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1.実験値との照合の重要性|精度の高い解析モデルを構築するために

EM構造解析において精度の高い解析モデルを構築するためには、実験値との照合作業が不可欠です。全てFEMだけで評価して終わりにしてしまっては、まったくの机上の空論となる可能性があり、非常に危険です。必ずどこかで実験値としっかり照合して、FEM解析の精度を確認し、それを踏まえた上で設計的に妥当な判断をする必要があると考えます。そもそも実験値との照合なしに解析精度が高いとか低いとかを議論することはできませんし。

しかしこの実験値との照合作業というもは非常に手間がかかるのです。FEMの静解析ではある瞬間の状態しかモデル化できないため、時系列の実験データからある特定の高負荷な状態の時刻における応力を抽出したり、あるいは解析モデルの方も、実験で貼付したひずみゲージと同じ位置・方向の応力を抽出する必要があったりなどなど。やってみると解りますが非常に大変です。しかも実験値と合わない場合、解析モデルの方を修正してまた応力を拾い直すなど、一回では終わらず、何度も繰り返すこともよくあります。このような作業をしっかりやれているでしょうか?



-<参考>-
実はこのような照合作業を効率化するツールを開発しました。しかもこのツールは照合だけでなく、実測値からFEMに入力すべき荷重条件を逆算する機能もあり、FEMの解析精度を飛躍的に高めることができます。
FEM荷重同定プログラム紹介ページ
http://jikosoft.com/software/vba_tool1/index.html



結局、実験値との照合作業が面倒なので、設計開発の現場ではあまり詳細に実施されず、大雑把に検証するのみで終わらせてしまうことが多いのではないでしょうか。しかし、これではいつになっても解析精度は向上せず、FEMを導入して活用はしているが、その効果があまり得られないということになってしまいます。最後にはFEMなんて使えないというレッテルが貼られてしまうかもしれません。

このコーナーでは、実験値との検証の際に注意すべきこと、あるいはどのように照合して解析精度を上げていくかについて考えていきたいと思います。

ご意見等ありましたらコメントいただければ幸いです。

ちなみにここではとりあえず、一般的によく使用されるFEM線形静解析結果と実験により測定した応力値とを照合する話に限定します。

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[ 2010/02/03 22:10 ] CAE活用のカギ | TB(0) | CM(0)
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 とあるメーカに勤め、CAEを担当する技術士(機械部門)。 コンピュータシミュレーションにより製品の強度や性能を評価するのがお仕事。
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