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FEMtools 新着−更新情報

2017年7月 - FEMtools 4 リリース

FEMtools 4 は、すべての解析機能の修正と拡張を伴うメジャー・アップデートバージョンです。また、汎用FEプログラムの最新バージョンをサポートし、過去のメンテナンス・モジュールを統合した最新バージョンです。その主な新機能・更新情報を以下に示します。


  • Windows64ビット・プラットフォーム(7、8、10)およびLinux 64ビット(RHEL6+)対応リリース
  • Linuxコンピューター対応のSafenet HLドングルのサポート
  • 最新バージョン対応プログラム自動更新機能
  • ライセンス(ノードロック、ネットワーク、ローミング)用コンフィグレーター
  • 最新ベクトル・ベース・アイコン(SVG)
  • 高解像度モニタ(4K)用の自動スケーリング・アイコン
  • MS Office(Excel, PowerPoint, Word)対応レポート・コマンド
  • 最新インタラクティブ・テストモデル・エディタ
  • グラフィック・ピッキング(アイテム選択、フェイス選択、追加ピッキング)の拡張
  • 最新デジタル信号処理(DSP)コマンド
  • Abaqus 2017のサポート
  • MSC.Nastran 2017のサポート
  • Ansys 18+のサポート
  • LS-DYNA有限要素パッケージ・インターフェイス
  • メモリ容量コントロール最新ソルバー・オプション
  • モーダル・ベース・アセンブル(MBA:Modal-Based Assembly)データベース用コマンドの拡張
  • MBAのモーダル・ベース剛結合のサポート
  • 最新質量感度(MLS:Mass Loading Sensitivity)計算ツール
  • モード刺激解析(MPA:Mode Participation Analysis)ツールの拡張
  • 最新モード刺激マップ(MPM:Mode Participation Analysis)ツール
  • 最新の加振/保持の最適ロケーション選択ツール
  • 最新センサー選択ロケーションのインポート/エクスポート・コマンド
  • 最新インタラクティブ・モードシェープ・ペア・ビュー
  • モード刺激係数計算機能の拡張
  • モーダル直交関数(EVO:modal orthogonality)計算機能の拡張
  • 最新パラメータ・タイプ(スプリング強度スケーリング係数)のサポート
  • 最新のRSM分析と検証のためのコマンド
  • FRFレベル最小化設計のためのトポメトリー最適化

FEMtools 4.0 リリース・ノート (PDF, 46 pages, 1.0 MB)

2017年1月30日- 2月2日 第35回IMAC 2017コンファレンス(Los Angeles, California)

DDS(Dynamic Design Solutions)は、1月30日から開催される第35回国際モーダル解析会議(IMAC 2017)において、FEMtoolsを出展します。

IMACは、振動解析と関係する広範囲のトピックについて議論するための学校、教育機関および科学技術者が集う年次大会です。今年のテーマは「Structural Dynamics Challenges in Next Generation Aerospace Systems(航空宇宙システム・ネクスト・ジェネレーション構造力学)」です。

多くの研究者によるセミナーに加え、各種団体によるテクニカル・プログラム・イベント、展示などが催されます。
DDSからは、次のプレゼンテーションを予定しています。

1月30日(月)、PM 01:35 、セッション8:モデルアップデーティング機能と評価
  E. Dascotte, Dynamic Design Solutions (DDS)

2月1日(水)、PM 02:40 、セッション65:実験データによるFEモデルアップデーティング
  E. Dascotte, Dynamic Design Solutions (DDS)

DDS展示ブース#104

DDSスタッフと構造力学シミュレーションに関する実験モーダル解析、プリテスト解析、相関分析、FEモデルアップデーティングなどについて議論し、また、FEMtools最新リリース情報などを確認するためにもお訪ねてください。

2016年12月  モデルアップデーティング技術、検証のための技術コースを開催されました

同様の技術コースは、2017年3月29-31日にもルーヴァン(ベルギー)で開催されます。このコースは、有限要素モデルの検証方法に関する最先端技術を学習し、構造力学に基づくモデルアップデーティング技術の修得を意図しています。

そのカリキュラムのおよそ半分は、FEMtoolsによる実習のために費やされます。そのため新規ユーザや新たにFEMtoolsの導入を検討している方にも、有益な学習機会になると思います。より詳細については、申し込みサイト(DDS)をクリックしてください。

 

2016年11月 LS-DYNA新インターフェイスの発表

LS-DYNA有限要素プログラムのインターフェイスおよびドライバーが発表されました。

この新しいインターフェイスおよびドライバーは、FEMtoolsリリース・バージョンのオプション・モジュールとして利用可能になります。これは、モーダルテスト・データを使用し、LS-DYNAモデルを検証するために使用することができます。LS-DYNAは、複雑な実稼働、非線形運動などの現実的問題をシミュレートすることができる汎用有限要素プログラムであり、リヴァーモア・ソフトウェア・テクノロジー社(LSTC)によって開発されています。

その利用分野は、自動車、航空宇宙、構造設計、軍需産業および生物工学産業などです。主なコード・プロセスとして、時刻歴データに関する統合処理が実行され、非線形/非定常の動的有限要素解析に応用されます。LS-DYNAの潜在的な適用例は広範囲に及び、多くの分野で利用されている有限要素解析パッケージ・ソフトの1つです。

新しいLS-DYNAインターフェイス・プログラムは、解析モデルをはじめ、様々なタイプの結果ファイルをインポートすることができます。その双方向インターフェイスにはインポート・モデルと修正済みモデル間の互換性を維持するための最新メカニズムが使用されます。ドライバー・スクリプトは、有限要素モデルの任意入力パラメータに変更を加え、またLS-DYNAソルバーによる再解析のための機能を追加します。

FEMtoolsによるFEMモデルの検証、テストモデルとFEMモデルによる検証、感度解析、相関分析、モデルアップデーティングに応用することができます。次図は、LS-Dynaでモデル化されたシート・ベルトを備えた自動車用幼児椅子モデルが、FEMtoolsにインポートされた例です。



LS-DYNAのより詳細については、
http://www.lstc.com/を参照してください

2016年8月 - FEMtools 新着ニュース

  1. 中国の研究所によるFEMtoolsの導入
  2. NAFEMSベンチマーク・マガジン「シミュレーション結果の検証」
  3. Ansys 17、MSC.Nastran 2014 +、SAP2000 v18インターフェイス
  4. ISMA 2016コンファレンス(Leuven)
  5. 先端技術:モーダル・ベースとFRFベースのアップデーティング

DDS/FEMtoolsサポートサイトからインストール・パッケージ、システムドライバー、関連ドキュメントなどをダウンロードすることができます。ダウンロード・ページにアクセスするには、ユーザー・ログイン名とパスワードが必要です。


2016年1月 - FEMtools 新着ニュース

第34回IMAC 2016コンファレンス(オーランド):FEMtoolsシステム・セミナー

DDS(Dynamic Design Solutions)は、2016年1月25-28日、オーランド(米国、フロリダ)で開催される第34回国際モーダル解析会議(IMAC 2016)において最新技術を発表します。
IMACは世界中から関係する科学技術者や研究者が集い、振動解析に関するセミナー、展示などが行われる年次総会です。多数のセッションが開かれモーダル解析含む広範囲の最新技術について議論されます。今年のテーマは、「複合システム・ダイナミクス:振動・音響用アクティブ材料(Dynamics of Multiphysical Systems: From Active Materials to Vibroacoustics)」です。関連する技術セミナーとともに、DDSを含む多くの関連団体のプレゼンテーションもあります。

DDSによる主なプレゼンテーションは次のとおりです。

  • 2016年1月25日(月曜)午前9:50:セッション6、FEアナリストのためのモード解析、E.Dascotte(DDS)
  • 2016年1月27日(水曜)午後3:10:セッション45、モデルアップデーティングのためのプリテスト解析セミナー、T.Lauwagie(DDS)
  • 2016年1月25日(月曜)午後5:30-7:00 :コンファレンス・サロン、DDS、m+pインターナショナル、イリノイ大学とのモーダル解析セミナーが開かれます。そこでは、最新の非線形モーダル解析および実験モーダル解析、相関分析、モデルアップデーティング解析について紹介されます。

DDSブース(#104)においてもモーダル解析、検証、相関分析、モデルアップデーティングに関する先端技術、FEMtoolsの最新情報を紹介しています。DDSスタッフが対応いたしますので、気軽にお訪ねください。

先端技術:FEアナリストのため実験モーダル解析

一般に、実験モーダル解析およびシミュレーションは、従来より専門チームによって行われています。実験エンジニアは、FEモデルを検証し、モデルアップデーティングのために、FEアナリストに測定データを渡します。それらの実験データは、実際の構造物の物理的特性を示す参照データとして、重要な役割を持ちます。そのプロセスにおけるテスト・データは実験装置、解析技術、データ処理、解析結果などについて、高い水準を保つことが義務付けられます。それらの精度はモデルアップデーティングの意志決定に及び、その後の参照データ、アップデーティング・パラメータにも使用されるため、十分に保証されていなければなりません。そのため熟達した技術者によって、それらの実験データを再検証することが必要になるかもしれません。

一般に、検証プロセスが実験モーダル解析に基づく場合、モデル検証を処理するFEアナリストには、モーダル・パラメータ(共振周波数、モードシェープ、モーダル減衰など)が提供されます。それらのデータには、実験条件、処理過程などの詳報も提示されます。その場合、アナリストに実測データ、実験チームによって行われたモーダル解析結果を再確認するためのツールが必要となります。

FEMtoolsモードパラメータ・エクストラクター(MPE)アドオン・ツールは、周波数応答関数や時刻歴のデータからモーダル・パラメータを推定するために、FEアナリストによって使用することができる高機能ツールです。その主な解析手法として、ポリレファレンス法、安定化ダイアグラム、高精度な極値解析手法などを搭載しています。さらに、質量荷重などの影響を評価するためのローカル・カーブフィット手法、高速モーダル・パラメータ推定法およびポスト処理も搭載さています。この機能により、FEアナリストにおいても実験チーム、解析チームなどのそれぞれのグループによって提供された結果を評価することが可能になります。それらのより詳細については、FEMtoolsモーダル・パラメータ・エクストラクター(MPE)を参照してください。

2015年10月 - FEMtools 3.8.2メンテナンス・リリース
 

FEMtools 3.8.2は、フレームワーク、データ・インターフェイス・プログラム、ユーザー・インターフェイス、解析モジュール、コマンド、API関数の拡張およびバグ修正メンテナンス・リリース・バージョンです。主な更新情報を以下に示します。
  • Windows10オペレーティング・システムのサポート
  • Abaqus、Ansys、Nastran、ユニバーサル・ファイル・データ・インターフェイスの最新版
  • メッシュ生成機能:二次要素の拡張生成とメッシュ生成速度の高速化
  • シェル要素公式の改良
  • 節点方向ビュー機能が拡張されたプリテスト解析用ユーティリティ
    これらの節点は光学的フィールドの測定候補として使用することができます。
  • ジェネティック(遺伝論的)アルゴリズム・オプティマイザーを使用した最適化方法を例証する離散材料最適化(DMO)例題
  • モーダル・パラメータ・エクストラクター・アプレット上のセットアップ・データの追加更新
  • ...

FEMtools 3.8.2 リリース・ノート (PDF, 11 pages, 0.3 MB)


先端技術:パイプ構造の品質変化モニタリングと有限要素モデルのモデルアップデーティング

配管の安全性、品質モニタリング、寿命評価はプラント技術者にとって最重要事項です。配管の構築および維持の不敵正による動的挙動変化への影響を確認するためには構造変化と構造品質のモニタリング(SHM)は不可欠です。複雑な配管のモーダル解析、構造変化の識別、制振ダンパの使用などによって計られます。ドイツのシュツットガルトMPA大学の研究者は実稼働モーダル解析(OMA)、有限要素モデルの固有振数の変化を研究するためにモデルアップデーティングを使用し、対象モードは壁突(割れ)や境界条件の変化が要因となります。

それらの研究では、MPA研究所で最初にテストされた新式チューン・マス・ダンパ(TMD)の設計に利用されました。OMAによってアップデートされたFEモデルを使用することによって、化学プラントの配管構造の共振を効率的に制振するためのTMD情報を得ることができました。
また、同研究から配管構造のローカルな固有振動数とモードシェープが壁突に及ぼす影響も評価されました。感度解析とFEデルアップデーティングを使用し、配管構造と壁間において壁突崩壊運動を示すローカル・モードの検知することにより、モデルアップデーティングに最も重要なパラメータとして拘束条件の回転スプリング剛性を同定することができました。

FEモデルの高次モードシェープの比較:ローカル肘部の”亀裂なし”壁突(左図)、”亀裂あり”壁突(右図)がモードごとに観察され、それぞれの固有振動数の差は非常に小さく、また、そのモードシェープのモーダル保証基準(MAC)の差も8%と低く、その他のMACは著しく高いことが確認されました。

特に、モードシェープのFE解析とモーダル試験の相関性から、高次のモードシェープは低次モードシェープと比較して、ローカル肘部の壁突に敏感なことが検証されました。この方法として、レーザードップラー振動計の使用によりモードシェープがどのように変わるかを検知する構造品質モニタ装置を設計し、FE解析モデル結果と近似する実験モーダル・データの識別を可能にする自動走査ロボットを提案されています。このようなプラント運転時に定期的に使用する装置は構造の不具合を防止するための効率的なツールになります。

FEMtools MPEフィールド・モード解析

ウィーン技術大学(オーストリア)とボローニャ大学(イタリア)において、FEMtools MPEを使用したフィールド・モード解析が行われました。そのフィールド測定技術で集録された膨大な振動データを処理するためにFEMtools MPEが使用されました。これはEU支援によるTEFFMA実験フィールド・モード解析プロジェクトであり、軽量プレートに関する正方パターンの異空間分解能の同一バンド振動測定問題に光学技術(SLDV)が利用され、各測定によって、実験モーダル・モデルが抽出され、それぞれのフィールド技術における有限要素モデルアップデーティング結果が比較検討されました。

これらの研究から航空宇宙、運用技術(電子コンポーネント)、機械工学および他の分野において、フィールド測定技術が応用され、先端的解析に有効であることが例証されました。

それぞれのフィールドFRFは、226x217グリッド、49042ポイント、1285周波数分解能で測定され、1実験当たり、数GBのディスク・スペースを占領して得られました。FEMtools中にすべての実験FRFをインポートし、モードパラメータ・エクストラクター(MPE)によってモードシェープが効率的に推定されました。次図は、その高解像度モードシェープを示します。



FEMtools MPEを使用して得られた約246Hzのプレート・モードシェープ


それぞれのレポートおよびその他の文献は、先端技術(DDS techtips)サイトから閲覧することができます

2015年6月 - FEMtools 3.8.1メンテナンス・リリース

FEMtools 3.8.1は、フレームワーク、データ・インターフェイス・プログラム、ユーザー・インターフェイス、解析モジュール、コマンド、API関数の拡張およびバグ修正メンテナンス・リリース・バージョンです。主な更新情報を以下に示します。

  • ドキュメンテーションと例題の変更
  • データ・インターフェイスとドライバー・プログラムの更新
    ABAQUA、ANSYS、ユニバーサルファイルなど
  • メッシュ生成機能の拡張とバグ修正
  • データベース管理
    FRFペアリング、DOF選択など
  • ユーザー・インターフェイス
    メニュー、グラフィックスの変更など
  • 解析(ソルバー)の拡張と修正
    プリテスト解析、相関分析、モデルアップデート、
    スーパー要素解析、モーダル・ベース・アセンブリ(MBA)
    トポロジ―の最適化など
  • モーダル・パラメータ・エクストラクター(MPE)の拡張 
  • FEMtools 3.8 更新情報の詳細については、次のリリース・ノートを参照してください。

    FEMtools 3.8.1 リリース・ノート (PDF, 9 pages, 0.3 MB)

2015年5月 - 非線形モード解析セミナー

DDSは、インターナショナルm+pに協力し、イリノイ大学アーバナ・シャンペン校において非線形モード解析セミナーを開催しました。
このセミナーでは、非線形特性を備えた航空機体のシミュレート・モデルの実験デモンストレーションが行われ実験フィールド解析技術の有効性を紹介しました。

解析には、FEMtoolsが使用され、プリテスト解析および実験モード結果との相関分析からFE機体モデルのモデルアップデートが実行されました。 

2015年2月 - 3Dプリント技術の共同研究

DDSは、3Dプリント技術を使用したコンポーネント製造における機械的特性研究のコンサルタント・グループに参画しました。このグループでは機能的な工業部品用の有効になった設計ツールを開発することを目指します。

いくつかの3D印刷技術は評価され、信頼性と安全性に基づく材料特性を研究し、材料の経年変化の影響要因を得るなどの現実的なロード・ケース下での製品の製造について検討します。

得られたガイドラインとベスト・プラクティスに基づいて対象産業に生かすことを目的とし、その研究はベルギーの技術移転プログラム(TETRA)の下で行なわれます。

DDSは、KUルーヴァン(キャンパス、トーマス・モア、KAHO、PMAなど)のいくつかの産学協同の事業計画をサポートするグループ会社として、それぞれのプロジェクトに参加します。
 

2014年12月 - FEMtools 3.8リリース

  • FEMtools 3.8 更新情報の詳細については、次のリリース・ノートを参照してください。

FEMtools 3.8 リリース・ノート (PDF, 35 pages, 1.0 MB)

2014年8月 - FEMtools 3.7.2 アップデート・リリース!

  • FEMtools 3.7.2 は、フレームワーク、解析コンポーネント、データ・インターフェイス・プログラム、ユーザー・インターフェイス、コマンド、API関数の機能拡張、バグ修正のためのメンテナンス・リリース・バージョンです。
  • FEMtools 3.7.2 は、メンテナンス技術サポート契約中のすべてのユーザーによって利用することができます。
  • FEMtools 3.7.2 更新情報の詳細については、次のアップデート・ノートを参照してください。

    FEMtools 3.7.2 アップデート・ノート (PDF, 11 pages, 0.5 MB)

2014年2月 - FEMtools 3.7.1 アップデート・リリース!

FEMtools 3.7.1は、フレームワーク、データ・インターフェイス・プログラム、ユーザー・インターフェイス、解析モジュール、コマンド、API関数のバグ修正および機能拡張のためのメンテナンス・リリース・バージョンです。

以下にその主な新しい特徴や修正、拡張機能を示します。

  • ユーザー・インターフェイスは超高解像度スクリーンをサポートします。
  • ツールバー・アイコンのユーザー・インターフェイス・アイテム・サイズの自動スケーリング機能が追加されます。
  • グラフイクス・コントロール(回転、ズーム、移動など)のタッチ・スクリーン動作に対応します。
  • ABAQUS ODBファイル・フォーマット用の新たな高速リーダ機能が追加されます。
  • ANSYSデータの節点と要素のセットを交換することができます。
  • 未設定タイプのFRFを含むユニバーサル・ファイルをサポートします。
  • FEMtools 固有値解析(eigenmodes)ソルバーは、占有メモリ縮小処理によるバンド解析(Banded analysis)をサポートします。
  • 動的サブストラクチャリング(dynamic substructuring)法の拡張に伴って、関連する解析機能(スーパー要素法、MBA、FBA)も改良されました。
  • モード・パティシペーション解析(MPA)やプリテスト解析(Pretest Analysis)の自動センサー選択機能が改良されました。

2013年9月 - FEMtools 3.7 リリース!

FEMtools 3.7 バージョンは、新しい動解析とサブストラクチャリング(動的補正、モードベース・アセンブル)の機能が搭載された主要なアップデーット・バージョンです。それらのアップデートに伴って、FRFベース・アセンブル、プリテスト解析、相関分析およびモデルアップデーティングも機能追加されます。また、インターフェイス・プログラム、コマンド関数、API関数などの多くも改良され、拡張されました。

2012年12月 - FEMtools 3.6.1 アップデート・リリース!

FEMtools3.6.1 は、前バージョンのリリース後に報告された、インターフェイス・プログラム、GUI、コマンド、API関数などに関する問題点を修正および拡張したメンテナンス・リリース・バージョンです。

2012年7月 - FEMtools 3.6 リリース!

FEMtools3.6は、新たな動解析機能(パデ近似法、FRFベースのアセンブリ、時間領シミュレーション)およびプリテスト解析機能が搭載されたFEMtoolsソフトウェアのメジャーなアップデート・バージョンです。また、モーダル・パラメータ・エクストラクター(MPE)アドオンツールも新たな対話形式アプレットにアップグレードされました。

2012年4月 - FEMtools 3.5.3アップデート・リリース!

FEMtools 3.5.3は、前バージョンのリリース後に報告されたいくつかの問題点およびインターフェイス・プログラム、GUI、コマンド、API関数などの修正のためのメンテナンス・リリースです。また、ANSYS 14インターフェイス・ファイルのサポートが追加されました。より詳細については、次のFEMtools 3.5.3アップデートノートから参照することができます。

2012年11月 - FEMtools 3.5.2アップデート・リリース!

FEMtools 3.5.2は、DSPの拡張、MPE、プリテスト解析、相関分析などの機能の改良に伴うメンテナンス・リリース版です。また、サードパーティの実稼動モード解析ソフトウェア(ARTeMIS)のデータインターフェイス・アドオンがリリースされました。更に、各インターフェイス・プログラム、コマンドやAPI関数の多くが更新されました。以下にこのリリース版に関する主な特徴を示します。

  • Abaqus ODBファイルからモードシェープのインポート
  • FEMtoolsのスーパー要素として使用可能なAbaqus圧縮マトリックスのインポート
  • 3Dソリッド要素での線形モーダル応力解析の統合
  • プリテスト解析のターゲット・モードに使用するモード刺激解析ツール
  • 実稼動モード解析でのマルチ測定センサー・セッティングのサポート
  • ARTeMIS実稼動モード解析ソフトウェアのデータインターフェイス
  • Linuxでのモードシェープ・アニメーションファイル(GIF、AVI)生成

2011年5月 - FEMtools 3.5.1アップデート・リリース!

FEMtools 3.5.1はフレームワーク・ライブラリの改良に伴うメンテナンス・リリース版です。また、新しいアドオンとして、デジタル信号プロセッシング(digital signal processing)機能がリリースされ、モーダル・パラメータ・エクストラクター(MPE)機能も拡張されました。またその他のインターフェイス・プログラム、コマンドおよびAPI関数なども改良されました。

  • デジタル信号処理(DSP:Digital Signal Processing)アドオン・モジュール
  • デジタル信号処理(DSP)アドオン機能が追加されました。このアドオンは実稼動モード解析を行なうための信号処理ツールとして、またモーダル・パラメータ・エクストラクターと統合して使用することができるコマンド・ライブラリを提供します
  • モーダル・パラメータ・エクストラクター(MPE:Modal Parameter Extractor)

2010年12月 - FEMtools 3.5リリース!

FEMtools 3.5の主な機能としてのプリテスト(予備試験)解析、相関分析、モデルアップデーティング、最適化(オプティマイズ)などに関する多くの機能が更新されました。さらに、このバージョンでは、モーダル・パラメータ・エクストラクラー(MPE)というオプションが加わり、FEMtools上での実験モード解析が可能になり、応用範囲が拡張されました。それらのハイライトは次のとおりです。

  • Mac OS X 10.5+のサポート
  • モーダル・パラメータ・エクストラクター(MPE)アドオン・オプションのリリース
  • FEプログラムのインターフェースおよびドライバの拡張
  • ANSYS 13.0バイナリ・ファイル・フォーマットのサポート
  • プリテスト解析のための新たなインタラクティブ・ツール
  • 相関分析のためにDOFとモードシェープセットの選択方法の拡張
  • ODSベースのモデルアップデーティング
  • パラメータに関するトポメトリー最適化
  • 複合材料の最適化
  • ジェネリック(遺伝的)アルゴリズムによる最適化

モーダル・パラメータ・エクストラクター(MPE)

モーダル・パラメータ・エクストラクター(MPE)モジュールは、1セットの周波数応答関数(FRF)およびクロスパワー・スペクトルからモーダル・パラメータ(固有周波数、モードシェープ、モード減衰)を抽出するためのツールです。MPEはインストールされると、FEMtoolsフレームワークやその他の任意のFEMtools構成において、アドオン(拡張機能)実験モーダル解析システムとして使用することができます。

MacOS X対応のFEMtools

多くの研究者の要求に応じ、FEMtools 3.5では、Mac OS X 64ビットをプラットフォームとする利用が可能になりました。最先端のソフトウェア開発技術によって、Windows、Linuxと同様のユーザー・インターフェースが維持されています。ソルバー、データ・インターフェス、グラフィックス機能をはじめ、新しいモーダル・パラメータ・エクストラクラーなどのオプションもMacで利用することが可能です。

ODSベースのモデルアップデーティング技術

有限要素モデルアップデーティングは、構造力学シミュレーション・モデルを改善する方法として確立された方法ですが、従来のアプローチでは、シミュレーション・データを実験モード解析(EMA)の結果と相関させることから成ります。それらは試験時の荷重に依存しないので、周波数応答関数、固有周波数およびモードシェープの参照によって実行されます。しかし、運転状態の荷重や境界条件が構造の動的挙動に影響を及ぼす場合、あるいは正確な動的荷重に基づいた実験モーダル解析が実行できない場合には、運転時のデータのみを参照することによってモデルアップデーティングすることが必要となります。さらに、運転時のデータを自動的に使用し、モデルアップデーティングすることにより、運転時のモデルを評価することができます。

2009年10月 - FEMtools 3.4リリース!

DDSは、FEMtools 3.4のリリースを発表しました。FEMtools 3.4は既存のツールに対して数々の改善や機能拡張に加え、メッシュ生成、モデルアップデーティング、および構造最適化のための機能を導入したFEMtoolsソフトウェアファミリーの抜本的な改訂版です。このバージョンのハイライトは以下のとおりです。メッシュ生成関数ライブラリ

面(サーフェス)メッシュを生成するために新しい関数ライブラリが追加されました。非構造化面メッシュは、簡単な幾何学形状記述(頂点、曲線、面)を使って定義された標準的な面パッチ(generic surface patches)に対して生成することができます。体積(ボリューム)メッシュは押し出しや周回転のような操作を用いて2Dメッシュから求めることができます。

この新しいFEMtools API関数ライブラリは、すでに使用可能な格子ベースのメッシュ変形(「モーフィング」)を補完し、非常に複雑な幾何学形状をメッシュ分割する機能を実現可能にします。それは形状最適化のためのパラメトリックメッシング、トポロジー最適化のための設計空間のメッシングのような用途や、メッシュの粗大化/細分化のツールの実行に使用されます。

メッシュ品質検証ツール

インポートまたは生成された有限要素メッシュの品質を検証するための新しいツールが組み込まれました。縦横比、凸性、テーパー(先細り)、反り角、その他のような品質測定基準が、オン・ザ・フライで(複数まとめて)計算され、色分けされたメッシュ図で視覚化することができます。結果はヒストグラムを計算したり、メッシュ品質の値をソートしたりすることにより、さらに高度なポスト処理を行うことができます。 FEMtools Scriptプログラミング言語を使って、さらに別のメッシュ品質基準を導入することもできます。

測定データからの剛体特性抽出(RBPE)

この新しいアドオンツールは、測定されたアクセレランス(FRFs)の低周波部分から質量(M), 質量中心(CoG), および質量慣性モーメント(MoI)を求めるために使用されます。これらの特性は有限要素モデルアプデーティングのターゲットとして、あるいは構造物のダイナミックスシミュレーションやモーション解析においてモデル縮小の目的でコンポーネント(構成要素)を集中質量に置き換えるために使用することができます。

ODSベースのモデルアップデーティング

実験的に得られた振動の形状(実稼動モードシェープまたはODS)が、剛性、質量、および減衰のパラメータをアップデートするために使用できるようになりました。ODSをシミュレーションするには、動的加振力が既知でなければなりません。これらの力は、たとえば強制的な変位、速度、または加速度として測定することができ、有限要素モデルに適用されます。

シミュレーションで得られたODSと実験的に得られたODSとの差から、剛性、質量、および減衰の調整ができます。ODSベースのモデルアップデーティングの重要な用途は、振動する機械の損傷や構造物の健康状態に関するモニタリングです。

ローカルなモデルアップデーティング結果のポスト処理

効率的なデータ管理と、感度解析およびモデルアップデーティング用のパワフルなアルゴリズムを使用することによって、FEMtoolsは非常に多くのアップデーティングパラメータを取り扱うことができます。肉厚や弾性率のようなパラメータの要素一つひとつのアップデーティングは、結果的に要素から要素へ変化する可能性のある非常に多くのアップデート後のプロパティを生み出すことになります。

これは探索的なモデルアップデーティングを行う際に、要求されるかも知れないローカルな変更に関する情報を得るための標準的な手法です。結果は、幾何学形状の精密化やメッシュ密度について要求される可能性のある変更という観点から解釈されなければなりません。しかし、そのようなアップデート後のモードは、有限要素モデルにおいてプロパティカードが非常に多くなるために、通常はそれ以降の解析に適しません。より少ない実用的な数のプロパティに基づいて要素を再グループ化するための新しいポスト処理ツールが使用できるようになりました。

DOE/RSMを使用した構造最適化

実験計画法 (DOE)と応答面モデリング(RSM)は、すでにFEMtools 3.3でモデルアップデーティングの応用に使用されました。FEMtools 3.4以降では、これらの方法がFEMtools Optimizationにも統合されて、標準的な最適化パラメータ、目的関数、制約方程式と一緒に使用することができます。実験計画法 (DOE)の手法は、各々のサンプリングポイントの評価にFE-モデルの更なる実行が必要なので、最小サンプリング数での効率的な方法で設計空間のサンプリングを行うことが狙いです。

FEMtools は次のような実験計画法を提供します。すなわち、要因計画(factorial designs), 中心複合計画(central composite designs), ラテン超立方体計画(Latin hypercube designs), D-最適計画(D-optimal designs), およびユーザー定義計画です。応答面モデリング(RSM)は、設計パラメータの関数の中の系の応答を予測するために実行するDOEから、近似モデルを作る目的で使用されます。したがって、この近似モデルは、元になった有限要素モデルの代わって今考えている系の応答を最適化するために使用することができます。

FEMtoolsおよびその他の関連製品は、DDS社またはその関連会社の登録商標です。
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