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設計者向け構造解析『KSWAD+FEM5』

KSWAD(プリポストプロセッサ)

構造解析に必要なパラメーターの設定や処理の方法を、システムから問い合わせてくるので、それに従って選択するだけで、解析が行えます。

形状生成機能
CADシステムで作成した形状を色々な機能で変更・追加が可能です。また、プレポストのみでモデリングすることも可能です。

線の移動・結合・面への投影などによりサーフェスを生成。
面の移動・結合・投影などによりソリッドを生成。
ワイヤーフレームモデルのサーフェス化。
エッジやサーフェス、ソリッドの分割。
形状の移動、複写、削除。

要素生成機能
CADなどから取り込んだ既存の形状に要素を生成したり、形状生成と同時に要素を生成できます。完全自動メッシュ、写像メッシュさらに既存メッシュの編集機能により複雑なFEMモデルを作成できます。

完全自動メッシュ機能によりサーフェスに三角形または四角形のメッシュ、ソリッドに四面体のメッシュを高速に生成できます。
写像メッシュによって三辺または四辺のサーフェス、五面体(三角柱)または六面体のソリッド形状にメッシュを生成する事ができます。
対辺の分割数が異なるサーフェスでも写像メッシュができます。
要素タイプの変更や細分割ができます。
誤差評価を行い、最適なメッシュを生成することができます。(シェル要素、膜要素のみ)
メッシュ編集機能によって、既存のサーフェス上のメッシュの追加、削除、移動などをマニュアル操作で自由に変更できます。

要素ライブラリ
豊富な要素ライブラリによって様々な解析や多くのソルバに対応できます。

シェル(三角形、四角形)、ソリッド(四面体、五面体、六面体)、膜(三角形、四角形)、軸対称シェル、軸対称ソリッド(三角形、四角形)、梁、トラス、バネ、ギャップ、ダンパ、剛体、質量、熱境界、と豊富に用意されています。
シェル、ソリッド、膜、軸対称ソリッド、梁については一次・二次の要素が扱えます。

接触条件
サーフェスやソリッドなどの形状データを指定することにより、物体と物体の接触条件を設定できます。

スライド、タイド、スライド・衝突・摩擦、シングルサーフェス、不連続点と面の衝突、不連続点と面のタイド、エッジとサーフェスのタイド、スポット溶接、タイブレーク、微小変形、剛接触の11種類の接触条件タイプをサポート。
セグメント、シリンダ、軸対称、無限平面、サーフェスの5種類の剛表面をサポート。
複数の接触定義がある場合でもそれぞれ異なった特性を与えることができます。
板要素では、接触方向を指定。
等方性摩擦係数、異方性摩擦係数、動摩擦係数の入力。

材料・形状特性
材料・形状特性を要素・形状に設定できます。

等方性、二・三次元異方性、二・三次元直交異方性、熱異方性、非線形、磁場、ゴムの7種類の材料・形状特性をサポート。
等方性材料は温度依存性を入力できます。
応力歪曲線、B-H曲線、非線形バネの各非線形特性をグラフによって入力できます。
シェル要素や梁要素などに板厚・断面特性等を設定できます。
梁の断面特性を計算させることもできます。16種類の標準断面および任意断面が扱えます。
シェル要素や梁要素などに板厚や断面特性を設定できます。
材料や断面特性をあらかじめデータベース化して利用できます。

骨組用機能
剛体バー、梁要素を用いる解析に対して様々な要素作成機能、属性設定機能、及びポスト表示機能があります。

多様な機能で骨組要素の作成ができます。
エッジとエッジの間
エッジとポイントの間
サーフェスとサーフェスの間
サーフェスとポイントの間
サーフェスとエッジの間
オフセット、ピン結合の設定。
16種類の基本的な形状を用意しているので、形状に寸法を入力するだけで断面特性(断面積、断面2次モーメント、ねじり定数など)を計算。また、任意に断面を設定し、断面特性を計算。
チェック図、コンタ図が実形状で表示できます。
BMD図、SFD図、断面内の任意の位置の応力など要素内の値を内部で計算し分布図として表示。

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ポスト表示
解析結果をあらゆる方法で検討するために、コンタ図、モード図、ベクトル図、分布図の表示を中心に様々なポスト処理機能を用意しています。
さらに、それらの機能を補助するグラフ図等の機能も充実しています。

変形図、線コンタ図、面コンタ図、ベクトル図、グラフ図、分布図、部材力図など多彩な表示機能を用意。
任意の平面、曲面による断面コンタ図・ベクトル図等の表示。
物体内部の等数値面を表示。
軸対称モデルを回転体表示することにより実際の三次元モデルとして表示。
全ての結果表示機能において、変形後の形状も表示可能。
梁の任意位置での応力やBMD、SFDを計算し表示。
グラフ表示では、解析結果を位置や節点番号、ケース、成分値に対応して表示。また、結果と位置に加えてケースの軸を加えることによって3次元のグラフ表示。

ピクチャーアニメーション
ピクチャー機能で画面をセーブし、連続表示することでアニメーション表示できます。

Excel出力
解析結果や節点要素情報をExcel出力する事ができます。

入力
多彩な入力形式(日本語メニュー、パネル入力、コマンドファイルによる一括入力など)により、ユーザの経験、利用形態に応じた入力ができます。

解析の流れ(プロセスフロー)にそって、5種類に分類されたわかりやすいメニュー体系、アイコンパネル、誘導型の入力パネルにより、簡単に使えます。
形状・要素などを、ピックや領域指定により抽出。
表示やリストなど各プロセスに共通のコマンドは、ステーショナリーコマンドにより随時入力。
マクロコマンド機能では、一連の処理をマクロ化してコマンドとして登録。
リアルタイムにパネルが表示され、必要なデータを適切に入力できます。

インターフェース
モデラや汎用ソルバとデータ変換ができます。独自のソルバやCADは、標準ファイルを使ってデータの受け渡しができます。

MCHelix,ICAD/MXからダイレクトインターフェースにより形状データを取り込むことができます。
MicroCADAMの2次元CADデータをBMIで取り込めます。
FEM5をオンラインソルバとしてメニューから実行することができます。また、インプットデータを出力しバッチ形式で実行することもできます。
MSC/Nastran, ABAQUS, MSC/Marc, PAM_CRASH,LS-DYNAなどのデータを直接出力することができます。解析結果はポストローダにより標準ファイルに変換して読み込めます。
パネル入力でソルバのコントロールデータを作成できます。
I-DEASのユニバーサルファイルとのインターフェースがとられています。FEMの節点・要素・材料・荷重・拘束・解析結果などを相互に変換できます。

KSWADではインターフェース用の中間ファイルとして、80バイト固定長の“標準ファイル”を公開しています。

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