CAE・構造解析ソフトは、製品の強度や性能を仮想的に評価できるツールであり、設計の効率化と精度向上に不可欠な存在です。
ここでは、主要なCAE・構造解析ソフトを一覧で取り上げ、各ソフトの特徴や機能、口コミ評判をご紹介します。
SimScaleは、流体・構造・熱・電磁界など多様な解析をクラウド上で実行できるCAEプラットフォームです。専用ハードウェアを必要とせず、ブラウザから高度なシミュレーションを手軽に開始できる点が特徴となっています。クラウド基盤による共同作業やデータ
共有にも優れており、チームでの設計・解析業務を効率的に進められます。
(前略)私の個人的な経験からすると、SimScaleはシミュレーションを設定するのに非常に便利な方法です。SimScaleは、前処理、処理、後処理を統合しているだけでなく、CFD、FEA、熱分析の分野で多くの可能性をユーザーに提供しています。シミュレーションで問題が発生した場合、フォーラムでのリアルタイムサポートは素晴らしいです。(後略)
(前略)Simscaleを使い始めてから1年半くらいになります。Solidworks Simulation、Ansys、Nastran、その他いくつかのコードも使ってきました。今のところ、Simscaleが私のメインのコードで、完璧ではないけれど、私には合っていて、コストは他のどのソフトウェアよりもずっと良いです。(後略)
世界的樹脂素材メーカーである東レが開発した、樹脂流動解析に特化したCAEソフトです。独自の「Light 3D解析」により、フル3Dに匹敵する解析を実行できる点が特徴です。拡張モジュールは自由に組み合わせられ、用途に応じて効率的に導入しやすい構成となっています。
(前略)射出流動・繊維配向・反りシミュレーション等どれも高精度で実用性が高く、現場の生産課題に対して高いパフォーマンスを発揮します。例えば、自動車向けのコネクタなど高い寸法精度が求められる分野においても、材料知見との組み合わせにより確度の高い設計提案や金型設計提案が可能となります。(後略)
(前略)技術交流会を通じた機能改善の積み重ねにより、当社のモノづくりの文化が3D TIMON®に埋め込まれることで、シミュレーションの解析精度は持続的に向上しています。結果、成形の不具合による手戻りが減り、工数とコストの双方に余裕が生まれることで、さらなる製造品質の向上に向けた各種施策が現場主体で動き始めるまでになりました。(後略)
フランスのダッソー・システムズが開発したCAEソフトです。陰解法と陽解法を組み合わせることで、線形・非線形解析や動的解析など幅広い用途に対応できる汎用性が強み。クラウド版の製品群も提供されており、環境に応じて柔軟に運用できます。
ABAQUS CAE(解析モデル作成ソフト)はモデル作成が3DCADライクで、使いやすい。ABAQUS SOLVER(計算ソフト)に関しては
バージョンアップに従って収束性が格段に良くなっている。構造解析だけではなく、振動や音響、熱流束解析も可能なので応用範囲は広く使用しやすい。
メーカー毎に指定された解析ソフト(AnsysやAbaqus)を使用していますが、Abaqusが一番操作性が良く、元々のプログラムでの
再現性が良い。実際に、反りではAnsysとAbaqusでは粘弾性に差異があり、Abaqusの方が再現性が高かった。
大規模モデル構造解析を高速に実行できる、国産の構造解析ソフトウェアです。形状データの簡易化機能を備えており、初めてCAEを扱うユーザーや、解析を主業務としない設計者でも扱いやすい設計となっています。
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ANSAは、構造解析・流体解析の両分野に対応し、CAD形状の編集からメッシュ生成、アセンブリ構築、境界条件の付与、モーフィング、最適化ツールとの連携までを一貫して行える統合型CAEソフトです。タスクやデータを効率よく管理できるほか、自動化機能も
充実しており、複数ツールを使い分ける手間を軽減します。
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アメリカ・ANSYS社が開発した有限要素法ベースのCAEソフトです。マルチフィジックス(連成解析)に強みを持ち、異なる物理場を統合した解析を得意とします。スタートアップ企業向けの支援プログラムも提供されています。
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実績ある、国産のプレス成形シミュレーションソフトウェア。「高精度」「低コスト」かつ「誰でも簡単に」を目標とし、さらなる進化を目指しています。販売後も、さまざまな機関や企業と連携し、実験や研究を重ねています。
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ゲート・システム設計CAD機能と解析機能の双方を備えたソフトウェアです。これらを組み合わせることで、適切なゲート・システムの設計や加工条件の調整をスピーディーに行え、工程全体の効率化につながります。
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さまざまな種類のモジュールが搭載された、汎用性の高いCAEソフトです。連成解析に対する柔軟性を強みとしており、複数の
物理現象を組み合わせて精度の高い検証を行えます。
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数値計算技術を用いて、多様な加工現象をコンピューター上で再現できる総合加工シミュレーションシステムです。直感的に操作できるインターフェースを備えており、初心者でも扱いやすい仕様です。設計者育成の場面にも適しているソフトウェアといえます。
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電子機器メーカーの村田製作所で研究・活用されてきたCAEソフトです。解析に必要なモジュールや日本語のヘルプ・チュートリアルが標準搭載されており、初心者でも取り組みやすい点が特徴。無償版も提供されています。
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ドイツのSiemens社が開発した、設計者向けの熱流体解析ソフトです。CADと統合されたCAE環境を備えており、モデル作成から
計算・評価までをシームレスに完結させられます。
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アメリカのAutodesk社が開発した、CAD・CAM・CAE・PCBを統合したクラウドプラットフォーム です。無償の体験版が提供されており、すべての機能を試してから導入することができます。
製品、治具の構想設計や簡単な3D設計をすぐに始めることができます。各機能も直観的に操作ができるように工夫、設計されており利用者の評価が高い製品です。
この製品を使うと、あまり知識がなくても3DCADを簡単に作れます。直感的に操作ができて、あまりスペックが高くないpcでもわりとサクサク動きます。ネットに多くの情報が転がっているので詰まることなく進めます。
個別要素法(DEM)に基づく粉体解析に特化したCAEソフトです。混合・搬送・充填といった粉体挙動の解析に対応しています。
また、マルチフィジックスにも対応しており、粒子法CAEのParticleworksや構造解析CAEのRecurDynと組み合わせることで、複雑な連成解析も実行可能です。
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各種解析、可視化、システム管理を単一環境で行える汎用CAEソフト。アプリケーション利用時に個別のトークンを消費する仕組みを採用しており、不要な投資を抑えられる点が特徴。独自ライセンスにより、1ライセンスで複数アプリケーションを稼働させる運用も可能です。
導入直後は専門知識と操作方法の習得が必要となるが、チュートリアル資料が充実していることとアイコンを使用する直感的な操作により比較的短期間で基本的な解析を行えるようになった。また、中立メッシュの作成機能など、メッシュの作成や修正に便利な機能が多くあり、時間の短縮につながっている。
使用方法は難しいです。専門的な知識もたくさん必要となりますがマスターすれば使用者にとってかなりの強みとなります。主にある物体の衝突関連の解析を行っていますが実際の試験では見えなかった結果なども可視化できるので非常に重宝しています。
アメリカのIronCAD, LLC.が開発した、製造業向けの3次元CADソフトです。MPICやIcROBOSimといったCAEツールを標準搭載しており、設計からシミュレーションまでを一貫して行えます。
通常の3DCADではスケッチからモデルを起こしていくのである程度纏まったイメージが無ければいけませんが、Ironcadでは類似形状のモデルからダイレクトにモデリング出来るので操作感は3DCGに近く、作りながら方向性を決められるので設計時間が大幅に短縮できました。
弊社では主にパーツリスト作成に利用しているが2D図面からの3D化が思ったよりも簡単に出来、古い機械のパーツリスト作成が順調に進んでいる。機械全体が3D図面化されたことにより2D図面で解りにくかった構造も多方向から確認出来、図面だけで制作者に説明、理解してもらえるようになりました。
Jupiter-Preは、有限要素法(FEM)解析向けのプリ機能やポスト処理機能を備えたCAEプラットフォームです。大規模モデルの取り扱いや、自動化による工数削減を得意とし、初心者から専門エンジニアまで幅広いユーザーに対応。単一プラットフォーム上で、多様な
CAEソリューションを運用できる点も特徴です。
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電磁波解析に特化したソフトウェアで、FDTD法による電磁波シミュレーションを実行できます。ユーザーの習熟度や利用環境に応じたサポートが用意されており、初心者でも取り組みやすい点が魅力です。
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非線形ソルバーを備えたCAEソフトで、構造・衝撃・熱・流体・電磁界など幅広い分野の解析に対応します。また、多くの機能が単一コードに集約されており、処理ルーチンを共有できる仕組みにより開発スピードの向上が図れます。
静的現象を単に力の釣り合いを解くのではなく、時々刻々と時間の経過と共に変化する応力、変形状態を緻密にシミュレートできる。通常の衝突解析ソフトに比べメッシュ形状の自由度が高い。GUIにおいても熟練ユーザーにも対応できる様、コマンドによっては旧コマンドでの操作選択切り替えできるところがうれしい。
主にHyper Worksを使用していますが、他のCAE解析結果を読み込んで、解析結果のコントロールや物性の変更などが容易にできる点が気に入っています。
回転体や軸受の解析に特化したCAEソフトで、ローター・ギア・軸受システムにおける各種シミュレーションに対応します。扱いやすいグラフィカルインターフェースを備えており、Windowsに近い操作画面でモデル作成から解析まで進めることができます。
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アメリカのMathWorks社が開発したCAEソフトで、MATLAB環境上で動作します。ブロック線図を用いて時間軸シミュレーションを
実行でき、プログラミング言語の知識がなくても直感的に検証結果を扱える点が強みです。
この製品の特長はビジュアルなGUIで制御系を用意に設計し、設計した制御系を容易に解析できることです。制御の詳細あまり理解していなくても直観的使え、また豊富なオプションプログラムと活用することに、いろいろな制御系を組めるメリットがあります。
MATLABとの同時利用を行なっております。システムの実装前にシミュレーションを行えるので開発工数の削減に大いに役立つことができる点が素晴らしいです。
ハイブリッドメッシャーを搭載した設計者向けのCAEソフトです。複雑な形状でもハイブリッドメッシュ機能により多角的な解析が
行え、解析精度の向上と演算時間の短縮を両立できます。
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台湾のCoreTech System Co., Ltd.が開発したCAEソフトで、3次元樹脂流動解析ソフトウェアとして知られています。射出成形シミュレーションが行えるソフトとしてFVM(有限体積法)を実用化、さまざまなエレメント解析をPC上で行えるようになっています。
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エムエスシーソフトウェアが開発したCAEソフトです。独自のトークンシステムを採用しており、必要な機能分だけコストを割り当てられるため、大きな初期支出を避けたい場合にも導入しやすい点が特徴です。
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有限要素法を用いた汎用構造解析ソフトウェアで、幅広い業界の解析に利用されています。ニーズや企業規模に合わせて2タイプから
選択でき、CAD機能ともシームレスに連携させながら運用できます。
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東京大学大学院工学系研究科(計算流体工学分野)の越塚誠一教授が監修した国産CAEソフトで、粒子法(MPS法)による流体解析に特化しています。CADファイルをそのまま用いて解析を実行でき、メッシュ生成にかかる時間を削減しやすい点が強みです。
(前略)新製品を開発する際、社内の研究所にある小規模な設備では水と油がよく混ざっていても、実際に生産する大規模設備で行うと、撹拌機内部の見えない部分がうまく混ざらないことが多くありました。原因を究明しようにも撹拌機のスケールが大きく、目で見える範囲では分かりませんでした。
それが今回、Particleworksで解析することによって、目に見えない内部の混ざり具合を可視化できました。これにより、うまく混ざらなかった原因が判明し、対策を立てられるようになったことが大きな成果です。それに伴い、当初の目標だったコストダウンや省人化も実現できました。(後略)
イギリスのCHAM社が開発したCAEソフトで、熱流体解析に特化しています。CutCell機能によりメッシュ作成の手間を軽減でき、移動物体を含む解析も効率よく実行できます。
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機構解析に特化したソフトウェアで、組み立て解析や静的つりあい解析に加え、構造・粒子法・制御との連成解析にも対応します。
さらに、Windows準拠の操作性や、自動化・テンプレート化を支援する機能が備わっており、直感的に扱いやすい点も特長です。
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フランス大手電力会社EDFが開発したCAEソフトで、ライセンス数に関わらず無料で利用できます。設計系・機械系の解析に強く、
現在も継続的に開発が進められており、商用ソフトと遜色ない性能を備えている点が魅力です。
この製品の一番良いところは無料で使えるのに関わらず、線形や非線形の解析ができ、有料ソフトと変わらないくらい高性能なとこです。社内の有料ソフトのCAE用のPCが使われているときは、本ソフトで代用することで、PCを使い終わるのを待つ必要が無くなった。
・オープンソースなので無料で利用できる、無料なのにCATIAの簡易解析のように強度確認できる
・日本で利用しているユーザー数がそこそこいるので、わからないことをググればある程度解決可能。
ドイツのSiemens社が開発したCAEソフトです。3D CADと連携させることで、CADデータから各種解析やモデル作成までをシームレスに実行できます。構造解析、音響解析、熱流体解析、機構解析など幅広い分野に対応しています。
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ミッドレンジ3D CADとして、SolidWorks 社が開発した3次元CADソフトです。Windowsに準拠したソフトウェアで、Windowsに
慣れている方なら使いやすいのが魅力です。3つのパッケージからニーズに合わせた製品が選べます。
チュートリアルが充実しており、条件設定など実例をもとに設定が出来る。小細かな材料設定が可能でデフォルトと材質も充実している。解析後の結果も自動でレポートとしてまとめてくれる機能もある。2021へのバージョンアップで解析速度が大幅に改善された。
ただし、過去の精度と相関性の確認は必要。
SolidWorksと連携しているので操作が似ていて、慣れれば使いやすい。メッシュサイズもほぼ自動で設定でき、設定時間もそれほどかからない。解析時間も思ったほどかからないので、いろいろと変更しながら解析出来る。
テクノスターが開発したCAEソフトです。FEMメッシャーを有するプリプロセッサ「TSV-PRE」と、大規模モデルを瞬時に表示できるポストプロセッサ「TSV-POST」からなり、大規模モデルにも対応した汎用解析を行うことができます。
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フランス大手電力会社であるeDFが開発した構造解析ソルバーであり、オープンソースの形で提供されているCAEソフトウェアです。非線形解析、大変形解析、座屈解析、接触解析などさまざまな解析機能を備えています。
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流体シミュレーションを主とした連続体物理シミュレーションを行うことを目的としたツールボックスです。充実した数値計算ライブラリ群や幅広い物理モデルなどを用意。オープンライセンスの形で提供されているため、ライセンス数の制限を受けず並列化が行えます。
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C++ベースのオープンソースソフトウェアです。もともとスタンフォード大学にて開発がはじめられたものであり、流体力学をはじめとしたPDEの計算やマルチフィジックス解析に特化していることに加え、強力なアジョイント機能を搭載している点が特徴となっています。
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主にフィンランドのCSC社により開発された、フリーの有限要素解析ソフトです。研究機関などで広く活用されており、流体解析、電磁場解析、固体力学、音響解析などを組み合わせた連成解析に対応している点が特徴といえます。
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オープンソースの3D構造解析用有限要素ソフトです。応力解析、座屈解析、固有値解析をはじめとしたさまざまな解析を行える点に加えて、Abaqus形式の入力ファイルに対応していることから、商用CAEとの併用も行いやすいといった特徴を持ちます。
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フランス電力公社中心で開発が行われた、無料のオープンソースソフトウェアです。熱流体や乱流、燃焼など複雑な物理現象についてのシミュレーションが可能。さまざまなタイプのセルを持つ非構造メッシュに対応しています。
Code_Saturneの口コミ・評判は見当たりませんでした。
1983年にリリースされた、電気機器設計開発を目的としたシミュレーションソフトウェア。機器の内部で起こっている物理現象についても高速で分析を行います。世界中の大学や企業で用いられており、さまざまな製品の開発に貢献しています。
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プレス成形シミュレーションシステム・JSTAMPは、金型設計における構想段階から最終段階まで総合的にサポートが可能。仮想検討の結果をCADデータに出力でき、そのまま対策として活用できる点が大きな特徴です。
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scFLOWはさまざまな解析機能を搭載した、熱流体解析ソフトウェア。CADオペレーションを行う際との違和感を少なくした使いやすいGUIや解析安定性・計算精度向上につながるポリヘドラルメッシュを使用する点などを特徴としています。
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電子機器や建築土木といったさまざまな業界で使われている、構造格子系汎用三次元熱流体解析システムです。使いやすさと高速での演算を特徴として持つツールであり、大規模な計算にも対応が可能となっています。
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CST Studio Suiteは、電気部品、システムの設計や分析、最適化を目的とした、3次元電磁界解析ソフトウェア・パッケージです。電磁界に関わるさまざまなアプリケーションに対応可能な電磁界ソルバーが、ひとつのユーザーインターフェースに集約されています。
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ひとつのソフトウェアにて、多彩な解析結果処理を行えるようにするポストプロセッサです。アニメーションの実行、グラフ作成のほか、複数モデル比較や異なるソルバー結果の読み込みなどさまざまな機能を搭載しています。
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株式会社フローサイエンスジャパンにより提供されているFLOW-3Dは、自由表面解析機能を持つ3次元汎用熱流体ソフトウェアです。オリジナルの手法「FAVOR法」と「TruVOF法」により、流体のダイナミックな挙動の再現が可能です。
FLOW-3Dトレーニング、特に個別相談セッションでのご支援に心より感謝申し上げます。アプリケーション開発において、快くご協力いただき、大変感謝しております。Flow Scienceの皆様には、大変充実したトレーニングコースをご提供いただき、こころより感謝申し上げます。
Keysight Technologiesにより提供されている鋳造解析ソフトウェア。重量構造・ダイカストなど多彩な鋳造法に対応しています。また有限要素法(FEM)を用いており、一般的な差分法と比較すると複雑な製品の形状などを高精度でモデル化できます。
BOOSTプロジェクトにおけるESIとの連携は、非常に快適かつ専門的でした。ESIのノウハウとProCASTの高度なシミュレーション機能により、複雑な鋳造時の不具合の原因を特定と検証、そして改善することが可能となりました。
1980年代から開発がスタートしたGT-SUITEは、車や建機、船、プラント、飛行機など幅広い業界や産業における製品設計開発を効率的にサポートします。豊富な物理ライブラリによりさまざまな物理現象のモデル化に対応します。
継続的に機能が追加され、業界の変化する要件に対応できる強力なツールです。迅速かつ素晴らしいサポートを提供してくれたチームに感謝します。
ESTECO S.p.Aが開発を手がけた、汎用の設計者支援ツールです。多様な設計・解析ツールを単一のワークフローに統合することにより、ワークフローの自動化・空間設計の境界定義などについて、ひとつのツールで対応できます。
(前略)modeFRONTIERを使用することで、プログラミングライブラリに頼らざるを得なかった当時と比べて、多目的最適化と後処理をはるかに高速かつユーザーフレンドリーな方法で実行できました。(後略)
大規模3Dソリッドモデルの解析を行うことを目的として開発された研究・製品品質コードであり、オープンソースソフトウェアとして無料で提供されています。金属材料の疲労やき裂の解析に重点が置かれている点が特徴です。
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ADVENTURE Projectにより開発が行われた、汎用並列有限要素解析プラットフォーム。モジュール構成のもとで、電磁場や熱電等、音響といったように、さまざまな分野を対象とした解析について並列処理を行えます。自由にダウンロードして利用可能です。
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WindowsやLinuxから富岳などの超並列スーパーコンピューターまで、非常に幅広く対応が可能な並列有限要素法構造解析プログラムです。オープンソースソフトウェアとして提供されており、ニーズに応じ、自由にカスタマイズ可能です。
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電子基盤の設計者が、開発現場で活用できる熱解析ツールです。2次元操作により簡単・スピーディーに結果をリアルタイムに表示可能です。少ない設定手順と高速の計算により、すぐに熱分布の結果を確認可能。有償版のほか、無償版の「PICLS Lite」の提供も行われています。
設計者向けとうたっている通り、面倒なメッシュ作成が不必要、計算結果のリアルタイム表示など忙しい設計者にも楽々使いこなせるツールになっています
価格がめちゃくちゃ安く大量に導入して設計者に配りやすいです
FLOWSQUARE+は、安価で易しい操作性を持つ、流体シミュレーションソフトウェアです。Windows PCでの利用が可能であり、流れ場予測や流体力・抵抗計測のほか、流体シミュレーションや濃度分布シミュレーションなども行うことができ、さまざまな分野で活用されています。
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熱流体シミュレーションに関する知識を持った研究者はもちろん、一般的な設計担当者も気軽に使えるように設計された熱流体解析ソフトウェアです。細いパラメーター設定が不要で、シンプルかつ直感的な操作性が魅力となっています。
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Femapは、Windows上で高度なCAEを行うことを目的としたソフトウェアです。自動車や造船、航空機、重工業、建築、精密機械といったように、世界中でさまざまな分野で活用されています。使いやすくCAEで必要となる機能が備わっている点が特徴です。
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製品開発において、CAEワークフローの効率化を行うためのさまざまな機能を備えた高性能プリプロセッサです。使用しやすいユーザーインターフェースを採用している点に加え、2次元または3次元モデルを作成する際には、多彩なメッシュ作成機能などが使用可能です。
オートメッシュ機能があるため、メッシングの初心者でもとっつきやすい。また、モデルの簡略化の機能やメッシュの修正機能が充実しており、簡単な操作で品質の良いメッシュを作成することができる。距離測定や要素のコピー等、便利な機能が多くある点も非常に使いやすい。
製品設計やシミュレーションを支援する解析ツールであり、IRONCAD上での解析を行うことが可能です。形状や条件を変更した上での再解析も手軽に実行できます。設計段階において強度の計算ができるほか、応力、熱応力、荷重、歪みなどをスピーディーに解析可能です。
設定しなければいけない項目も少なく簡単に行えます。個人的には解析結果をレポート形式で出力できるのが共有しやすく助かっています。
開発のどの場面で何を達成したいかに合わせて、CAEソフトを整理しました。設計時の工数削減、開発初期の方向付け、信頼性確保。フェーズごとのやりたい検証にフィットするソフト選びにお役立てください。
構造・流体・伝熱・電磁界解析をブラウザ上で完結。192コアが利用可能かつ、数百以上の並列計算により、高速で複数案の同時検証が可能。
非専任でも扱いやすいUIと、ブラウザ上で、⾮専任者でも即座に上流検証へ着手できる設計。設定や結果は、安全なワークスペース内で共有でき、解析専任者とのレビューもスムーズに連携。判断のスピードを損なわない運用を実現する。
AIが解析設定作業をサポートし、非専任者でも迷わずに解析フローを進められる。また、サロゲートモデルを構築することも可能であり、設計〜評価プロセスの効率化を実現する。
CAD/CAM/CAE/PCB/PDMなど、複数の開発ツールをひとつに統合。モデリングから製造準備までの流れが一貫され、データ変換やツール間の切り替えによる手戻りを防ぐ。
構造解析や熱解析、モーション解析などのCAE機能を標準搭載。モデリングしたデータをそのまま使って解析でき、設計段階で強度・熱・動作をすばやく検証できる。
ジェネレーティブデザインや図面自動生成などのAI支援機能を搭載。繰り返し作業を自動化し、形状提案や図面出力を短時間にし、スピーディーに回せる内製開発を支援。
ISO 9001認証に基づく品質管理体制のもと、原子力・航空・自動車などの厳格な規制環境にも対応。社内検証、法規認証、顧客提出に耐える解析精度と信頼性を担保。※1
構造・流体・熱・電磁場・音響など、複数の物理現象を連成解析できるマルチフィジックスCAE。非線形や疲労、衝突、安全試験相関など高精度が求められる現象を再現し、実験データに基づいた設計検証を支援。
Ansys Cloudにより、大規模・非線形解析をクラウド上で高速実行。オンプレミス環境との併用が可能で、計算リソースの柔軟な拡張が行える。
※1参照元:Ansys公式サイト(https://www.ansys.com/ja-jp/company-information/quality-assurance)