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LS-DYNA&JSTAMPフォーラム2009

開催レポート

●ユーザー会議

会場の様子今年度は、新たな試みとしてテクニカルセッションとして、お問い合わせの多い9つのトピックに関して、JSOLから技術講演を行いました。ユーザー様からのご講演は全体セッション(1)、提案セッション、解析環境セッション、LS-DYNAセッション、JSTAMP(生産技術)セッション、全体セッション(2)の6のセッションから計16の講演を頂きました。各講演の論文集及びテクニカルセッションのテキストは、ユーザーサポートサイト(ユーザー限定)から入手できます。



●出展会場

展示会場の様子ハードベンダー、ソフトベンダー各社、13社による展示会が行われ、活発な情報交換が行われました。また、休憩時間のPRセミナーでは各社様から興味深いプレゼンテーションが行われました。









講演概要

1日目:10月27日(火) 講演会    2日目:10月28日(水) テクニカルセッション


講演会


10月27日(火) 10:10- 全体セッション(1)
「スバルにおける衝突CAEの取組み」
富士重工業株式会社 CAE部 主査 松本 誠司氏
スバルでは3代目レガシィの開発時に車両の衝突解析技術を導入した。4代目を経て5代目開発までの衝突CAEの取組みを報告する。車両開発においては、衝突性能に対する市場要求の高まりに応じて、1:解析の評価精度を向上させる取組み、2:新たな衝突性能要求への対応、3:開発の短期化に応じた解析のスピードアップが常に求められる。また、スバルは世界トップクラスの衝突安全を目指し、性能を追求しており、社内でのCAEへの要求も強い。これらへの対応を進めている。

10月27日(火) 11:10- 全体セッション(1)
「Experimental and Numerical Investigation of Fracture in Aluminum」
Hermes Engineering NV, Paul Du Bois氏
To assess the problem of containment after a blade-off accident in an aero-engine by numerical simulation the FAA has instigated a research effort concerning failure prediction in a number of relevant materials. Aluminium kicked off the program which involved an intensive testing program providing failure data under different states of stress, different strain rates and different temperatures. In particular split Hopkinson bars were used to perform dynamic punch tests on plates of different thicknesses allowing to investigate the transition between different failure modes such as petaling and plugging. Ballistic impact tests were performed at NASA GRC for the purpose of validation. This paper focuses on the numerical simulation effort and a comparison with experimental data is done. The simulations were performed with LS-DYNA and a tabulated version of the Johnson-Cook material law was developed in order to increase the generality, flexibility and user-friendliness of the material model.

10月27日(火) 13:30- 提案セッション
「MAT_SAMP-1を用いた、プラスチック特性を考慮した解析とその検討」
株式会社テラバイト 第一技術部 竹越 邦夫氏
LS-DYNA Ver.971より導入されたMAT_SAMP-1はプラスチックの多彩な性質を考慮・表現できる材料モデルである。引張・圧縮・せん断降伏応力を個別に定義することによる、降伏曲面の圧力依存性だけでなく、塑性後の体積変化特性、損傷とそれに伴う剛性の低減など、金属材料では見られない現象を考慮・表現することによって、プラスチック製品のより精密な解析を可能としている。本講演では、MAT_SAMP-1の機能調査のための解析事例を紹介し、MAT_SAMP-1の有用性を示す。

10月27日(火) 13:55- 提案セッション
「Highlights of Primer 9.4」
Arup, Richard Taylor氏
This paper shows some of the new features of Primer 9.4, which will be released towards the end of 2009.

10月27日(火) 13:30- 解析環境セッション
「スケーラブルなCAEシュミレーションのためのストレージテクノロジーについて」
スケーラブルシステムズ株式会社 戸室 隆彦氏
CAE解析シュミレーションでは、マルチプロセッサ、マルチコアを活用したLinuxクラスタを利用することが一般的です。高精度の解析モデルを用いたCAE解析シュミレーションでは、高い並列処理効率とシュミレーションの実行時間の短縮が求められます。一方、導入されるLinuxクラスタの規模が拡大し、より高精度で規模の大きな解析シュミレーションを効率良く実行するためには、システムのIO処理能力の向上が強く求められます。同時にCAEシュミレーションでは今まで以上に解析データ、解析結果、可視化データなどのマネージメントとクライアントからのアクセスに関してもより効率の良いソリューションが必要になってきています。これらのCAEシュミレーションでのファイルサーバとしてはネットワーク接続ストレージ(NAS)が、データの共有やそのマネージメントの容易さなどもあり利用されています。しかし、スケーラビリティやCAEアプリケーションが必要とするI/O性能の実現に関しては様々な限界とボトルネックが指摘されています。NASのデータ共有と管理運用の利点を持ち、その弱点であるスケーラビリティとI/O性能の限界を引き上げボトルネックの解消を実現するテクノロジーとしてパラレルファイルシステムとグローバルネームスペースが注目されています。この講演ではLS-DYNAによるCAEシュミレーションでのこれらのテクノロジーの利用事例とその効果についてご紹介致します。

10月27日(火) 13:55- 解析環境セッション
CAEを活用したお客様視点での「ものづくり」
ライオン株式会社 包装技術研究所 主任研究員 中川 敦仁氏
ライオン株式会社では1980年代よりCAEを活用した容器設計のあり方について検討を行ってきた。現在ではCAEを主に「現象の可視化」「アイディア検証」に活用している。昨年、CAE業務の効率化を目的とした、CAE情報管理ツール「CAESAR」を開発・導入した。この結果、 『ALDコンセプト(Analysis Leads Design)』を実現可能となったので、これらについて報告する。また、あわせてCAEと工業デザインを連携させた場合のデザインチームに及ぼす影響についても言及する。

10月27日(火) 14:30- LS-DYNAセッション
「LS-DYNAによる二輪車用フロントフォークの動特性解析」
KYB株式会社 CAE推進部 徳満 祥三氏
LS-DYNAによるフロントフォークおよびタイヤの弾性変形を考慮できる実体構造のバーチャル試験機モデルを構築した。この解析により、タイヤが突起を乗り上げ、空中を飛び、その後、着地する際の減衰力の変化、ステアリングシャフトに働く力等をシミュレーションできるようになった。従来のばねマス・シミュレーションモデルでは、捉えることができなかったタイヤの挙動を含むフロントフォークの応答評価を可能にした。

10月27日(火) 14:55- LS-DYNAセッション
「自己組織化マップを用いたタイヤの多目的設計探査」
横浜ゴム株式会社 CAE研究室 研究室長 小石 正隆氏
タイヤは、低転がり抵抗、耐摩耗性、制動性能など複数の特性を要求される。それらの多くはトレードオフ関係にあることが少なくないため、タイヤの設計開発では最適解そのものを見出すこともさることながら、各設計変数と目的関数間の因果関係(設計知識)を得ることが有用である。本発表では、タイヤの耐摩耗性向上を事例とし、多目的最適化と自己組織化マップを併用した多目的設計探査について紹介する。摩耗特性評価にはLS-DYNAを用い、多目的最適化には遺伝的アルゴリズムを用いた。また、設計探査の展望についても触れたい。

10月27日(火) 15:20- LS-DYNAセッション
「歩行者保護フレキシブル脚部インパクタ(Flex-PLI) LS-DYNAモデルの開発」
三菱自動車工業株式会社  粟野 正浩氏、西村 勇氏
(発表)株式会社JSOL 林 信哉
(社)日本自動車工業会(JAMA)と(財)日本自動車研究所(JARI)は、歩行者保護試験用のフレキシブル脚部インパクタ(Flex-PLI)を開発した。Flex-PLIは高い生体忠実性を有するとともに、多数の傷害値計測デバイス(膝靭帯伸び4箇所、大腿骨曲げ3箇所、脛骨曲げ4箇所)が組み込まれている。本講演ではFlex-PLI Type GT LS-DYNAモデルを紹介する。モデルの部品形状、重量、材料特性は実物を詳細に調査して作成された。傷害値やインパクタ変形挙動の計算精度は、静的および動的校正試験によって合わせ込みが行われ、簡易車両および実車衝突試験において精度が確認された。時間増分は0.9マイクロ秒でモデル化されており、妥当な計算コストによる解析を可能にしている。

10月27日(火) 15:45- LS-DYNAセッション
「損傷に基づく樹脂部材の破断予測シミュレーション」
旭化成ケミカルズ株式会社 樹脂総合研究所 基盤技術開発部 高橋 順一氏
近年、構造材料にポリマが利用されることが多くなり、ポリマの破断予測解析の必要性が強く認識されている。そこで旭化成グループでは、樹脂の微視的損傷を考慮した樹脂専用の材料モデルの開発を進め、成形品の破断予測に取り組んできた。本発表では、 弊社開発の材料モデルをユーザサブルーチンを利用してLS-DYNAに組み込み、樹脂成形品の衝撃破壊シミュレーションを実施した内容を紹介する。SAMP-1による解析もあわせて実施し、得られた結果と実験現象との比較を通じて両材料モデルの妥当性を評価する。

10月27日(火) 14:30- JSTAMP(生産技術)セッション
「CAEを活用した高張力鋼板のプレス成形技術の開発」
トヨタ自動車株式会社 プレス生技部 石田 健二郎氏
自動車ボディーには衝突安全性能向上と車両軽量化のため、高張力鋼板の適用拡大が求められている。高張力鋼板は弾性回復量が多いだけでなく、材料のバラツキも大きいため、ロバスト性の高い成形技術が必要になる。量産実用化するための成形技術開発にCAEを利用し、その成果と課題をまとめた。

10月27日(火) 15:20- JSTAMP(生産技術)セッション
「外板部品における面歪予測の取り組み」
株式会社宮津製作所 技術部 係長 清水 和宏氏
外板面における歪は、金型製作において最終段階まで残る大きな問題である。成形シミュレーションを使用して、面歪の発生予測とその対処を検討することにより、金型製作工数の短縮が可能となる。弊社における面歪予測の取り組みについての事例・経緯の紹介を行う。

10月27日(火) 15:45- JSTAMP(生産技術)セッション
「カシメ加工性評価における延性破断評価の活用」
シロキ工業株式会社 第一生産技術部 要素技術開発室 上浦 友洋氏
薄板鋼板をかしめ接合した際に発生するクラックを、延性破壊条件式を用いた有限要素計算により予測し実機との比較を行った。

10月27日(火) 16:25- 全体セッション(2)
「より付加価値の高いCAEの活用に向けて 〜JSOLのご提供するサービスのご紹介〜」
株式会社JSOL
 

10月27日(火) 17:10- 全体セッション(2)
「Recent developments in LS-DYNA」
Livermore Software Technology Corporation John O. Hallquist氏
 


テクニカルセッション


10月28日(水) 10:00- テクニカルセッション(A)
「JSTAMPを利用したしごき・つぶし・バーリング解析」
株式会社JSOL 杉友 宣彦
金属材料のプレス成形加工現場では、曲げ、絞り、打ち抜き(せん断)、しごき深絞り、バーリング(穴広げ)、潰し(コイニング)、鍛造など様々な塑性加工方法が行われております。プレス成形解析ソフトJSTAMP/NVでは、曲げ、絞りはシェル要素で多くの実績があります。JSTAMP/NV - V2.0 以降では、しごき深絞り、バーリング、潰しに対応するため、ソリッド要素という、板厚方向にも加工可能な解析機能を実装しました。ご検討ご活用頂いたお客様から、解析結果が実験と非常に良く合っていると大変好評です。特徴と設定のポイント、および適応事例をご紹介します。

10月28日(水) 11:10- テクニカルセッション(A)
「JSTAMPを有効活用するためのテクニック」
 1. 信頼性の高い解析を行うための留意事項
 2. JSTAMP 便利機能ハイライト
株式会社JSOL 浜田 知己、加藤 祐司
日常のものとして広く利用されているプレス成形シミュレーションは、うまく使えば不具合を事前予測する有効な手段となる一方で、使い方を誤ると、その結果は間違った判断へと誘導することもあります。本講義では、より信頼性の高い解析・評価を行うために留意すべきチェックポイントを、実例を用いて説明します。また後半では、解析業務のさらなる効率化のために有用と思われる、JSTAMPのいくつかの機能をデモをまじえてご紹介します。

10月28日(水) 13:10- テクニカルセッション(A)
「熱構造連成と成形シミュレーション」
株式会社JSOL 具 本榮、麻 寧緒
自動車軽量化に対応するためにヨーロッパを中心にHot-Stampingの生産方法が活発に適用されています。一方、日本の自動車及び関連業界においても、既に導入済みもしくは導入のための準備が進められています。JSTAMPでは LS-DYNAの熱-構造連成解析機能をいち早く取り入れ、Hot-Stamping工程をシミュレーションするための機能を開発し、Version 2.3から標準機能として提供しています。本講義では、自動車のセンターピラー部品のHot-Stampingシミュレーション過程をご紹介するとともに、JSTAMPの使い方だけでなく、熱伝逹および熱-構造連成解析の定式化や解析事例についてご紹介します。

10月28日(水) 14:20- テクニカルセッション(A)
「LS-DYNAを用いた品質工学の活用の初歩」
株式会社JSOL 小田 穂高
バラツキによる影響を受けにくい設計を行う品質工学の手法は、研究・開発・設計段階において大きな効果を発揮すると言われています。特にCAEと供に活用すれば、きわめて効率の良い開発が可能になります。本講義では、LS-DYNAを使った初歩的な適用事例とともに、品質工学を用いたCAEの有効活用法の初歩をご紹介します。

10月28日(水) 15:30- テクニカルセッション(A)
「ARUP Software による作業自動化カスタマイズ」
株式会社JSOL 遠藤 明香
自動車の衝突や家電の落下などLS-DYNAを使った解析では、複雑な条件定義や類似の条件設定を繰り返し行うケースが多くあります。こうしたルーチン作業の自動化や複雑なモデル作成作業における操作者依存のミスを低減するため、プリ・ポストのカスタマイズを行うニーズが高まっています。本講義ではArup Softwareに搭載されている各種機能を使い、自動化カスタマイズ例を示しながらカスタマイズに必要な基礎をご紹介します。

10月28日(水) 10:00-、15:30- テクニカルセッション(B)
「LS-DYNA陰解法の基礎」
株式会社JSOL 永井 辰典
LS-DYNAは1コードで様々な物理現象の解析ができるソルバーとして開発が続けられています。これまでは主として陽解法機能が使用されてきましたが、現在は一般的な構造解析ソルバーで採用されている陰解法機能も充実しています。そこで本講義では、陰解法の基本的な設定及び、LS-DYNA独自の機能・特徴について、代表的な事例と共にご紹介します。

10月28日(水) 11:10- テクニカルセッション(B)
「LS-DYNAにおけるゴム材料のモデル化」
株式会社JSOL 伊田 徹士
ゴム材料は伸縮性に優れ、大変形しても壊れないで元の形に戻るという性質をもっています。この特性を生かし今日では防振材など様々な製品に使われていますが、超弾性的な挙動をLS-DYNAで安定・正確に解析を行うためにはいくつかのコツが必要です。本講義ではゴム材料の基礎的な理論背景やLS-DYNAでゴム材料を扱う上でのポイントを、事例を交えてご紹介いたします。

10月28日(水) 13:10 テクニカルセッション(B)
「材料特性予測ツールdigimatの活用」
株式会社JSOL 一ノ瀬 規世
多くの樹脂材料はその機械特性を改善するためにガラス繊維などのフィラーが混入されています。これらの材料では実験による特性取得が一般的ですが、コストや試験方法の面からも課題が残されています。Digimatはをマルチスケール理論を用いることで、これらの樹脂材料の材料特性をシミュレーションにより高精度・高速に得ることができます。本講義ではDigimatの特徴や適用事例を具体的な事例を踏まえてご紹介させていただきます。

10月28日(水) 14:20- テクニカルセッション(B)
「LS-DYNAによる流体構造連成解析」
株式会社JSOL 宮地 岳彦
流体と構造の連成解析は未だ難易度の高い分野ですが、LS-DYNAではALE手法、近年ではSPH手法などを採用し非常に簡便に実施することが出来ます。本講義では、流体構造連成解析の基本的な理論及び関連するキーワードを事例を交えながら解説します。

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