製品設計に携わるエンジニアのための技術情報提供サイトです。

CAE解析

CAE (Computer Aided Engineering)

製品の設計、製造や工程設計の事前検討や問題の原因追究をコンピュータを使って行うこと、またはそれを行うツールをCAEと呼びます。

主な検討分野

市販のツールなども下記のような項目で分類されます。
構造解析 部材や装置など構造物に力が加わったときの応力やひずみ、振動特性などを解析
流体解析 製品内部の放熱経路や車体まわりなどの流れ場における流体の速度や圧力、温度分布などを解析
伝熱解析 発熱や周囲への熱伝達から、全体の温度分布などを解析、熱応力解析も可能(流体の流れ場を解くことはできないので、固体ー流体の熱伝達については境界の熱伝達係数の情報が必要)
磁場解析 磁場・磁界および渦電流の関与する現象のシミュレーション。磁気ヘッド、電磁スイッチ、各種モータ、アクチュエータなどの設計に用いられる。
音響解析 音源からの周囲の音場を解析。振動音、流体音、音響特性などを検証。

CAE使用の用途とメリット/デメリット

メリット

・図面段階での性能予測や品質向上により開発工数・コストの削減が図れる。
・速度、圧力、温度といった物理量の詳細な観察から設計・改良のヒントが得られる。
・再現が困難な条件下(目視できない,把握し難い詳細な現象)での製品の挙動を推定することができる。
・設計アイデアを説明するためのコミュニケーションツールとして利用できる …等

デメリット

・近似的な計算方法であり実現象と完全に一致するわけではない
・境界条件や物理モデル、計算格子など、現状ではそれらの設定により近似解の質や精度に影響するため、基礎的・理論的な根拠を理解の上で評価能力が必要とされる …等

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