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トクラシミュレーションリサーチは高度なシミュレーション技術の応用を支援するコンサルタント会社です。

活動ACTIVITY

NAFEMS European Conference on Multiphysics Simulation 2018

  流体領域の形状を変更した際に、通常の格子法によるCFD計算ではリメッシュが必要となり、メッシュ形状がシミュレーション結果に影響を与える可能性があります。これに対し、粒子法CFDではメッシュが不要であるため流体領域の形状変更にともなう結果の変化にはメッシュ依存性がなく、効率的に形状最適化を行うことができます。本発表ではMPS粒子法に基づくCFDソフトウェアParticleworks(プロメテック・ソフトウェア製)を用いて、濾過装置内の流れをコントロールする部品の形状最適化を行い、濾過性能の向上が達成できたこと、また得られた最適形状を実際の製品形状に用いたところ、実験により濾過性能の向上が確認できたことを紹介しています。

 LS-DYNA & JSTAMPフォーラム2017

  折紙のもつ伸縮性や軽量かつ高強度な空間充填構造を利用する折紙工学のコンセプトは現在、実製品への応用が広がっています。本発表ではこうした折紙工学の応用例として、三角錐型トラスコアパネルの理想的な形状を効率的に製造するアセンブリトラスコアパネル、高周波誘導加熱による反転捩り型折紙構造の製造方法、テレビでも紹介された折り紙のヘルメット、楕円体折紙の応用である津波ポッド、さらには複雑な折紙形状の医療や日用品への応用、厚板折畳構造、折りたたみ構造の非線形ばね特性を利用した防振器などについて紹介しました。

第11回ヨーロッパLS-DYNAユーザー会議2017

  原子力関連施設等に用いられるコンクリート構造物に関しては、シミュレーションによる高精度な破壊モードの予測が要求されます。破壊されたコンクリートは飛散したり堆積し、2次的な衝撃や地震荷重に対して堆積したコンクリートの影響は無視することができません。こうしたコンクリートの破壊と破片の堆積をモデル化する手法としてLS-DYNAのソリッド要素-粒子変換機能が有用であると考えられます。本稿ではソリッド要素をSPH要素もしくはDEM要素に変換する機能とそのオプションについて検討した結果を報告しました。

日本機械学会第28回計算力学講演会 2015

活動   2011年の福島第一原発事故以降、原子力関連施設等の破壊モードを正確に把握する重要性が認識されており、配管や重要機器を模した試験装置を用いた事故再現試験の必要性が増してきています。しかし実機相当の材料を用いた事故再現試験はコスト面や安全性から困難であり、その代替として鉛合金を用いることが試みられています。鉛合金はアンチモン(Sb)の含有量を変えることで延性から脆性までの破壊モードを示します。そこで本研究では最適化ソフトを用いて鉛合金に対して延性材料の構成式である修正Gursonモデルのパラメーター同定を行いました。(本研究の発表は日本機械学会第28回計算力学講演会優秀講演賞を受賞しました。)

第11回最適化シンポジウム 2014

活動   2014年12月12,13日の2日間、金沢で開催された第11回最適化 シンポジウム (OPTIS2014)(主催:日本機械学会)において、当社代表が「粒子法MPSによる撹拌プロセスの最適化」と題して粒子法CFDソフトウェアParticleworksを使った最適化事例に ついて発表しました。食品、 医薬品、化学製品など様々な分野で撹拌による材料製造が行われており、こうしたプロセスは撹拌翼の回転により境界条件が変化するため、メッシュ生成が不要 な粒子法向きの問題といえます。粒子法 では容器内の粒子数の比率をカウントすることで、複数の材料の混合状態が正確に把握でき、撹拌翼の形状や回転数、流入口の位置や形状など多くの加工パラメ ーターの最適化に応用することができます。

International CAE Conference 2014

活動   2014年10月27,28日の2日間、イタリアのベローナで開催されたInternational CAE Conferenceにおいて、当社代表が"Application of Particle Method MPS-Based CFD Software Particleworks for Product Design"と題して、ParticleworksとLS-DYNAを組み合わせた燃料タンクスロッシングのシミュ レーション手法について発表しました。燃料の挙動をParticleworksで解き、得られた圧力履歴を使ってLS-DYNAでタンクの塑性変形を計算するというものです。主催したEnginSoft社はLS-DYNAのイタリ アの代理店でもあるため、多くのLS-DYNAユーザーも参加しており、LS-DYNAとユニークな粒子法CFDソフトウェアの組み合せによる解析手法に注目が集まりました。

「衝撃工学の基礎と応用」出版

活動   本書は2004年から2008年の間に日本材料学会衝撃部門委員会が開催した技術講習会「衝撃工学フォーラム」の講演内容を基礎編と応用編に分類し、まとめた ものです。当フォーラム自体が初学者も対象としたものであったため、衝撃問題を理解するための波動伝播理論、衝撃試験法、材料構成式、破壊力学パラメータや構造体の動的応答の評価法などの基礎 事項がコンパクトにまとめられています。さらに実際の工学問題における主要な技術課題(鉄筋コンクリート構造物、接着接合継手の衝撃応答、衝撃現象の数値シミュレーションなど)がほぼ網羅され ているため、衝撃問題を取り扱う実務にとっても有用な内容を豊富に包含したものとなっています。(2014年5月25日初版第1刷発行)

第1回安心・安全に関する計算理工学国際会議 "COMPSAFE2014"

活動   世界規模で多発する異常気象、巨大地震、津波などによる大災害が、近年頻発しています。人間の作り出す都市や施設が複雑化すればするほど、自然災害 による人的、経済的被害は大規模なものとなります。こうした自然災害への対策や環境問題解決のため、計算工学を援用した技術開発が必要となっています。そこで日本計算力学連合(JACM)と日本計 算工学会(JSCES)の共催により、仙台国際センターを会場として第1回安心・安全に関する計算理工学国際会議(略称COMPSAFE2014)が開催され、自然災害シミュレーションや防災技術に関する多数の 講演発表が行われました。当社代表は"Simulation Technique to Estimate Damage of Auto Body Washed Away by Flooding'"と題して、粒子法MPSと衝撃解析ソフトLS-DYNAを用いた、津波で流された自動車のダメージ予測のシミュレーション手法について発表しました。(2014年4月13~16日)

「応用数理ハンドブック」へ寄稿

活動   日本応用数理学会監修「応用数理ハンドブック」が朝倉書店から刊行されました。基礎となる数理理論から流体力学、破壊力学、最適化などに関する数値解析手法、さらには産業応用に至るまでの幅広い分野が簡潔に網羅されています。筆者は「折紙工学 折紙の構造強化機能:新しいコア材の開発─空間充填で得られるコア材の成形法」(p.273)の項目を明治大学萩原一郎教授との連名で執筆しています。現時点で特に注目されている計算手法やその応用に関する興味深い豊富なトピックを概観することができます。 (2013年10月25日初版第1刷発行)

「折紙の数理とその応用」出版

コンサルティング   日本応用数理学会監修のシリーズ応用数理第3巻として「折紙の数理とその応用」が共立出版から刊行されました。伝統的な工芸創作技法である折紙は2次元形状から軽量な3次元構造体を作ることができます。その折紙の特徴を数理的に解明し、産業分野に活かそうという多領域にわたる研究が展開されています。本書は基礎から応用までの7章からなり、筆者は第7章のコア材の成形法を執筆しています。非線形有限要素法を用いた成形シミュレーションの詳細と、高精度なシミュレーションを行うための留意点などを、シミュレーションの専門家でない読者にも理解していただけるよう、できるだけ平易に解説するように記述しています。折紙、あるいは幾何学的な空間充填構造の実用的な構造体への応用にご興味をお持ちの方にお薦めします。(2012年9月25日初版第1刷発行)

第12回LS-DYNA国際会議レポート

コンサルティング   汎用FEMソフトウェアLS-DYNA®のユーザー、ディストリビューター、デベロッパーが参加するLS-DYNA国際会議は2年に1度アメリカで開催されています。 今年も デトロイト郊外のホテルを会場にして6月4,5日の2日間にわたり開催されました。会議は以下の10セッションに分かれて事例発表などが行われました。
·自動車 ·乗員安全 ·金属成形 ·材料モデル ·流体構造連成 ·電磁場 ·最適化 ·爆発、衝撃 ·シミュレーション ·計算技術
筆者も"Simulation for Forming and Performance Evaluation of Structures Developed Based on the Concept of 'ORIGAMI Engineering'"と題して折紙工学に関する発表を行ないました(写真上)。軽量で高強度を有する折紙工学材料に関しては、自動車メーカーのエンジニアなどから熱心な質問が多数寄せられました。(2012年6月4,5日)

LSTC社との提携

コンサルティング
社長でもあるホルキスト博士(Dr. John O. Hallquist)とともに(LSTC本社前にて)
  Livermore Software Technology Corporation (LSTC) 社は世界で最もアグレッシブな技術計算ソフトウェアディベロッパーのひとつです。自動車衝突のような衝撃シミュレーションでは業界標準ともいえる汎用FEMソフトウェアLS-DYNA®の開発元であり、LS-DYNAを効率よく使いこなすためのプリポストプロセッサーLS-PREPOST®や設計最適化ソフトウェアLS-OPT®など、製品開発に欠かせないユニークで高性能なソフトウェアを提供しています。当社は世界中から採用された優秀な技術者、数学者、コンピューターサイエンティストからなる開発チームのメンバーと連携し、最先端の解析技術を一般の設計者にもわかりやすく提供してまいります。

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