Creo 1.0 と「CAE および FEA のワークフロー」

PTC の考えるところ、うまく連携しないモデリング パラダイムこそ、多くの CAD の課題を引き起こす原因となっています。しかし、Creo なら、あらゆるパラダイムで機能するため、ユーザーはパラメトリック モデラーからダイレクト モデラーへ、あるいは 2D へとシームレスに移行することができます。この機能は、すべての人にとってメリットとなります。たとえば、私は最近の記事で、パラメトリック モデリングを使用する組織がダイレクト モデリングを使用して効率的に最終段階での設計変更を処理する例をご紹介しました。ここではまた別の例をご紹介します。CAE および FEA のワークフローです。

ワークフロー

製造メーカーは通常、設計の準備、検証、最適化を行うために以下の手順を使用します。

  1. 複数のソースから 1 つのデジタル プロトタイプにコンポーネントをインポートします。複数のツール、場所、フォーマットのデータを 1 つのマスタ デジタル プロトタイプで活用します。
  2. 隙間のないソリッドを生成しないシステムからデータをクリーンアップします。これは、正確なマスタ モデルを作成し、信頼性の高いテスト結果を得るためです。
  3. 解析のためにモデルを簡略化してフィーチャーを除去します。
  4. 干渉、クラッシュ、構造解析などのためにデジタル プロトタイプを解析および最適化します。
  5. 問題に対処し、修正したモデルをさまざまなソースに戻します。

パラメトリックベースの設計プロセスでは、これらの手順は複雑なものになります。CAE のエキスパートは、設計ソフトウェアの複雑さに自分が圧倒されていることに気付くことがよくあります。その場合、3D CAD のエキスパートに、複数のソースから成るモデルの準備と最適化を手伝ってくれるよう依頼します。

ワークフローに対するダイレクト モデリングの影響

ところが、Creo なら、そのダイレクト モデリング アプリとともに、これらの手順の多くの部分をより管理しやすくしてくれます。

インポート
Creo では、ソースや形式にかかわらず、独自のインポート機能を使用できます。これによって、複数のソースやツールのモデルを容易かつ迅速にやりとりすることができます。CAE および FEA のエキスパートは、データの相互運用性に関する問題を心配する必要がありません。また、外部ソースからインポートしたデータも、ネイティブに作成したデータのように簡単に最適化することができます。

クリーンアップ
インポートされたデータの場合、ダイレクト モデリングではそのデータの主要な属性が自動的に認識され、データを操作しやすくなります。アセンブリとアセンブリ構造、共有部品、サーフェス、ブレンド、そして数多くのその他のフィーチャーすべてが、インテリジェントに認識されます。ダイレクト モデリング ソフトウェアでは、インポートされたモデルの製造可能性を評価できることも珍しくありません。大部分の 3D CAD システムでは隙間のないソリッドを生成しますが、サーフェスのみ、サーフェスのセットのみ、サーフェス部品のみがシステムに読み込まれる場合もあります。さらに、誰かが間違えて製造不可能なソリッド モデルを作成してしまうことも考えられます。ダイレクト モデリングでは、誰でも簡単に非ソリッドを見つけ、サーフェスをクリーンアップしてソリッドを作成することができます。これにより、精密で信頼性の高いデジタル プロトタイプをベースとした設計にすることができます。

フィーチャー除去
デジタル プロトタイプを解析のために簡略化してフィーチャーを除去することがよくあります。ダイレクト モデリングでは、チームの誰でも、ブレンド、小さな穴、面、フィーチャー、その他の重要性の低いジオメトリを消去することができます。シミュレーションに関係のないジオメトリの消去や、対称性に基づいたモデルの分割すら可能です。続けて、Creo を使用して簡略化とフィーチャー除去の作業を自動化します。これによって解析サイクルの時間を節約し、繰り返しを減らすことができるため、チームは無駄な労力を費やさずに、設計を自由かつ頻繁に更新および検証することができます。

解析
精密なデジタル プロトタイプの準備ができたら、CAE および FEA のエキスパートは、以下のような幅広い選択肢から解析条件を選択します。

  • デジタル プロトタイプ全体の衝突と干渉。衝突と干渉のチェックにより、マスタ デジタル モデルのコンテキストで競合し合う部品を特定できます。
  • 可動メカニズムのシミュレーション。デジタル プロトタイプのアセンブリ、分解、メカニズムの調査など、動作をシミュレートします。
  • 線形静解析、変形解析、定常熱解析など、標準的な解析。
  • 非線形変形解析、非定常熱解析、振動解析、破壊解析破壊解析など、高度な解析。

最適化
ダイレクト モデリングでは、モデル ジオメトリを簡単に変更し、結果に基づいて最適化したり、修正したモデルを参照モデルとして設計チームと共有したりできます。解析条件を定義したら、チームはそれを修正したモデルに簡単に適用し、モデルの動作を最適化することができます。CAE および FEA は、チームがパラメトリック モデリングとダイレクト モデリングを切り替えられれば簡単に処理できるプロセスの一例に過ぎません。今後数週間の間に、ほかにもいくつかご紹介します。

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