CAEソフトの導入事例：大学・研究機関

CAEソフトは、自動車や航空宇宙、機械工学などの研究開発に欠かせない解析ツールです。このページでは、大学や研究機関における
CAEソフトの導入事例をご紹介。どのように解析技術が実践され、研究成果の向上に貢献しているかを見ていきましょう。

建物の熱的快適性（第5回 自動化・機械制御および計算機工学に関する国際会議）

引用元HP：Journal of Advanced Research in Fluid Mechanics and Thermal Sciences
https://semarakilmu.com.my/journals/index.php/fluid_mechanics_thermal_sciences/article/view/12594

SimScaleを用いた建築設計における「熱的快適性」の分析事例です。設計段階で建物内の温度分布と気流をシミュレーションし、人が心地よいと感じる空間を検証。解析の結果、窓を向かい合わせに配置することで空気循環が劇的に改善することや、床面積に対する開口比率が室温低下に直結することが判明しました。

クラウドCAEによる視覚的なデータ活用は、手戻りリスクを抑え、自然換気を最大限に活かした省エネ建築を実現するための重要な指標となっています。

金型技術の科学を3D TIMONで体験
（岩手大学 金型技術研究センター）

引用元HP：3D TIMON 公式
https://www.3dtimon.com/case/testimonial/testimonial03.html

岩手大学大学院では、金型・鋳造分野の設計、加工、成形技術を体系的に学べる講習を実施しており、その教育環境の一環として2004年から3D TIMONを導入。学生は直感的な操作で成形挙動を数値的に把握でき、設計判断の根拠を得ながら実践的な知識を身につけられます。学生金型グランプリでは、事前解析を活用した「名刺入れの課題」で金賞を受賞するなど、教育効果が成果として表れているのも特徴。問い合わせへの迅速な対応や国産ソフトとしての信頼性も、高く評価されています。

減衰材料粉体ダンパーの挙動を
可視化（早稲田大学）

引用元HP：altair公式PDF
https://altairjp.co.jp/docs/default-source/resource-library/01_sim_waseda-takezawa-edem_interview_a4_2509.pdf?

早稲田大学 基幹理工学部 機械科学・航空宇宙学科では、金属3Dプリンターで造形した構造体内部に粉末を封入した粉体ダンパーの研究が進められています。従来手法では、粉体内部の運動やエネルギー損失を詳細に把握することが難しい課題がありましたが、
HyperWorksのEDEMを導入したことで粉体挙動を数値的に評価可能に。粉体の運動に伴うエネルギー損失の定量化が実現し、粉体を
内包した構造物の減衰特性をより精密に議論できるようになりました。

研究学習のために活用（慶應義塾大学）

引用元：IDAJ公式PDF
https://www.idaj.co.jp/case/cdaj_news_vol19/

慶應義塾大学 理工学部 機械工学科・システムデザイン工学科では、モノづくりに必要な工学的理解を深めるため、授業内でCAEを活用しています。テニスラケットにボールが接触した際に生じる振動モードの構造解析や、曲がり管の角度による圧力損失の変化を評価する流体解析など、複数の物理領域を扱うカリキュラムを実施。学生はソフトの操作習得から結果の考察までをレポートとしてまとめており、教育環境の強化に向けて新しいサーバーマシンも導入されています。

構想設計段階や実験装置評価で活用（北九州市立大学）

引用元：IDAJ公式HP
https://www.idaj.co.jp/case/idaj_news_vol76/

北九州市立大学では、構想設計段階の方向性検討から実験装置の性能評価まで、CAEツールを多面的に取り入れています。初期フェーズでは、課題の難易度や実現可能性、競争力の見極めに解析を使い、設計判断の根拠を早期に確保。さらに、伝熱デバイスの性能評価に向けた実験装置の設計や、想定性能の達成可否を事前に確認する用途にも活用しています。実用化・商品化段階では、詳細設計や強度評価の検討にも役立ち、開発プロセス全体の精度向上に貢献しています。

渦流同定法の研究でCFDを利用（愛知工業大学）

引用元：IDAJ公式PDF
https://www.idaj.co.jp/case/cdaj_news_vol54/

愛知工業大学では、渦流の同定法や乱流・旋回流の解析など、流体力学分野の研究にCFDが用いられています。渦構造の定義や同定手法の検討、統一的な理論整理といった基礎研究に加え、チャネル乱流などの応用研究にもCFDを活用。さらに、物質・非物質を含む多様な流れの実験データを分析する際の評価ツールとしても活用され、研究の精度向上に寄与しています。

研究講座でCFDを活用（三重大学）

引用元：IDAJ公式PDF
https://www.idaj.co.jp/case/cdaj_news_vol29/

三重大学では、研究講座においてCFDを検討段階の解析手法として取り入れています。目的は、実験装置の設計概要を事前に把握し、現象に潜む課題や改善点を早期に抽出することです。たとえば、卒業研究ではガスタービン燃焼器の解析にCFDを活用。実験で発生した未燃水素を起因とするバックファイア現象について、さまざまなガス流入条件をシミュレーションで評価し、未燃水素が残らない
条件を特定しました。これを実験へ反映した結果、燃焼状態の安定化に成功し、CFDが有効に機能した事例となっています。

粉体シミュレーション
（国立研究開発法人産業技術総合研究所）

国立研究開発法人産業技術総合研究所では、粉体シミュレーションソフトを選鉱プロセスの研究に取り入れています。鉱物資源を岩石から分離する選鉱工程はコストが大きく、従来は経験則に依存する場面が多くありました。粉体シミュレーションソフト「iGRAF」を導入したことで、比重分離に関する挙動を可視化し、分離メカニズムの解明や装置条件の最適化に向けた客観的な検討が可能になっています。

まとめ：教育も研究も、
CAEで効率と精度をアップ

CAEソフトは、教育から研究開発まで幅広い場面で活用され、学生の理解深化や研究の最適化に貢献。解析を通じて理論と実験を結びつけられ、複雑な現象の把握や設計判断の質向上につながります。教育・研究双方で不可欠な基盤として、その重要性は今後さらに
高まっていくと考えられるでしょう。