自然の中の現象・社会現象そして人間の問題を定式化して数値で解
き明かし説明してゆく、このことが解析やシミュレーションのやる
ことである。

ここで当然数学のアルジェブラが取りざたされ、ODE,PDE、差分法、
有限要素法などいろいろな数学の手法が問題を解くために存在する
。ここでは、工学解析について話をする。

近年、問題を丸ごとそのまま解こうとする活動が進み、特に流体構
造問題をまるごと有限要素法によって解こうとする動きが進んでい
る。

複雑形状を単純化することなくCADでそのままモデリングして扱うこ
とにより飛躍的に数値解析の有用性が認められ精度が向上している。

特に計算機の進歩とシミュレーションツールの進歩で計算内容の充実
化が計られ、実物に近いモデリングでシミュレーションすることがで
きるようになった。

クラスターマシンの登場で計算速度の飛躍的高速化や並列有限要素法
などのツールが開発されるようになった。

東京大学生産技術研究所のRSS21プロジェクトでは、この並列有限要
素法を用いて特に流体構造問題をまるごと解きシミュレーションする
ソフトウェアが開発され、当社はそのソフトウェアの商用権をいただ
いている。

２−１流体解析

■　流体解析　■

流れを調べることは、流速や圧力や温度を計測し定量的にその流れの
性質を把握し評価することである。

流体のふるまいは、自然界でいろいろな流れを形成することで多様で
あり、分子が希薄な流れから密に接する流れまで存在する。

一般に水や液体の流れは、体積が縮まない流れで非圧縮性流れと呼ば
れ、主に流れの性質を局所的な圧力と流速ベクトルで評価する。

また空気や気体の流れは、速度が100m/sを超えると約10％以上の体積
が縮じむという効果から圧縮性の効果が現れはじめ独特の流れ場を形
成する。この圧縮性流れの評価には、局所的圧力と速度ベクトルと密
度変化を使う。

温度が一定で物性が変化しなければ流れは無次元数のレイノルズ数に
代表されるが、温度変化や気液混合や多相流体ではこの限りでない。

	・理想流体
	・非圧縮性流体
	・粘性流体
	・圧縮性流体

	・希薄な流体
	・多相流体

	・・・

また流れの構造である流線の乱れ方によって、

	・相流
	・遷移的な流れ
	・乱流

これは、レイノルズ数によって代表評価される。

当社は、流れ場を定量的に捕らえ、数値で評価してゆく方法で、その
流れの現象や法則を解明して行く。
この方法で工場の装置配管系内部の流れや回転機内の流れや物体廻り
の流れを解析評価することで、メンテナンスに対しての評価や安全性
の向上への評価などを行い、モノづくりに役立てていく。

シミュレーションの流れとしては、

	１．形状決定　CADモデル作成または提供を受ける
	２．メッシュ切り
	３．物性値条件
	４．初期条件・境界条件
	５．計算実行
	６．可視化
	７．レポート作成

１−６の手順を縦横無尽に繰り返し、数ケースの４−６の手順で結
果を得て最終目的であるプロダクトを提出し説明しコンサルテーシ
ョンする。


２−２構造解析

■　構造解析　■

モノに静的または動的な力を作用させると、モノの内部に応力が生
じる。
応力とは、モノの内部の圧力みたいなもので圧力と同じ次元[N/m2]
を持つ状態量のことである。
この応力が、モノの形状や作用点によりいろいろな分布を持つ。
応力が、伸び縮みの許容の値より大きいと塑性変形がおこるか破断
する。

応力を解析することで、どのような形状のどの部分が応力が高く、
変形しやすいとかあと少し力が掛かれば許容値を超えるとか、この
部分をもう少し厚みを増して許容値までの余裕をとるかなどの評価
に使え、モノの寿命や安全性の評価ができる。

同様に固有振動数解析でモノの堅さを求めて評価したり、熱伝導解
析により熱による応力を求めたりする。

当社は、モノづくり一般から自然現象にいたるまで、応力解析、固
有値解析、熱伝導解析・・・の構造と応力に関する解析を仕事とし、
サービスして行く。

最終的には、日本の伝統技能で伝承されている技術を科学的工学的
解析手法により解析的数値的に捕らえていきたい。


２−３連成解析

■　連成解析　■

ここでは、構造と流体の連成現象の評価を行う。

構造または流体から一方的に影響を与えて起こる現象を弱連成現象と
いい、双方向に影響を与えて起こる現象を強連成現象という。

弱連成の現象の解析手順は、影響を与える側の現象を解析し、次に境
界条件として境界表面の状態量を影響される境界に貼り付けて、計算
する。このように現象別に捉えて、別々に計算してもよい。

しかし、強連成の現象の解析手順は、単位微小時間刻みを計算で進め
る間に構造と流体の計算をしなければ成らず、その瞬間に構造と流体
で境界から状態量を受け渡し満足する状態を決定してから次の瞬間に
計算を進めるという手順をとる。
すなわち、現象のシナリオを創って現象を評価する計算モデルを形成
してからそのプロセスに従い計算する。


２−４複合現象の解析

■　複合現象　■

複合現象とは、現象が複合的に生じているがそれぞれが独立して線形
または非線形に足し合わせができる現象をいう。