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応力集中箇所の特定とは？課題と対策・製品を解説
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解析・検証における応力集中箇所の特定とは？
ものづくり設計ITソリューション業界において、製品や構造物の設計段階で、特定の箇所に応力が集中する「応力集中箇所」を正確に特定することは、製品の信頼性、安全性、耐久性を確保する上で極めて重要です。この特定作業は、有限要素法（FEM）などの解析技術を用いて行われ、潜在的な 破損リスクを事前に洗い出し、設計改善に繋げることを目的とします。
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機械設計～制御盤ボックス関連～
機械設計を中心としたものづくりの豊富な実績から幅広い分野の経験を繋いで、最適な設計・最高のものづくりをご提案いたします。
制御盤ボックス関連では、水冷・空冷の大小様々な制御盤ボックス、インバータなどの構造設計製作の実績があります。
3D CAD（Solid Works）を用いた設計で、複雑な構造でもスピーディに対応いたします。
また、協力業者様とのネットワークにより、部品製作、組立配線、検査まで幅広く対応することが可能です。
実際にご依頼いただいたお客様からは100％リピートしていただいており、ご依頼案件も年間100件以上の実績があります。
お客様に寄り添いスピーディに対応いたしますので、安心してご依頼いただけます。
まずはお気軽にお問い合わせください！
■磁場解析ソフト（動磁場・過渡応答） EDDY
有限要素法による動磁場解析ソフト（磁界シミュレータ）で、静解析及び過渡応答解析をおこないます。
３次元・２次元及び軸対称問題を扱うことが出来ます。
■□■特徴■□■
■PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、
データ作成から解析、そして結果処理が一連の操作として行える
■他のPHOTOシリーズモジュールと一体化しているので、たとえば、
電磁場解析によって求まった発熱から、温 度分布を求めるような
連成解析が簡単にできる
■エッジエレメント法及び ICCG 法の併用により画期的な高速化が
達成されている（従来の有限要素法の数十倍)
■有限要素法を使っているので解が安定し、
初心者でも安心して使用が可能
■熱伝導解析ソフト PHOTO-THERMO と連成すれば、
導体内のジュール発熱から温度分布の計算をすることができる
アルミフレーム 設計サービス
有限会社Ｔ＆Ｄソリューション 事業紹介
有限会社Ｔ＆Ｄソリューションは、大学・研究所向け実験装置等の設計・製作を基にスタートしたＲ＆Ｄの要素技術により、「委託解析への挑戦」として、顧客ニーズの探索解決をスピード化できる解析の業務提案をいたします。
圧縮･非圧縮性流体解析や、ウズ･乱流解析、熱解析、燃焼解析、化学反応解析、混合ガス(流体･気体)拡散解析、構造解 析との連成解析等の分野で解析を承っております。
また、解析シュミレーションでは、ご依頼の内容に基づいて３次元のCADによるモデル作成をいたします。
作成したモデルに各種条件を設定し、シュミレーションを行い、予測された結果・情報を今後の開発・設計・実験に有効活用していただけます。
【事業内容】
○数値解析（Ｃ.Ｆ.Ｄ.）の受託業務
詳しくはお問い合わせ、またはカタログをダウンロードしてください。
【エンジニアリングサポート】耐久試験の治具設計
【エンジニアリングサポート】建機のキャビン設計
当社は、建機のキャビン設計を構想段階から詳細設計及び組立図・部品図を
ワンストップで行っています。
居住性・操作性、視認性など豊富な経験による提案力で、3DCADを駆使した
モデリングと強度解析による根拠あるご提案をいたします。
仕様に合わせたオペレータ周りの設計や内装部品の変更、その他多数の
実績がございます。また、車体設計や作業機設計なども対応可能です。
まずはお気軽にご相談ください。
【特長】
■一連の工程を一括して引き受けるため“低コスト”
■経験豊富なエンジニアが対応するため“高品質”
■自社完結だから、確認・判断による“タイムロス”なし
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
構造解析
■磁場解析ソフト（静磁場） MAG
静解析をおこなう有限要素法による磁場（磁界）解析ソフト（シミュレータ）
■□■特徴■□■
■ PHOTOシリーズ専用プリ・ポストと一体型となっているため、データ作成から解析、
そして結果処理が一連の操作として行えます。
■ 他のPHOTOシリーズモジュールと一体化しているので、たとえば、電磁場解析（
電磁界解析）によって求まった発熱から、温度分布を求めるような連成解析が簡
単にできます。
■ エッジエレメント法及び ICCG 法の併用により画期的な高速化が達成されています。
(従来の有限要素法の数十倍)
■ 有限要素法を使っているので解が安定し、初心者でも安心して使えます。
■ 応力解析、及び流体解析との連成計算が容易です。
手作業による穴あけ加工精度測定結果【技術資料】
当資料は、FRP平板に円形の穴あけ加工を、一般的なホールソーと
FRPに対して損傷の少ないディスクグラインダー（ディスクサンダー）を
用いた自社技術で行い、それぞれの真円度と穴あけ位置の精度について
CMM（三次元測定機）による定量評価を記した技術資料です。
結果として、真円度、円の中心位置精度共にホールソーの方が
優れておりましたが、ホールソーで加工した場合は加工端面に
FRPの剥離を複数個 所確認。
加工公差設定に向けた定量化指標の一つを示すことができたと考えております。
【掲載内容】
■評価準備と評価方法
・評価サンプル作製
・真円度測定
■結果
・評価サンプル作製
・真円度測定
■考察
・ホールソーによる丸穴加工で生じた表層の剥離の原因について
・穴あけ加工精度について など
※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お気軽にお問合せください。
MeshmanParticleViewer_HPCver.3.3
『Meshman_ParticleViewer_HPC ver.3.3』は、粒子法、差分法、
ボクセル法向けにSTLファイルから生成された格子モデルを
表示するソフトウェアです。
粒子法、FEMいずれも大規模モデルの軽快表示が可能です。
また、データフォーマットのカスタマイズができ、直感的な操作が可能です。
ソフトウェア機能に、最近使ったファイルを一覧表示する機能を追加しました。
【特長】
■粒子法、FEMいずれも大規模モデルの軽快表示が可能
■粒子：1.5 億個の実績
■FEM：最高1.2億自由度の実績
■大規模モデルを考慮したユーザインターフェイス
■粒子であっても陰影表示が可能
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
【CAEの受託解析・委託解析・請負】 材料非線形解析
材料非線形解析では、製品における非線形問題を確認する為に用いられます。
非線形領域の問題を確認し、安全性や品質の向上などに役立てる事ができます。
自動車，航空宇宙，鉄道，船舶，プラント，産業機械，建設機械，土木建築，医療分野など、ありとあらゆる分野で利用されています。
【特徴】
・経験豊富な技術者による提案型受託解析。
条件設定の検討や解析結果による改善策などの提案。
・『高品質』『短納期』『コストパフォーマンス』を徹底追及。
・使用ソフトは、世界的にも信頼性が高く高精度な『ABAQUS』などを採用。
・リピート率の高さ
【対象製品例】
・自動車
・航空機
・鉄道
・船舶
・プラント設備機器（圧力容器，配管など）
・建設機械
・工作機械やプレス機など
・金型，治具など
・半導体装置
・ロボットアーム
・産業用装置
・橋梁・ダム
・医療機器・介護設備
など、様々なところで活用されています。
詳細は、資料請求して頂くかダウンロードからPDFデータをご覧ください。
熱処理プロセス シミュレーションソフトウェア『COSMAP』
『COSMAP』は、焼入れ、浸炭、窒化、局所加熱などのプロセスにおける
炭素、窒素の化学成分濃度、温度分布、相変態および変形・応力分布を
連成して解析する熱処理プロセスのシミュレーションソフトウェアです。
浸炭・窒化・焼入れ、高周波焼入れおよび局部加熱・冷却過程の
シミュレーションも可能。
金属材料学と伝熱学、応力解析、電磁場の初歩的知識があれば
誰でも使用できます。
【動作環境】
■対応OS：WindowsXP、2000
■メモリ：1GB以上
■CPU：1GHz以上
■プリ・ポストプロセッサ：別途、GIDまたは、FEMAPが必要です
※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。
【CAE の受託解析・委託解析・請負】 変形解析
変形解析では、製品における基本的な問題を確認する為に用いられます。
どのくらい変形するか？を確認し、安全性の確認や品質向上などに役立てる事ができます。
自動車，航空宇宙，鉄道，船舶，プラント，産業機械，建設機械，土木建築，医療分野など、ありとあらゆる分野で利用されています。
【特徴】
・経験豊富な技術者による提案型受託解析。
条件設定の検討や解析結果による改善策などの提案。
・『高品質』『短納期』『コストパフォーマンス』を徹底追及。
・使用ソフトは、世界的にも信頼性が高く高精度な『ABAQUS』や『NASTRAN』などを採用。
・リピート率の高さ
【対象製品例】
・自動車
・航空機
・鉄道
・船舶
・プラント設備機器（圧力容器，配管など）
・建設機械
・工作機械やプレス機など
・金型，治具など
・半導体装置
・ロボットアーム
・産業用装置
・橋梁・ダム
・医療機器・介護設備
など、様々なところで活用されています。
詳細は、資料請求して頂くかダウンロードからPDFデータをご覧ください。
コンサルティング『設計者CAE支援』
当社は、これまで設計者自身が設計の各段階に応じて、必要なCAEを
実施することができるようにコンサルティング、トレーニングなど、
様々なサービスを提供してきました。
特にCreo Parametric＆Creo Simulateでは、CADの導入から、
CAEを活用した設計までサポート可能です。
さらに、設計業務の受託、解析業務の受託、モデリング、
リバースエンジニアリング、カスタマイズなども積極的に行い、
デジタルモデルの持つ価値を最大化させる為の支援を包括的に行えます。
【サポートプラン例】
■設計モデルの確認、入力条件と出力の確認
■解析条件の定義
■解析の実施
■解析結果まとめ
■技術移管
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
高精度破壊予測CAE
機構応力解析ソフトウェア『PAM-MEDYSA』
『PAM-MEDYSA』は、動的陽解法を用いた有限要素法構造解析プログラムです。
機械の作動メカニズムをそのままモデル化することにより、機構部品の成立性、
強 度、耐久性などを検証することが可能です。
「動いているものは動いているまま解く」をコンセプトに、作動状態にある
部品の変形応力がリアルタイムに解析できます。
【特長】
■部品間の接触問題をリアルタイムで計算、各部品の変形、応力状態を解析
■機械の作動に伴うさまざまな事象の解明が可能
■曲面同士の滑らかな接触を実現するスムースコンタクトも用意
■摩擦モデルとして、速度依存や接触圧力依存などを考慮して計算
■トータルラグランジアンの採用によって、空間の剛体運動を厳密に再現
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
航空宇宙事業への取組み
当社は業容拡大と加工技術の更なる深化を目指し、2016年から航空宇宙防衛
産業 への取り組みを行っております。
2017年には航空宇宙産業の品質認証である、JISQ9100を取得。
2019年からは民間航空機用エンジン部品の量産受注に至っております。
航空宇宙防衛部品について試作加工時点から対応が可能です。
超高精度加工・難削材/特殊材加工を含め是非お気軽にお問い合わせください。
【特長】
■削り出しから型物素材まで様々な材質・精度に対応可能
■新設備と熟練の技術で、再研磨から改造/製造まで自社対応が可能
■超硬等の高硬度材や磁石のような脆性材を高精度に成形
■3次元形状の研削加工も可能
■硬度の異なる磁石と難削材の同時研磨や、脆性材料の磁石の外筒への
圧入処理も対応可能
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
【1か月無料トライアル受付中！】最適化設計ソフト『ProTOp』
『ProTOp』は、Creo Simulate2.0、3.0、4.0、5.0全てのバージョンに
対応した高機能最適化設計ソフトです。
構造変化のモニタリング機能を備えており、リアルタイムに応力・変位・
固有値を確認可能。最適化過程にある形状から設計ヒントを得ることが
可能となり、アイディアの幅が大きく広がります。
また、CAD/CAEソフト（Creo Simulate/Solidworks/ABAQUS）と
連携させることができ、新たに覚える操作が少なく、導入後すぐに
ご活用いただけます。
【特長】
■最適化中に形状をモニタリングできる
■独自のオプティマイザによる高速ソルバーですぐに結果がでる
■現在お使い慣れのCAD/CAEのソフトと連携できる
※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お気軽にお問合せください。
デスクトップPC『HP Z4 G4 Workstation』
『HP Z4 G4 Workstation』は、NVIDIA Quadro GV100を搭載した
当社オリジナルモデルのデスクトップPCです。
インテル Xeonプロセッサー最大10コアを搭載可能でワークステーションに
求められる高い演算能力を実現。
その他に、静音性に優れる「Supermicro 7049GP-TRT Workstation」も
ご用意しております。
【特長】
■当社オリジナルモデル
■NVIDIA Quadro GV100搭載(32GB 超高速大容量メモリ)
■インテル Xeonプロセッサー最大10コアを搭載 可能
■ワークステーションに求められる高い演算能力を実現
■多彩な業務に対応できる高い処理能力と信頼性
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
CAEツール『Simcenter Femap』
『Simcenter Femap』は、プリプロセッサ「Femap」と
有限要素法ソルバー「Simcenter Nastran」が高度に統合されたCAEツールです。
Femapでは、簡単な操作で複雑な有限要素モデリングが可能で、
Simcenter Nastranでは、線形静的解析、固有値解析、非線形解析、伝熱解析など、
多種で高度な解析が可能です。
またAPIによるFemapのカスタマイズが可能で、当社ではAPI開発を承っております。
【Femapのプリポスト機能】
■CADデータへのシームレスなアクセス
■複数ソルバーのサポート
■使い易いGUI
■メッシングツールボックス
■強力なオートメッシュ機能
■高度なポスト処理機能
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
構造解析プログラム『MY-FRAME・3D立体骨組解析』
『MY-FRAME・3D立体骨組解析』は、任意形立体骨組構造物に集中荷重、
分布荷重などが作用する場合の構造解析プログラムです。
解析手法は変位変形法を採用し、連立方程式の数値解析としてコレスキー法に
変形を加え、メモリー効率を高めたスカイライン法によって解析しております。
作用荷重・支点条件・ばね部材、連成ばねなどを柔軟に設定することができ、
変位・曲げモーメント・せん断力などの解析結 果が画面上で確認可能です。
【特長】
■解析手法は変位変形法を採用
■連立方程式の数値解析としてコレスキー法に変形を加え、
メモリー効率を高めたスカイライン法によって解析
■作用荷重・支点条件・ばね部材、連成ばねなどを柔軟に設定可能
■変位・曲げモーメント・せん断力などの解析結果が画面上で確認できる
汎用的な立体骨組解析システム
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
【プラント設計】配管・機械設計
【CAEの受託解析・委託解析・請負】 構造解析
構造解析では、製品における基本的な問題を確認する為に用いられます。
どのくらいの力が発生するか？どのくらい変形するか？などを確認し、安全性の確認や品質向上などに役立てる事ができます。
自動車，航空宇宙，鉄道，船舶，プラント，産業機械，建設機械，土木建 築，医療分野など、ありとあらゆる分野で利用されています。
【特徴】
・経験豊富な技術者による提案型受託解析。
条件設定の検討や解析結果による改善策などの提案。
・『高品質』『短納期』『コストパフォーマンス』を徹底追及。
・使用ソフトは、世界的にも信頼性が高く高精度な『ABAQUS』や『NASTRAN』などを採用。
・リピート率の高さ
【対象製品例】
・自動車
・航空機
・鉄道
・船舶
・プラント設備機器（圧力容器，配管など）
・建設機械
・工作機械やプレス機など
・金型，治具など
・半導体装置
・ロボットアーム
・産業用装置
・橋梁・ダム
・医療機器・介護設備
など、様々なところで活用されています。
詳細は、資料請求して頂くかダウンロードからPDFデータをご覧ください。
鋳造プロセスシミュレーションソフトウェア MAGMASOFT
3D破壊解析ソフトウェア『FRANC3D』
『FRANC3D』は、複雑な機械構造部品のき裂成長の予測解析、耐用期間の
解析評価を可能とする3D破壊解析ソフトウェアです。
コンポーネントの形状、局所負荷条件、および進展するき裂形状に
制限はなく複雑さを問いません。
また、汎用の有限要素(FE)解析プログラムと組み合わせて使用するように
設計されており、現在のところANSYS、ABAQUS、およびNASTRANの3つの
商用プログラムとのインターフェースがサポートされています。
【特長】
■信頼性の高い既存FEソルバーと初期メッシュモデルを使用
■高精度な任意き裂成長解析用のサブモデルメッシング
■キンク角度と増分に対するユーザー制御のき裂成長則
■相対き裂拡大の定義が可能な疲労モデル
■複数のき裂表面を持つ多重き裂と複数荷重設定
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせください。
受託解析サービス
Tekla Structuresによる一貫システム【 架台 】
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解析・検証における応力集中箇所の特定
解析・検証における応力集中箇所の特定とは？
ものづくり設計ITソリューション業界において、製品や構造物の設計段階で、特定の箇所に応力が集中する「応力集中箇 所」を正確に特定することは、製品の信頼性、安全性、耐久性を確保する上で極めて重要です。この特定作業は、有限要素法（FEM）などの解析技術を用いて行われ、潜在的な破損リスクを事前に洗い出し、設計改善に繋げることを目的とします。
課題
解析精度の限界と時間的制約
複雑な形状や材料特性を持つ製品において、高精度な応力解析には膨大な計算リソースと時間を要し、設計サイクルの短縮化との両立が困難な場合があります。
専門知識と経験への依存
応力集中箇所の特定には、高度な解析ソフトウェアの操作スキルと、構造力学に関する深い専門知識・経験が不可欠であり、担当者のスキルレベルによって解析結果の質にばらつきが生じやすいです。
設計変更への迅速な対応の難しさ
初期設計段階で特定された応力集中箇所に対する設計変更が、後工程に与える影響の評価や、再解析の実施に時間がかかり、迅速な意思決定や設計最適化の妨げとなることがあります。
多様な解析手法の統合と管理
静解析、動解析、疲労解析など、目的に応じて複数の解析手法を使い分ける必要があり、これらの解析結果を統合し、一元的に管理・評価するプロセスが煩雑になりがちです。
対策
自動化されたメッシングと解析設定
解析 対象の形状データから自動的に高品質なメッシュを生成し、解析条件を最適化する機能を持つツールを活用することで、解析準備にかかる時間と人的ミスを削減します。
AI・機械学習を活用した解析支援
過去の解析データや知見を学習させたAIモデルを用いて、応力集中箇所の候補を自動的に提示したり、解析結果の解釈を支援したりすることで、専門知識への依存度を低減します。
クラウドベースの並列計算リソース活用
高性能な計算リソースをクラウド上で利用し、解析計算を並列処理することで、複雑な解析でも短時間で完了させ、設計変更への迅速な対応を可能にします。
統合型設計・解析プラットフォームの導入
設計データ管理、各種解析機能、結果評価機能を一つのプラットフォームで提供するシステムを導入し、ワークフロー全体を効率化し、データの一貫性とトレーサビリティを確保します。
対策に役立つ製品例
統合型構造解析ソフトウェア
高度なメッシング機能、多様な解析ソルバー、結果可視化・評価機能を統合し、応力集中箇所の特定から設計改善提案までを効率的に支援します。
クラウド型構造解析サービス
オンデマンドで高性能な計算リソースを提供し、大規模・複雑な応力解析を短時間で実行可能にします。これにより、設計サイクルの短縮と迅速な設計変更対応を実現します。
AI駆動型設計最適化ツール
過去の解析データや設計ルールを学習し、応力集中リスクの高い箇所を自動的に検出し、設計パラメータの最適化案を提示することで、設計者の負担を軽減します。
デジタルツイン構築・解析システム
製品のライフサイクル全体を通じて、実機データと解析モデルを連携させ、リアルタイムでの応力状態監視や、将来的な応力集中リスクの予測・評価を可能にします。
⭐今週のピックアップ
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