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DADiSP/Octave

2022/06/07 11:08

バイオ人工肝臓（BAL）開発のための酸素摂取データの分析

2022/07/08 11:36

【課題】 組織工学分野の主たる関心は、効果的に器官機能を再生産するために、人工ハウジングの中で生きている細胞を効果的に再利用することです。バイオリアクターまたはBioartificial Constructsとして知られている装置は、装置内の全ての細胞が十分な栄養分と酸素を受けられるよう適切な構造にする必要があります。 【酸素の消費】 酸素の消費速度は、現在、ボストンのマサチューセッツ総合病院とシュライン子供病院で行なわれているバイオ人口肝臓（BioArtificial Liver (BAL)）の製造における重要な設計パラメータです。多くの他のタイプの人体細胞とは異なり、肝細胞は、特定の刺激的な状況下で、ハイパー・メタボリック（hyper metabolic）の持続的状態で活動する能力があります。このことは、必要とする全体の細胞がより少なくてよいので、バイオ人口肝臓を設計する観点から非常に望ましい特質である一方、バイオリアクターは、細胞が異常に高い酸素の消費によって自らを窒息させないようにする必要があり、設計上非常に難しい挑戦をする必要がでてきます。この問題を解決するために、肝細胞酸素の消費特性に関する正確なデータを得ることが重要となります。 【問題の解決】 DADiSPは、中心的なデータ管理と分析ツールに選ばれました。その理由は、DADiSPが大きなデータセットを簡単に取り扱うことができること、また、それがベクトル化された表記法でデータを単純かつ直観的に操作できるためです。DADiSPとFiltersモジュールを使って、我々のグループは、クラーク電極のノイズを取り除き、本来の酸素取り込み速度（Oxygen Uptake Rate（OUR））カーブを残して、正確に描くことができました。この正確さは、以前に文献で報告されたことがなく、それ故、スペクトル手法という有力な応用例を生物学に提供することになりました。 ユーザー：マサチューセッツ総合病院/医療技術センター キーワード：生物医学工学アプリケーション/バイオ人工肝臓の開発

注意欠陥・他動性障害（ADHD）研究と治療薬の評価・研究のための筆跡データ分析

2022/07/08 11:36

【課題】 注意欠陥・多動性障害(ADHD)の子供は、教室や家庭内で暴れてしまいます。この障害を持った子供達は注意力が散漫で、すぐに暴れてしまいます。彼らの特徴は、じっとしていられず、感情的ということです。全ての子供達は、ある程度このような振る舞いを示しますが、ADHDの子供のこの振る舞いは、子供の時期にしては過剰で、不適切です。 【難しい診断】 このような破壊的行動は、家庭内や学校においても明確に現れますが、ずっとこのようなことがおきるとは限りません。ある状況において、子供に新たな環境もしくは何か挑戦できる舞台が用意されたとき彼らの集中力が高まるかもしれません。この学習に対する障害における散在的な性質というのは、原因を突き止めるのが困難です。個人個人で違いがあることも原因の追究の困難さを生んでしまいます。臨床医は、過去の診断・アンケートからの行動評価・臨床的観察・注意力の心理的試験によるマルチな特徴評価をする傾向があります。 【問題の解決】 コンピュータ技術の発展によって手書きの記録や解析が可能になりました。Meeksはサンプルを取って、その結果から「書く」という行動によってペン先の位置がどうなるのか記録するためにパソコンにWACOMデジタイザーを接続し、使用しました。デジタイザーは、サンプリングレートが205点/秒で分解能 0.01mmを持っています。記録されたペンのxとyの位置からの解析・ペン速度の計算・ペンの動きを測定をするためにDADiSPが用いられました。このシステムは、ある程度早い手書きなら記録することが出来ます。WACOMシステムは更に、ペンのや紙に対する筆圧の軸方向の力を記録できるという利点も兼ねています。 ユーザー：ミークアソシエーツ キーワード：バイオ医学アプリケーション/注意欠陥・多動性障害

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  2024.01.25 樹脂流動解析と樹脂材料の話

  樹脂材料と一口にいっても千差万別、原材料製造メーカーがしのぎを削って数多の材料を日々開発しています。 昨今、日本国内においても海外メーカーが製造する樹脂材料を使用している製品が非常に多くなっています。 かつてほど画一的な大量生産といわれなくなった樹脂成形ですが、人知れずどこかの工場でまだまだ大量生産が行われています。 さて、そんな樹脂材料ですが、世界中で使われている材料のグレード（銘柄）は数万とも、更にそれ以上とも言われています。成形メーカーが独自にブレンドしたり成分調整を行ったりすることもあり、正確なデータは存在していません。その物性、特性も様々で樹脂成形品の製造には苦労が絶えません。 射出成形用の金型設計を行う場合、ほとんどの場合において指定された成形材料が、どの程度体積変化（成形収縮率を）をするのか検討するところから始まります。材料ペレットと呼ばれる粒状の材料を、射出成形機内で溶融し、その溶融された樹脂材料を金型へ充填することでプラスチック製品を製造しますが、溶融状態から冷却されて固化する過程で収縮し小さくなります。 成形機で充填速度や圧力、温度を調整することである程度の抑制は可能ですが、収縮をなくすことはできません。そのため金型は、成形品が小さくなることを見込んで、製造したい製品のサイズよりも僅かに大きい寸法で作成しています。この収縮見込み寸法がズレていると狙った寸法が得られず、成形品は規格外となってしまいます。 金型設計の際、収縮率を検討する上で金型設計者が先ずに気にすることは、結晶性樹脂なのか？非晶性樹脂なのか？です。非晶性の材料は、収縮率がおよそ1％未満と小さく、収縮による寸法変化が余りありません。したがって反りや捻じれなどタチの悪い変形もあまりしません。そのかわり小さくならない分、金型への食いつき、張りつきによって離型（型から取出す）が難しくなることがあります。樹脂流動解析でも解析結果に直接現れないため、間接的に評価するなど工夫が必要です。例えば、解析結果上で収縮率が0.1％を下回る場合には離型注意などフラグを立て成形TRYで離型不良が発生するかどうかの検証を行い、予め経験値を積み上げておく必要があります。 結晶性材料はどうでしょうか。エンジニアリングプラスチック（以降、エンプラ）に分類される材料は大半が結晶性材料で1.0％～4.0％程度の収縮率を示します。結晶化度が大きく変化し且つ局所的に変化するため、同じ金型で成形を行っても条件次第で寸法変化が大きく出たり反り、変形といった不具合は比較的出やすい傾向にあります。加えて成形サイクル短縮を目的として金型温度の設定を低めにすると、結晶化度が下がって大きめの寸法になるだけでなく、一般的に”後収縮”と呼ばれる寸法変化が発生します。数週間～数ヶ月というスパンで寸法や変形の状態が変化するため変化を捉えにくく注意が必要です。場合によって1ヶ月倉庫保管してから出荷検査を実施するといったこともあります。この”後収縮”については、樹脂流動解析上で評価する方法が確立されておらず評価が難しい現象です。 他にも分子配向や分子破断による材料劣化といった、予測の難しい現象は樹脂流動解析上では割愛されていることが多く、まだまだ発展途上と言えるかもしれません。しかし、より良く解析結果を読み解き製品の仕上がりを予測するには、時としてこういった知識が必要になることがあります。ソフトウェア上で得られる結果数値だけに捕らわれず、是非興味を持って実機との比較を元に掘り下げてみてはいかがでしょうか。

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  2022.07.08 高速裁縫研究用試験器機データの分析

  【課題】 衣類メーカーが生産性の向上のために競争することで、産業において最も注目され研究されているものは欠陥を生じずに高速で縫うことのできる繊維と縫い糸の組み合わせを見つけることです。裁縫は昔から行ってきたことの一つで、広範囲にわたって複数のパラメータが含まれているため自動化するのが困難です。例えば、衣類をまとめることについては、繊維と縫糸の選択・ステッチサイズと縫糸の張り具合の変化・材料の異常を補償できるパラメータが必要になります。香港科学技術大学ロンドン校のRichard Chmielowiecは『sewability』と呼ばれる、生産過程における欠陥(例えば縫い目のゆがみ)が起こらずに縫えるような繊維と縫糸のコンビにはどんな特徴/性質があるのかを認識するシステムを構築する研究をしています。彼は上手く縫うことで変数がどのように変化するかを決定するために高速で縫うときの動的な状態を調査しました。 【ソーイング解析をするためのソフトウェア】 Chmielowiec社のRSTM/SPMS測定器はETSステーション(Experimental Testing Sewability　Station) )と呼ばれ、RSTMは(Richard’s Sewability Testing Method：RichardのSewability試験法)を表します。また、SPMSは(Seam Pucker Measuring System：縫い目のシワを測定するシステム)を表します。測定器にはいくつかのセンサーが付いており、加えて最新技術であるPfaff二重縫いミシンを搭載しています。また、織物の評価には画像処理解析方法を用いています。ステーションのデータを解析ソフトウェアは研究者達が短時間で覚えられ、容易に使用できる多様な解析を行えるような柔軟性を持ち、メニューにより操作できるようなものでなければなりません。また日々変化する使用器具や解析手法の変化に対応するように、他のソフトウェアやハードウェアとの互換性が非常に高いものでなければなりません。 【問題の解決】 Richard Chmielowiec は、縫い物の研究ステーションでは柔軟性のあるグラフィックディスプレイと解析性能を持った、DSP Development Corporation社の画像表示・データ分類ソフトウェアであるDADiSPを用いました。 ユーザー：香港科学技術専門学校/ロンドン校 キーワード：機械アプリケーション/高速繊維研究用試験機データの分析

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• 2018.12.04 QDE2018国際熱処理シンポジウムに出展しました

  先週、名古屋国際会議場で開催された、弊社ブースご見学ありがとうございました。ご参加いただけなかった方のためにAbaqus-DANTE, ANSYS-DANTEの論文をアップしておきますので、ダウンロードご高覧いただければ幸いです。

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  2022.06.07

  Abaqus
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  2022.07.08 Pathfinder

  カフェテリアでの行動

  • Pathfinder
  • 火災解析、人流・避難解析
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• 2022.05.31

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