Solidworks静解析の基本と盲点

English page

Solidworksなどの3次元CADモデリングソフトウェアは、仮想空間上に設計者のイメージに近い形で3次元モデルを描ける夢のツールです。そして、3次元CADで作成したモデルを使用して、静応力解析など、そのモデルの部品強度を数値で知ることができる夢のツールでもあります。
当初、私が静応力解析を試みた際の大きな「過ち(あやまち)」はこうです。正確に3次元モデルを描いて、それに想定される条件を正確に与えれば、正確な数値が得られるという「浅はかな」考えでした。

何故、「正確なモデル」が間違いであるのか?疑問に持たれるかも知れません。
ですが、実際に複雑になればなるほど、処理速度の速いパソコンでも計算時間は膨大になり、そして得られた結果が果たして「正解なのか?」という事態に陥ります。しかし、業務時間や仕事は決して「無限」ではありません。

1)そもそも、「流体解析」で、例えば「空気」ともなると、そのモデルのサイズは分子レベルとなり10の-10乗(100億分の1)メートルサイズになります。プラスチックなどの高分子でさえ10の-8乗サイズで、10の-9乗(ナノ)という単位のあまりにも天文学的な小さな世界となります。スーパーコンピュータで解けるのかといった話になるのです。
2)また正確なモデルとは、仮想空間上での「理想モデル」を意図していました。ところが、実際に加工される部品は、数十ミクロンからミクロンレベルでの加工精度内でバラついています。つまり、設計モデルと実際のモデルには、計算精度以前に、すでに「誤差」が生じていたのです。

スポンサーリンク




上記の二つの理由から、解析に対する「考え方」を、180度「変えざる」を得ませんでした。

つまり、現実世界の事象を、いかに"シンプルな(ここでは複雑では無いという意味)"モデルに変換し、"近似的な解析"を行う必要があるのです。でなければパソコンで解は求まらないのですから。これこそが、私の発見した解析モデルの考え方です。

静解析実践記事