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製品情報SOLIDWORKS Simulation

SOLIDWORKS Simulation製品情報
SOLIDWORKS Simulationとは

SOLIDWORKSアドインの設計者向け構造解析ソフトウェアです。
線形/非線形・固有値・座屈・熱伝導・疲労など様々なシミュレーションを実施できます。

Product Outline 製品概要

SOLIDWORKS Simulation(ソリッドワークス シミュレーション)とは

  • SOLIDWORKS Simulationは、使いやすさと精度を追及したSOLIDWORKSアドインの設計者向け構造解析ソフトウェアです。
  • SOLIDWORKSで設計したCADモデルに対して、同じウィンドウ内・同じ操作性で、製品の強度や安全性を検証することができます。
  • 有限要素法解析(FEA)を用いてCADモデルを仮想的に検証することで、線形/非線形、熱、固有値、動解析、最適化、落下、疲労などの解析を行うことが可能で、製品の実際の物理的挙動を予測できます。
  • SOLIDWORKS Motionが付属しており、機構解析で製品稼動時の動作・メカニズムの挙動を試作前に把握することができます。
  • SOLIDWORKS Simulation 製品概要

SOLIDWORKS Simulation と Motion

  • SOLIDWORKS Simulationは、SOLIDWORKS SimulationとSOLIDWORKS Motionの2つの機能で構成されています。

    製品

    概要と機能

    SOLIDWORKS Simulation

    構造解析ツール

    •線形静解析、固有値解析、座屈解析、熱伝導解析、線形動解析

    •非線形解析(材料・幾何学的・接触)、温度依存材料、非線形動解析

    •パラメトリック最適化、トポロジー最適化

    •落下解析、実験結果データ比較

    •疲労解析

    •ピン結合・ボルト結合

    SOLIDWORKS Motion(注1)

    機構解析ツール

    •ジョイント、接触、モーション、カプラー

    •ジョイント自動認識(アセンブリ、サブアセンブリ)

    •異方性ブッシュ

    (注1)SOLIDWORKS MotionはSOLIDWORKS Simulationに付属しています。

  • SOLIDWORKS Simulationによるギアの構造解析
  • SOLIDWORKS Motionによるギアの機構解析

使用目的に合わせて3つのパッケージから選択できます

  • SOLIDWORKS Simulation Standard

    線形静解析、時間ベースの機構解析(Motion)、疲労解析 が使用できます。

    SOLIDWORKSで設計したCADモデルに対して、同一のウィンドウ上で操作が可能です。

    製品の動作や寿命を検証することができます。

    SOLIDWORKS Simulation Standard
  • SOLIDWORKS Simulation Professional

    Standard機能+
    熱伝導解析、座屈解析、固有値解析、落下解析、最適化解析、イベントベースのMotion、Motionの最適化 が使用できます。

    製品の機械的強度、耐久性、トポロジー最適化、固有振動数、熱伝導を検証すると共に、座屈の不安定性も検証が可能なため、製品設計の最適化を図ることができます。
    また、一連のマルチフィジックスシミュレーションも行うこともできます。

     

    SOLIDWORKS Simulation Professional
  • SOLIDWORKS Simulation Premium

    Professional機能+
    非線形解析、動解析、積層材 が使用できます。

    非線形静/動的応答、動荷重、および複合材に対応しています。
    ゴムや複合材などの難材の設計検討や時間的変化を考慮した検証をすることができます。

     

    SOLIDWORKS Simulation Premium

各パッケージの機能比較表は「パッケージ製品」でご確認ください。

>> SOLIDWORKS Simulation 新機能紹介

Features 特徴

SOLIDWORKSで解析を行うメリット

  • データ変換が不要

    データ変換作業時間の削減ができ、変換によってデータ品質が低下することも修復する必要もありません。

  • 操作性が一緒なので使いやすい

    使いやすいCADとして定評のあるSOLIDWORKSと同じウィンドウ・同じ操作性で解析を行うことができます。
    例えば細かな面を複数選択したい場合などは、SOLIDWORKSのフィルター機能を使うことで、面のみを素早く選択することができます。

  • 設計変更に即座に対応

    SOLIDWORKS内の共通部品Toolboxを使用してアセンブリを作成している場合は、自動的にSimulationではボルトを結合条件として変換する機能などもあり、モデル作成と解析をシームレスに行うことができます。設計変更した場合にも、解析条件はそのまま引き継がれますので、何度も同じ設定を繰り返す必要はありません。

  • SOLIDWORKSで定義された材料特性が解析でも自動設定

    材料特性もSOLIDWORKSで定義されたものが自動的に解析でも引き継がれます。

  • コンフィギュレーションを使用して相対比較が可能

    コンフィギュレーションは1つのモデルに寸法違いや穴の有り無しなどのバリエーションを持たせる仕組みです。
    解析でもコンフィギュレーションを使用して設定のコピーや結果の比較をすることができ、作業性向上に役立ちます。

  • SOLIDWORKS Simulationで解析を行うメリット
  • SOLIDWORKS Simulationのボルト変換機能
  • SOLIDWORKS SimulationのGUI

他社CADネイティブデータのインポート(3D Interconnect)

  • ネイティブ3D CADデータを”変換なし”で直接インポート

    3D Interconnectを使うことにより、Autodesk Inventor、PTC Creo、CATIA、Siemens NX、Solid Edgeといったメジャーな3D CADのネイティブデータを“変換なし”でSOLIDWORKSの環境に取り込み、使用することが可能です。

  • 中間ファイルへの変換エラーなど一切なし
  • SOLIDWORKSに取り込んだ後、そのまま解析実行が可能
  • 複数CADで作成されたデータのアセンブリ解析もシームレスに実行可能
  • SOLIDWORKS 3D InterConnect

メッシュの自動作成

  • 製品形状に合わせて自動的にサイズを調整しメッシュ生成できます。
  • 線形静解析限定ですが、自動的にメッシュを調整するアダプティブ法も使用できます。
  • ユーザーが部品・面・エッジなどの部位ごとにメッシュサイズを指定するメッシュコントロールという機能も備わっています。
  • デザインシナリオ機能では、解析条件やモデルのサイズをパラメータとして設定することで、自動的にメッシュを変更します。
  • SOLIDWORKS Simulationで作成したメッシュモデル
  • SOLIDWORKS Simulationによるメッシュ作成
  • アダプティブ法を用いた静解析

充実したアセンブリ接触解析

  • 接触定義や隙間のあるボンドなど、すばやく高度な設定が可能

    ・部品の接合状態から自動で接触を検出

    ・接触定義の箇所に対して可視化プロット

    ・不安定部品の検出と部品間の微小隙間を自動接合

  • アセンブリ形状から自動で接触面を検出
  • 接触定義後の接合状態を可視化プロット
  • 接触解析アニメーション
  • 不安定部品の検出と部品間の微小隙間を自動接合

わかりやすい設定手順と多彩な結果評価

  • 初心者にもわかりやすいインターフェースと高度な結果表示とレポート機能

    ・SOLIDWORKSと統一された用語

    ・視覚的に理解しやすいインターフェース

    ・複数の解析結果を同時に比較検討

    ・任意個所の結果を素早く取得

    ・様々なプロットを含めたカスタムレポートを作成して公開

  • 複数案から解析結果を比較
  • 設定しやすいインターフェース
  • 解析結果をレポート出力
  • 必要箇所だけを確認

SOLIDWORKS Simulation Standardで実施可能な解析機能

線形静解析

  • 変位や応力など、機械設計に欠かすことのできない解析です。

    ・アドバイザー機能により誰でも容易に設定可能

    ・複雑なアセンブリ接触解析も詳細に検証

    ・他の解析(機構、熱伝導、流体)と完全連携

    ・多彩な結果表示により様々な視点から設計を検証

    ・デザインシナリオで解析タスクを自動化

  • アドバイザーによる条件設定ナビゲートおよび結果評価
  • 設定しやすいインターフェース
  • 機構解析や熱解析結果を静解析にエクスポート
  • 接触や結合を定義して複雑な挙動をシミュレーション
  • デザインシナリオを活用し複数の解析パターンを自動作成
  • 任意の位置での結果の取得、グラフ表示

機構解析(Motion、モーション)

  • 製品稼動時の動作、メカニズムの挙動を試作前に把握します。

    ・SOLIDWORKSの合致条件をMotionへ自動転送

    ・動力消費量を把握し、モータ選定へフィードバック

    ・動的な干渉チェックによる設計ミスの低減

    ・メカニズムサイクル全体での応力と変位の可視化

  • 機構解析(motion)アニメーション
  • 反力やトルク力を静解析に荷重として転送
  • ばねやダンパーなど高度な条件設定

疲労解析

  • 繰り返し荷重による損傷を予想し、応力の集中を計算します。

    ・複数の繰り返し荷重から引き起こされる損傷を把握(損傷プロット)

    ・疲労破壊を引き起こすサイクル数を把握(寿命プロット)

    ・材料の疲労強度を入力(S-N曲線)

    ・一定振幅/変動振幅を疲労イベントとして登録

  • 損傷プロットと寿命プロット
  • 材料の疲労強度(S-N曲線)を入力
  • レインフローチャート
  • 疲労解析、イベント設定

傾向トラッカー

  • 静解析スタディを繰り返し計算し、傾向を確認します。

    ・基本となるベースライン解析を設定

    ・条件を変更し解析結果を上書きしても、結果情報は後から取得可能

    ・解析結果を収集し、条件の変更による結果の傾向を把握

  • 傾向トラッカー
  • 繰り返し計算した結果をグラフ表示で傾向を把握
  • 繰り返し計算した結果のレポート作成

SOLIDWORKS Simulation Professionalで実施可能な解析機能

固有値解析

  • 固有振動数を把握することで、共振から故障や不具合を予測して、最適な設計案を見つけ出します。

    ・振動や共振特性の把握

    ・固有振動モードと振動数の把握

    ・共振周波数を回避した設計

    ※ 振動による応力や変位量などの応答値を把握するためには 動解析モジュール(SOLIDWORKS Simulation Premium)が必要です

  • 有効質量寄与率のグラフ表示
  • 固有振動モードと振動数の把握
  • 共振周波数のリスト表示

座屈解析

  • 細長い形状や薄板形状では、圧縮強さ以下の荷重であっても、ある荷重で急に大きく変形(=座屈)し、破壊に至ります。

    ・座屈荷重の把握

    ・座屈モードの可視化

    ※ 座屈前の非弾性または非線形の材料挙動、座屈後の挙動は把握することができません。

  • 座屈挙動の把握
  • 座屈モードの可視化
  • 座屈荷重係数と座屈状態

熱伝導解析

  • 熱による温度の変化を計算し、予想する温度範囲内で設計案を検討します。

    ・固体内の温度分布の可視化

    ・時間によって変化する温度分布の変化を把握(定常・非定常)

    ・温度依存性材料の設定

    ・サーモスタット、熱接触抵抗など高度な熱条件設定

    ・熱伝達係数や周囲温度の設定により熱伝達状況を考慮したシミュレーション

    ・熱解析結果を静解析にインポートし、熱応力/ひずみを考慮に入れた設計検証

  • 熱伝導解析結果を静解析へエクスポート
  • 輻射やサーモスタット、熱接触
  • 伝導・対流・輻射を考慮した温度分布

パラメトリック最適化(寸法最適化)

  • モデルを構成する複数のパラメータを複合して変更することで最適な形状を見つけ出します。

    ・部品、アセンブリの寸法最適化

    ・パラメータ変数の設定(モデル寸法・荷重・材料など)

    ・制約条件の設定(静解析・固有値解析・熱伝導解析の解析結果、センサーなど)

    ・ゴールの設定(質量の最小化などセンサーを使用)

    ・最適化アルゴリズム(実験計画法)の選択
     (ファスト結果(速)-Rechtschafner2次計画法、高精度-BoxBechnken2次計画法)

  • パラメトリック最適化
  • パラメータの自動割り振り

落下解析

  • 製品を床に落下させた場合に製品に及ぼす影響を評価します。

    ・部品またはアセンブリを、ある高さから剛体または弾性体の床に落下させたときの応力の伝搬を把握

    ・シンプルな入力項目

     ・材料特性(線形/vonMises弾塑性[2直線近似のみ(接線係数)])

     ・落下高さ/衝撃速度

     ・衝突壁の硬さ(剛体/弾性体(材料・厚み)

    ・落下時の速度、加速度、応力状態を把握

    ※解法は陽解法を使用します。

  • 落下解析アニメーション
  • 応力時刻歴グラフ表示

圧力容器

  • 圧力容器内の応力成分を分析し、圧力容器規格に準拠した結果を出力することが可能です。

    ・静解析結果の組合せ(線形・SRSS)

    ・固体要素の厚み方向に応力の線形化し、膜応力・曲げ応力など応力成分を分析

    ・圧力容器規格(ASME)に準拠した結果出力

  • 静解析結果の組み合わせ
  • 応力成分を分析
  • 圧力容器規格に準拠した厚み方向に応力を線形化

イベントベースの機構解析(モーション)

  • センサーやタスク制御による挙動の把握をし、シーケンス制御の挙動をシミュレートすることができます。

    ・複雑な多軸モータでの機構シミュレーション

    ・センサーを使用したモータ制御を実現

    ・大規模アセンブリでの慣性力も考慮した現実的な挙動およびタクトタイムの算出

    ・駆動に必要なモータサイズの算出

  • 機構解析アニメーション
  • タクトタイムの算出

トポロジー最適化

  • 設計可能な空間の中で、目標重量に対して最適な軽量化案を見つけることが出来ます。

    寸法最適化と違い寸法を制御するのではなく、設計可能領域の中で、与えられた荷重に対して、目標とする重量をゴールに設定し、最適な軽量化をはかる解析です。荷重に対して影響の低い箇所の領域を削除することが出来るので、孔をあけるような形状が作成されます。重量低減、材料費削減、形状検討時間の短縮のメリットがあります。ただし、寸法最適化と比べ計算時間がかかる傾向にあります。

    ・簡単な条件設定:静解析と同じ解析条件の設定で実施可能

    ・ゴールの設定(剛性対重量比、最大変位を最小化、変位制約で質量を最小化)

    ・豊富な制約条件(質量、固有値、応力制約の設定可能)

    ・保持領域の設定(領域指定、厚み指定、離型方向の指定、対称)

    ・最適化形状を部品ファイル、コンフィグレーションへ保存可能

    (注意)

    ・部品単品でのみ実施可能

    ・静解析荷重に対応した境界条件を設定可能(固有値などは不可)

  • トポロジー最適化
  • 用途に応じたゴール、制約の設定
  • 設計、製造要件を考慮した保持領域の設定
  • スムーズ化されたボディをエクスポート

SOLIDWORKS Simulation Premiumで実施可能な解析機能

動解析(線形)

  • 固有振動数を把握することで、共振から故障や不具合を予測して、最適な設計案を見つける事ができます。

    振動対策で多く使用され、振動時の挙動を応力・変位などで評価することができます。

    ・モーダル時刻歴応答

     -時間によって変化する荷重による、モデルの応答値(変位、速度、加速度、応力)

     -パルス波など一定の振動を与えた後の減衰なども考慮して時間ごとの応答値を求めることができます。

     あるきまった振動波に対する応答を求める場合にも使用されます。

    ・調和振動解析

     -調和振動による、周波数応答値

     -モーターなどの一定の可振がある場合の応答を求めることができます。車載製品でも多く使用されている解析方法です。

    ・不規則振動解析

     -不規則励起化(地震など)による応答値

    ・スペクトル応答解析

    ・地震などのスペクトル応答

  • 動解析アニメーション
  • 調和振動解析
  • 不規則振動解析
  • 複合減衰

非線形解析

  • ダイナミックに変形する現実に近い状態を確認し、より詳細な設計に落とし込む事が出来ます。

    ・材料非線形(弾塑性、非線形弾性、超弾性、粘弾性、形状記憶合金)

    ・幾何学的非線形、大変位、大ひずみ

    ・接触非線形

    ・2D簡略化(平面応力、平面ひずみ、軸対称)

  • 非線形解析の例

    ・ゴムなどの材料非線形

    ・接触面が大きくスライドする接触非線形

    ・製品が大きく変形する幾何学的非線形

    ・荷重や拘束条件が時間により変化する時刻歴応答

  • 接触非線形解析アニメーション
  • 材料非線形
  • 大変位解析と時刻歴応答グラフ
  • 2D軸対称モデルでの非線形解析

積層材解析

  • 積層材はどの層にどのような応力が働いているのかを検討する必要があります。
  • 材料の選択や複合層の積層の数と方向を最適化し、製品の品質、性能、安全率 (FoS) の確保が可能になります。
  • SOLIDWORKS Simulationではシェルメッシュに多層材を定義し、各層ごとの応力結果を出力することが可能です。
  • 使用例:ベニヤ板などの建材、カーボン材料、強化プラスチック複合管

    ・ベニヤなど薄板積層材の強度を把握

    ・層繊維方向、層ごとの材料指定

    ・層ごとの結果表示

  • 層の繊維方向、材料の指定
  • 最大応力プロット
  • 層ごとに発生する応力のプロット

Package Products パッケージ製品

SOLIDWORKS Simulationは使用目的に合わせて3つのパッケージから選択できます。
各パッケージの主な機能は下表の通りです。

解析機能

Simulation Standard

Simulation Professional

Simulation Premium

線形静解析

疲労解析

時間ベースの機構解析(モーション)

イベントベースの機構解析(モーション)

固有値解析

座屈解析

熱伝導解析(定常・非定常)

落下解析

トポロジー最適化

パラメトリック最適化(寸法最適化)

モーション最適化

非線形静解析(幾何学的非線形、材料非線形、接触非線形)

動解析(時刻歴応答、超過振動、不規則振動、応答スペクトル)

積層材(線形静解析(線形構造解析)、固有値解析、座屈解析)

非線形動解析

Case Study 事例

  • 精密電子機器の機構解析
    SOLIDWORKS Simulation

    精密電子機器の機構解析

    • SOLIDWORKS Simulation
    詳細を見る
  • 金型応力解析
    SOLIDWORKS Simulation

    金型応力解析

    • SOLIDWORKS Simulation
    詳細を見る

Operating Environment 動作環境

SOLIDWORKS Simulationの動作環境は、SOLIDWORKSと同一です。
SOLIDWORKSの動作環境をご確認ください。

Implementation Flow 導入までの流れ

  • お客様のご要望をヒアリング
    ヒアリング
    解析の種別、内容、評価したい項目 等
  • 複数のソフトから最適なものを選定します
    ソフトご提案

    お客様ご要望に最適なソフトを選定し、ご提案します。実際のソフトの画面や動作などもご覧いただけます。なお、ご提案内容に合わせて、「無料体験セミナー」や「ベンチマーク」も行いお客様要望にあったソフトであることをご確認いただきます

    「ベンチマーク」とは?
    一般的に解析ソフトはCADと比較しても高額となります。そのため、十分な費用対効果が無いと導入が難しいです。ベンチマークは、どのような解析が出来るのか、実際の現象と比較した差異はどうなるのかなどを検証する作業となります。


  •  導入後の運用も踏まえたご提案をいたします
    お見積り提示
    ソフトの費用と必要に応じて以下の項目についても合わせてご提案します

Trial 無料体験版

SOLIDWORKS Simulationを無料でお試しいただけます。
体験版のお申込みはこちら

 

ご注意:
SOLIDWORKS のトライアルは、購入を検討される商用版ユーザーのお客様による評価目的にのみ提供されます。

School & Support スクール・サポート

  • SOLIDWORKS & SOLIDWORKS Simulation 無料体験セミナー

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  • SOLIDWORKS Simulation

    SOLIDWORKS Simulation

    開催日5/27(月)、6/24(月)【満席】、7/22(月)、8/26(月)、9/17(火)
    • SOLIDWORKS Simulation
    • 固体力学分野
    • 来場型
    • 操作スクール
  • SOLIDWORKS Simulation Professional

    SOLIDWORKS Simulation Professional

    開催日5/20(月)~21(火)、6/17(月)~18(火)、7/16(火)~17(水)、8/19(月)~20(火)、9/11(水)~12(木)
    • SOLIDWORKS Simulation
    • 固体力学分野
    • 振動分野
    • 来場型
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  • SOLIDWORKS Simulation Professional (Upgrade)

    SOLIDWORKS Simulation Professional (Upgrade)

    開催日5/21(火)、6/18(火)、7/17(水)、8/20(火)、9/12(木)
    • SOLIDWORKS Simulation
    • 振動分野
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    SOLIDWORKS Simulation 落下解析

    開催日8/23(金)
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  • SOLIDWORKS Simulation 疲労解析

    SOLIDWORKS Simulation 疲労解析

    開催日8/23(金)
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    SOLIDWORKS Simulation 非線形解析

    開催日5/24(金)、7/24(水)、9/18(水)
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  • SOLIDWORKS Simulation 動解析

    SOLIDWORKS Simulation 動解析

    開催日6/26(水)、8/30(金)
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  • SOLIDWORKS Motion (SWP)

    SOLIDWORKS Motion (SWP)

    開催日6/25(火)、8/27(火)
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  • SOLIDWORKS Motion(Simulation Pro)

    SOLIDWORKS Motion(Simulation Pro)

    開催日5/22(水)、7/18(木)、9/13(金)
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Price 価格

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FAQ よくある質問

Q. ボルト締結はどのように設定したらよいですか?

A. SOLIDWORKS Simulationには、ボルト締結をモデル化する機能として「ボルト結合」が用意されています。この機能を使用するとボルトのモデル化や評価を行うことが出来ます。

Q. SOLIDWORKS Simulationの解析結果をSOLIDWORKSを持っていない人に共有する方法はありますか?

A. 無償の3次元CADビューアeDrawingsをインストールすることで、SOLIDWORKSを持っていなくてもSimulationの解析結果を確認することができます。ただし、予めSOLIDWORKS Simulationで結果をeDrawingsファイルとして保存しておく必要があります。

Q. 変形後のモデル寸法を確認したいのですが、良い方法はありますか?

A. 「変形図からボディ作成」の機能を使用することで、変形後のCADモデルを保存することができます。
※ この機能はSOLIDWORKS Simulation Professional 以上の製品、かつ線形・非線形の静解析で使用可能です。

Q. 繰り返し荷重がかかるような疲労解析は出来ますか?

A. SOLIDWORKS Simulation Standard 以上で「疲労解析」が使用できます。
※ ただし高サイクル疲労は扱えますが、低サイクル疲労は扱えません。

Q. 溶接部を解析したいのですが、どのようにモデル化すればよいでしょうか。

A. SOLIDWORKS Simulationには、溶接部をモデル化する機能として「エッジ溶接」や「スポット溶接」が用意されています。 この機能を使用すると溶接部のモデル化や評価を行うことが出来ます。
※ これらの機能はSOLIDWORKS Simulation Professional 以上の製品、かつサーフェスモデルで使用できます。

Q. 複数の解析スタディを一度に計算出来ますか?

A. 複数スタディを用意し、「全スタディ実行」や「指定スタディの実行」の機能を用いることで、計算実行するスタディを選択して一括で実行することが出来ます。

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