能が追加され、故障率の高い事象を一目で特定できるようになりました。これにより、品質、安全性の分析と管理を効率よく行い、ハザードのリスクを許容可能なレベルまで低減することができます。

フォルトツリー解析におけるヒートマップ(故障率の高い部分を赤で表示)

近年、シミュレーションの計算時間を短縮する方法の一つとして1Dシミュレーションが活用されています。Ansys® Twin Builder™のDynamic ROM Builderを使うことにより、既存の3D解析結果データを、数式モデルなどを準備することなく簡単に1Dモデルへと縮退化し、1Dシミュレーションを迅速に実行することが可能です。
今回のバージョンより、1Dモデルへ縮退化する際に、適切に縮退できたかどうかを3Dモデルでプレビューできるようになりました。温度変化をはじめとした現象を3Dモデルとして可視化できるため、数式に慣れていない人でも妥当性をすばやく確認可能です。

Dynamic ROM Builderによる3Dモデルビュー

構造解析について

金属3Dプリンター用シミュレーションツールAnsys® Additive Science™では、今回のバージョンより微細構造解析が可能になり、EBSD(電子線後方散乱回折法)によって得られるような、結晶粒の大きさや方位なども予測できるようになりました。
複数のレーザー出力・速度の組み合わせをまとめて入力し、算出された結晶情報を確認することで、目的の形状を造形するために最適な条件を探索可能です。

結晶粒の方位(左:微細構造解析結果 右:ESBDによる測定結果)

熱流体解析について

今回のバージョンより、VOF(自由界面モデル)とDPM(粒子追跡モデル)を相互に連成させることが可能となり、噴射のシミュレーションにかかる計算時間を大幅に短縮できるようになりました。
大きな液滴はVOF、微小な液滴はDPMへと計算中に変化させていくことで、高速かつ効率的に解析を実行できます。

VOFとDPMの連成

電磁界解析について

Ansys® HFSS™ Fusion Meshが新たに追加され、各モデルのパーツごとに最適なメッシュを適用することが可能になりました。これにより、従来では解けなかった大小様々なアセンブリで構成された複雑なモデルの電磁界解析を実行できるようになります。

HFSS Fusion Meshのドローンモデルへの適用例

3D設計(リアルタイムシミュレーションAnsys® Discovery™)について

Ansys Discoveryは、3D CADモデルを編集しながらリアルタイムにシミュレーション結果が得られる、全く新しい対話型シミュレーションソフトウェアです。モデルの形状と性能を同時に評価できるため、早期に設計課題を抽出し、解決策を探求することができます。
スピードを重視した「EXPLOREステージ」では、内部流体領域の離散化技術の強化で複雑な曲面を持つモデル形状の再現性が向上し、解析スピードを維持したまま解析精度が大幅に改善されました。
また、解析精度を優先させた「REFINEステージ」においては、流体―固体間の熱移動のシミュレーションが可能になりました。外周や内部の流体の影響を考慮できるため、マニフォールドやウォータージャケット、熱交換機等の熱変化をより詳細に予測できます。

エンジンウォータージャケットの適用例

プラットフォームについて

シミュレーションプロセスおよびデータ管理プラットフォーム Ansys® Minervaと、材料データ管理プラットフォームAnsys® GRANTA MIの連携が実現しました。これにより、材料変更を検討する際、その変更が製品にどのような影響を与えるかを、過去の解析ケースと比較して検討することができます。

Ansys Minervaにおける材料データのインポート画面

また、材料選択・分析ツールAnsys® GRANTA Selectorにバッテリーデザインツールが追加され、バッテリーモジュール/パックの材料性能の比較検討が容易に実施できるようになりました。バッテリーの設計初期段階から性能、コスト、環境を考慮した最適な材料候補を特定可能です。

バッテリーデザインツールの画面

さらに、クラウドソリューションAnsys Cloudを使って電磁界解析やシステム解析を行う際、メッシュ作成とソルバー実行それぞれに対して、異なるハードウェア構成(Small / Medium / Large)の割り当てが可能になりました。ハードウェアをより効率的に利用することができるため、コストの削減につながります。

自動車レーダーの電磁界解析における適用例

 

自動運転、電動化の信頼性向上、金属3Dプリンターの造形品質を向上する機能が強化した、マルチフィジックス解析ソフトウェア「Ansys®」の最新バージョン、「2021 R1 日本語版」に注目です!

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