富士通長野システムエンジニアリング

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HDDフレームの製造検証

プリンタの線形応力解析シリンダブロックの線形応力解析油圧バルブの定常熱伝導解析実物HDDフレームの線形応力解析顎骨とインプラントの応力解析|HDDフレームの製造検証|64-bit版アプリケーションの事例

検証手順

設計モデルと製造物との比較は次の手順でおこなわれます。

  1. CTデータのVOXELCONへの取り込み
  2. CADデータのVOXELCONへの取り込み
  3. 上記2データの位置合わせ
  4. ボクセル毎の比較 (排他的論理和・論理積演算)
  1. CTデータのVOXELCONへの取り込み

VOXELCONへのCTデータの取り込みは次のステップでおこないます。

  • CTデータのノイズ除去 (市販の画像処理ツールの活用)
  • CTデータのVOXELCONへの取り込み
  • CTデータの2値化

左図は、今回用いたHDDフレームの写真。右図は、このHDDフレームをCTにてスキャンし、VOXELCONに取りこんだ画像です。

製造物の拡大図 CTデータからのVOXEL表示の拡大図
  2. CADデータのVOXELCONへの取り込み

本事例ではParasolidデータをXT/VOXELCONを用いて入力します。左図は、UNIGRAPHICSでの表示、右図は、これをVOXELCONに取りこんだ画像です。

設計モデスの拡大図 設計モデスのVOXEL表示の拡大図
Parasolidインターフェース
  3. 上記2データの位置合わせ

本事例では、実物の反りを考慮して、次のような位置合わせにて比較をおこないました。


   A.  ディスク軸受け部が一致

    軸受けに対する周辺部の差異の明確化が可能
   B.  外枠が一致     全体的な差異が表示可能
  4. ボクセル毎に比較(排他的論理和・論理積演算)

VOXELCONでは、ボクセル毎にCADとCTのデータを論理演算することにより比較できます。表においてAは、3で定義したAの位置決め後、排他的論理和をとったものであり、Bは、同様にBの位置決め後、論理和をとったものです。また、+Z、-ZはそれぞれをHDDフレームの上面から見た場合と、下面から見た場合を示します。緑色部はCAD部であり、青色部はCT形状であり。中空の部分は両方のイメージが一致した部分となっています。

  +Z
-Z
A VOXEL比較A+Zの拡大図 VOXEL比較A-Zの拡大図
B VOXEL比較B+Zの拡大図 VOXEL比較B-Zの拡大図

検証精度

本事例の検証は0.1mmの精度にて実施しました。
検証の精度は、以下の要因に従います。

  • 計測精度
  • ボクセルの数とVOXELCON稼動環境(搭載メモリ量)

つまり、前者は、実際の計測をおこなった際の計測精度に相当します。後者は、VOXELCONを稼動させている 計算機環境のメモリ量とボクセルの数(1億ボクセルにて約500MB必要)に相当します。