講演概要


1日目:9月19日(火)  2日目:9月20日(水)

※内容は、予告なく変更する場合がございますのであらかじめご了承ください。

9月19日(火):ユーザー会議(1日目)
全体セッション(1)
「LS-DYNAの最新開発状況」
Livermore Software Technology Corporation (LSTC), John O. Hallquist氏
現在のCAE分野の動向と世界各国のユーザーからのリクエストをふまえ、multi-physics, multi-stage, multi-processingをキーワードとするLSTC社のソフトウェア開発ポリシーとLS-DYNAおよび関連ソフトウェアの開発計画が提示される。また現在開発が進んでいるLS-DYNA最新バージョンの機能とその応用事例を紹介する。
「LS-DYNAによる自動車の走行-衝突の連続シミュレーション」
日産自動車株式会社 総合研究所 モビリティ研究所 鳥垣 俊和氏
自動車の衝突事故による乗員の傷害は、衝突前のさまざまな走行状態やそれに伴う乗員の姿勢変化により影響される。そのため乗員傷害の解明には、衝突前と衝突後の現象を連続してシミュレーションする必要がある。ここでは、走行と衝突解析が可能な車両モデルの開発、走行解析の計算の安定化や高速化手法、効率よく衝突解析へつなげるスイッチング手法などについて述べ、計算例を示す。
「スプリングバック高精度シミュレーションのための材料モデルと最新解析技術」
広島大学 大学院工学研究科機械システム工学専攻 吉田 総仁氏
スプリングバック高精度シミュレーションのための材料モデル(吉田・上森モデル)につき、モデルの内容、ハイテン材にたいする解析例などについて紹介する。また、金型たわみを考慮した解析法、スプリングバックを考慮した金型補正などの最新解析技術について講演する。
自動車技術セッション(1)安全技術
「自動車シート構造のCAE解析の現状と課題」
トヨタ紡織株式会社 実験部 CAE技術室 杉浦 保弘氏
自動車の性能向上の要求(軽量化・安全・操安性向上・・・)はとどまるところを知らず、人間が座るシートは直接的に性能を左右することから重要視されている。また、開発期間もユーザートレンドへの迅速な対応の観点から短縮傾向は周知の通りである。シート専門メーカーとして、要求に見合う高性能な構造設計など短期開発を進める上でCAEを活用し開発に取組んでいる事例を中心に、CAE解析を担当する立場から、現状の状況とCAE技術の課題について解説する。
「エアバッグセンサ応答性評価方法へのCAE適用事例」
三菱自動車工業株式会社 技術開発本部 デジタル技術部 粟野 正浩氏
一般的にエアバッグは衝突時の乗員保護のための標準装備となっている。衝突の際、車体に設置された複数のセンサが衝突の厳しさを判定し、エアバッグの適切な展開タイミングを制御している。ところで衝突現象にはさまざまな誤差を発生させる要因があるため、エアバッグセンサはその設置場所を注意深く設定しなければならないが、これを予め検討しておく良い手段が見つからなかった。今回、バラツキを考慮した分析を行うことで、センサに要求される性能を評価する方法を検討した結果、識別ロバスト性の高い場所を視覚化するとともに、その妥当性を検証できることがわかった。
「車体衝突時の鋼板エッジ破断簡易評価手法の開発」
〜 小型試験片によるエッジ破断限界の検討 〜
株式会社神戸製鋼所 加古川製鉄所 技術研究センター 薄板研究開発室 渡辺 憲一氏
車両衝突時に鋼板エッジを起点に破断する場合があり、破断有無が車両衝突CAE予測精度に及ぼす影響が大きくなっている。本報では、鋼板エッジからの簡易的な破断限界評価指標を得るため、種々の鋼板を数種類の方法で加工した穴縁の破断限界を実験的に求め、それらが鋼板の伸びと、穴拡げ率を組み合わせた指標で評価できることを明確にした。
「車体衝突時の鋼板エッジ破断簡易評価手法の開発」
〜 CAEを用いた小型部品によるエッジ破断限界の検討 〜
トヨタ車体株式会社 CAE部 第1CAE室 小柳 公人氏
車両衝突時発生する鋼板の破断は車両変形に寄与が大きく、衝突CAEで予測精度向上のためには鋼板破断の考慮が重要である。本報では、穴あきハット型部材の静的3点曲げ試験を行い穴縁の破断ひずみを測定した。また3点曲げ試験をFEMにて再現し、穴縁ひずみ値を試験と比較して格子サイズと破断ひずみ値の関係を明らかにした。
衝撃解析技術セッション
「ジェットエンジンの鳥吸い込み解析」
石川島播磨重工業株式会社 航空宇宙事業本部 技術開発センター エンジン技術部 構造技術技グループ 梶原 林太郎氏
ジェットエンジンが飛行中に鳥を吸い込む事象はしばしば起こるものであり、航空機の安全な運行を確保するためには主要部品が鳥吸い込みの衝撃に耐えるよう設計しなければならない。特に、ファン動翼は鳥吸い込みによる損傷が最も大きい部品であり、設計段階でその損傷を精度よく見積もる必要がある。ここではファン動翼の鳥吸い込み解析の事例について紹介する。
「再生紙クッションを含む包装落下シミュレーション」
ソニー株式会社 設計技術センター 井戸 浩登氏
中軽量の商品における包装材として、ダンボールと古紙を主材料とするパルプモールド材を使ったクッションが用いられている。従来の包装設計においては「試作」と「落下試験を」による強度検討を行っていたが、金型修正費用の削減や設計期間の短縮といった視点からシミュレーション技術を用いた設計が検討されている。本報では、包装落下のシミュレーション技術に関する取り組みにについて報告する。
「鋼板コンクリート版の飛翔体による破壊強度解析」
株式会社テラバイト 丹羽 一邦氏
飛行機などの飛翔体による原子力発電所へのテロに対する危機が憂慮されている。従来のRC構造物耐衝撃強度の向上の為に、RCを補強する方法の一つとして鋼板をスタッドボルトでコンクリートに固定する方法がある。本報告では、高速飛翔体に対する鋼板コンクリート版の破壊強度解析を行い、すでに報告されている実験結果と比較し、コンクリート版および鋼板の破壊モードと変形量などについて、妥当な結果が得られることを示す。
自動車技術セッション(2) バリア/ダミー/インパクター
「シェル要素を用いたアルミハニカムモデル化手法の開発」
トヨタテクニカルディベロップメント株式会社 第3CAE技術部 第34解析室 2グループ 小島 茂樹氏
従来、ソリッド要素によりモデル化したアルミハニカム構造について、シェル要素によりハニカム構造を模擬、シェル要素の板厚にて圧縮強度を制御するモデル化手法を開発した。このモデル化を衝突解析用ODBモデルに適用後、ODB前面衝突計算を実施、車両変形量の予測精度が向上することを確認した。
「Current Developments in Honeycomb Barrier Modelling」
Ove Arup and Partners Limited, Ceng MIMechE, Richard Sturt氏
New barrier models are now being developed that use advanced features of LS-DYNA, such as honeycomb strength versus loading angle, and the adhesive material model. This paper describes the construction and correlation of the models.
「自動車安全設計用FEモデルライブラリーのご紹介及び今後の開発計画」
株式会社日本総研ソリューションズ エンジニアリング本部 宮地 岳彦
自動車の衝突安全設計には、対象となる自動車のボデーのほかに規格化されたパーツ/インパクターなどが必要となってきます。各国法規やNCAPで規定されているダミー、エネルギー吸収用のアルミハニカム、歩行者インパクターのほかに、衝突解析で重要なロードパスとなるタイヤなど、日本総研ソリューションズがご提供する衝突安全解析用の有限要素モデル(FEモデル)一覧と各バリデーション結果、及び、今後の開発計画についてご紹介いたします。
「シェル要素を用いた側面衝突用MDBモデルの開発」
トヨタテクニカルディベロップメント株式会社 第3CAE技術部 第34解析室 3グループ 高比良 与志樹氏
従来ソリッド要素にてモデル化したアルミハニカム構造についてシェル要素により模擬した側面衝突用MDBモデルを開発、作成したシェル要素版MDBモデルを用いて側面衝突解析を実施し、材料タイプ126のソリッド要素版MDBモデルに比べ、車両、バリアの変形形状及び乗員傷害値について、試験を概ね再現することを確認した。
生産技術セッション
「生産技術部門におけるCAE活用事例」
株式会社ミツバ 生産技術部 三田 智彦氏
プレス金型の設計最適化の解析において、所望の板厚を実現するため、適切な金型形状・寸法をJSTAMP/NVを使い検討した。材料破断の指標の一つである板厚を、品質工学とCAEを用いて評価した結果、板厚確保に影響する金型パラメータを算出することが出来た。鋳造品の熱収縮による影響を調べるため、まず鋳造湯流れ解析の温度分布を得て、そのデータを使いLS-DYNAにて応力解析を行なった。この手順によって、湯流れの影響を考慮した応力・変形解析を行なうことが出来た。
「部分軟化アルミニウム合金板のプレス成形」
名古屋市工業研究所 生産技術部 西脇 武志氏
高強度アルミニウム合金板の深絞り性および張出し性におよぼす部分軟化の効果を調べた。6061-T6円形ブランクの周辺部をリング状加熱型を用いて局所的に加熱し、部分軟化したブランクを作製した。成形性に及ぼす部分軟化の効果や成形性向上に最適な軟化領域をLS-DYNAを用いた数値計算で予測することができた。
「セルフピアシングリベットによる高張力鋼板とアルミニウム合金板の接合の有限要素シミュレーション」
豊橋技術科学大学 生産システム工学系 森 謙一郎氏
豊橋技術科学大学 研究基盤センター 安部 洋平氏
ポップリベットファスナー株式会社 第1技術部評価試験グループ 加藤 亨氏
近年、自動車の軽量化のために車体部品の高比強度材料の利用が増加しており、特にボデー構成材には高張力鋼板とアルミニウム合金板の適用が注目されている。高張力鋼板とアルミニウム合金板では、融点が大きく異なり、一般的なスポット抵抗溶接の適用は困難である。異種金属板の接合工法として、セルフピアシングリベットがある。セルフピアシングリベットはリベットを板材に直接打ち込み接合する工法であり、予め穴をあける必要が無く異種合金を常温で接合できる。本講演では、LS-DYNAによりセルフピアシングリベットによる高張力鋼板とアルミニウム合金板の塑性接合法をシミュレーションした事例を紹介する。
「バウシンガー効果を考慮した材料モデルによるスプリングバック解析」
新日本製鐵株式会社 技術開発本部 鉄鋼研究所 加工技術研究開発センター 磯貝 栄志氏
バウシンガー効果を考慮した材料モデルの材料定数をせん断試験の応力-ひずみ曲線から算出し、この材料を用いた単純ハット断面のプレス成形試験と解析により、スプリングバックの予測精度について検討した。


9月20日(水):ユーザー会議(2日目)
自動車技術セッション(3)解析技術
「LS-DYNA及びPRIMERソフトウェアを使用したソリッド要素のスポット溶接モデリング」
Ove Arup and Partners Limited, Ceng MIMechE, Richard Sturt氏
LS-DYNAではメッシュに依存しないスポット溶接は、一般的にビーム要素及びMAT_SPOTWELD機能を用いてモデル化されます。 しかし、スポット溶接の力をパネルの現実的な領域へ伝播させるためには、ソリッド要素でモデル化することが好まれる傾向にあります。近年LS-DYNAでは、MAT_SPOTWELDの破断の新基準や、数個のソリッド要素のメッシュを含むスポット溶接の定義が可能になるなど、ソリッド要素を使用したスポット溶接モデリングにおいて進歩した点が多くあります。 本論文では、こうしたLS-DYNAの機能、及びPRIMER 9.3のソリッド要素のスポット溶接への対応について説明します。
「バーチャルデジタイヤ二輪車版試用状況」
ヤマハ発動機株式会社 コア技術研究部ビークルリサーチグループ 藤井 茂氏
当社はバーチャルデジタイヤ二輪車版の先行使用をしている。この使用状況を紹介する。主な、使用方法は2つある。1つは理論的な操縦性検討用の走行シミュレーションに使うタイヤモデル作成用データを算出する使い方。もう一つの使い方はタイヤ力発生のメカニズムの解明である。大きく傾けた二輪車用タイヤのグリップ力の分布を理解することでタイヤを含めた二輪車の最適設計へのヒントを得ようとしている。
「スポンジ付タイヤ開発へのシミュレーション適用」
SRI研究開発株式会社 情報研究部 白石 正貴氏
自動車の快適性能上、騒音低減は重要な課題である。ロードノイズや突起乗越音などの騒音へのタイヤの寄与は大きく、中でもタイヤ空洞部から発せられる空洞共鳴音の低減対策は難しい。この空洞共鳴音を低減させるために、タイヤ空洞部にスポンジを設置する技術を開発した。しかし、タイヤ内部の現象で、対象が空気ということもあって、実験観測は難しい面が多かった。そこでシミュレーションを活用し、タイヤ騒音低減のためのスポンジ開発に貢献した。
複合領域セッション
「LS-DYNAを用いた粘弾性解析」
株式会社メカニカルデザイン 構造解析課 藤川 正毅氏
エラストマに代表される粘弾性特性および超弾性特性の解析例について紹介する。粘弾性特性に関しては、弊社の動的粘弾性装置で計測した貯蔵・損失モジュラスの計測結果を元に、マスター曲線作成・数式化近似した例を紹介する。さらに、ゴム材料を想定した超弾性データ計測および数式化近似の方法を示す。これらの結果を元にした大変形粘弾性解析を実行し、理論値とLS-DYNAの結果が良く一致することを確認した。最後に、以上の物性を用いて、動的なゴムの特性をシミュレーションにより評価した結果をまとめる。
「LS-DYNAによる流体構造連成手法とユーザー事例」
株式会社日本総研ソリューションズ
LS-DYNAを利用した流体と構造の連成解析が数多く行われるようになってきました。解析テーマも多岐に渡っており、LS-DYNAもこれに合わせて開発が進められています。今回の講演では、前半で流体と構造の連成手法をご紹介し、後半ではユーザー様の解析事例をご紹介させていただきます。
「CAEとCAOの統合技術を用いたプラスチック製品設計」
住友化学株式会社 石油化学品研究所 東川 芳晃氏
今日、プラスチックCAEはプラスチック製品の設計において必要不可欠な技術となっている。本技術は、1980 年代の第1 世代(黎明期〜発展期)、1990 年代の第2 世代(成熟期)を経て、2000 年代に入りCAO(Computer Aided Optimization:計算機支援最適化) によるCAE の自動化、最適化、統合化の時代(第3世代)へと進化してきた。CAEとCAOの統合技術により、プラスチック製品の自動最適設計やさらなる開発期間短縮と開発費用削減、製品の品質・性能の向上が期待されている。本発表では、我々が開発・検討してきたプラスチックCAEとCAOの統合技術についての概要と幾つかの適応事例およびプラスチック製品統合最適設計システムについて紹介する。
新技術セッション
「欧州における自動車の衝突安全技術の動向 ドイツで行われたSafetyUpdate 2006」
EASi Engineering GmbH, Rainer Hoffmann氏
株式会社アジルネットワーク 岡村 昌浩氏
SafetyUpDateは、EASi Engineering GmbH社より提唱された自動車安全性能に対する新たな構想に基づいたイベントで、2003年の発足以来、欧州で毎年200名もの自動車 安全性能の専門家に参加いただいています。SafetyUpDateは、自動車安全性能技術の発展及び最新知識の参加者への伝達を目的としており、その内容は、生体力学や事故解析の分野における最新の研究結果、更に法定基準やNCAP試験についての最新情報等を含んでいます。近年の開発戦略では、前面・側面衝突、歩行者保護、アクティブセーフティーの導入などを中心に議論されており、SafetyUpdateでは安全性能試験及びシミュレーションに関する最先端技術の概略を体系的に得ることができます。SafetyUpDateでは、学術機関、自動車業界、政府関連団体に所属する著名な専門家が詳細で掘り下げた内容の講演を行います。今回の講演では、2006年4月にドイツ・アシャッフェンブルグにて開催されたSafetyUpDateの概要をご紹介します。
「薄肉シェル構造の破壊、損傷シミュレーション及びLS-DYNAの最新機能の概説」
Paul Du Bois氏
近年技術者は、様々な分野において薄板の破壊シミュレーションの重要性に直面しています。薄肉シェルを使用したパーツには、車体パネルのような金属、或いはバンパー、またはインナートリムパネルといったポリマーなどがあり、これらの材料を扱う現場では、高い予測精度でのシミュレーションが不可欠であり、更なる進歩が望まれています。本論文では、LS−DYNAを使用した複数のアプローチを比較検証します。そして更に、破壊シミュレーション技術の主要な側面として、正規化、離散 化、材料特性、及び損傷定式化について議論し、最近追加されたプラスチック用のSAMP材料モデルについて紹介します。
「日本総研ソリューションズのプロダクトと開発計画」
株式会社日本総研ソリューションズ エンジニアリング本部 林 公博
CAE技術は製品の研究開発から設計、生産までのあらゆるフェーズでなくてはならないものとなっています。日本総研ソリューションズはよりよい製品作りを目指すCAEエンジニアが真に必要とするソリューションを提供すべく、数多くのプロダクトやサービスを提案してきました。本講演ではこれらのプロダクトやサービスの今後の提供計画についてご紹介させていただきます。
全体セッション(2)
「NASAにおけるコロンビア事故調査及び飛行再開実施計画を含む領域でのLS-DYNAの活用」
NASA Glenn Research Center, Kelly Carney氏
4年前、NASAでは、LS-DYNAを解析ツールとして、航空機衝突安全性、ジェットエンジンのファン・ブレード飛散防止問題等、特定の研究領域で使用していました。 スペースシャトルコロンビア号の事故により、解析ツール及びそれを操作するエンジニア両方の役割が変わりました。 事故原因の調査と、それにより明らかになったフォーム材が機体先端部に与えた衝撃が機体の損壊を引き起こしたという結論は、NASAでのこうした領域での解析がいかに重要であるかを明確に示すものでした。 今回の大規模な実験と解析を用いたプログラムはまず、材料物性の決定から開始され、物性モデルと有限要素メッシュの作成、そして衝撃試験による解析モデルの検証という手順で行なわれてきました。この解析モデルはその後、破壊と損傷の発生を予測するために活用され、最終的にはスペースシャトルの飛行再開の承認につながりました。LS-DYNAは現在スペースシャトルの後継となる新型有人宇宙船の設計を含め、打ち上げ時の潜在的な衝撃危険性の評価など、NASAでのあらゆる研究領域において活用されています。

※記載されている製品およびサービスの名称は、それぞれの所有者の商標または登録商標です。

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