CAEソフトとは？構造解析・構造最適化・成形シミュレーション・電磁界解析の違いと、解析の種類・解法・価格の選び方

CAEソフトとは

CAEソフトは、部品や金型、電気機器の形をパソコンに読み込み、力や熱、樹脂の流れ、磁界がどう働くかを計算するソフトです。形を細かい要素に分けて解く有限要素法が中心で、試作や金型の作り直しを減らせます。

比較ページには、日本の会社が自社で開発するか、海外メーカーの日本法人が自社グループの製品として提供するソフトを、製品の単位で載せています。アンテナや高周波の電磁波解析ソフト、代理店や総代理店が売るソフトは載せていません。

4つの種類

• 汎用の構造解析は、応力・変形・振動・熱を有限要素法で解くソフトです。例は、アンシスのAnsys Mechanical、ダッソー・システムズのAbaqusです
• 構造最適化は、剛性や強度の条件を満たしながら軽い形を探すソフトです。例は、くいんとのOPTISHAPE-TS、アルテアエンジニアリングのSimcenter Optistructです
• 成形シミュレーションは、プレスや射出成形の工程を金型を作る前に再現するソフトです。例は、先端力学シミュレーション研究所のASU/P-formとASU/MOLD、JSOLのJSTAMP、東レエンジニアリングDソリューションズの3D TIMONです
• 低周波の電磁界解析は、モーターやアクチュエータの磁界と渦電流を解くソフトです。例は、JSOLのJMAG-Designer、フォトンのPHOTO-EDDYです

解析の種類と解法

• Ansys Mechanicalは、構造・熱・音響・非定常・非線形を一つの有限要素法ソルバーで解き、疲労寿命や亀裂も扱えます
• Abaqusは、ゴムや樹脂の大変形と接触に強く、非線形の問題で時間刻みを自動で選びます
• ASU/P-formは、計算が途中で止まりにくい静的陽解法で、シワ・ワレ・スプリングバックを予測します
• JSTAMPは、有限要素法でわれ・しわを再現し、スプリングバックを見込んだ金型のCADを出せます
• 3D TIMONは、充填・保圧冷却・繊維配向・そり変形・金型冷却を標準のモジュールで解きます
• PHOTO-EDDYは、三次元の有限要素法で、パルスや任意の波形で変わる磁界と渦電流を解きます

値段

• このページの製品は、どれも公式ページに価格を出していないので、問い合わせて決めます
• 3D TIMONは、買取りとレンタルのどちらかを選べます

選び方

• 部品の強度・振動・疲労を広く確かめるなら、汎用の構造解析を選びます
• 軽くしたい部品の形の案から考えるなら、構造最適化を選びます
• プレス金型や射出成形の金型の作り直しを減らすなら、成形シミュレーションを選びます
• モーターやアクチュエータの磁界・熱・振動を見るなら、低周波の電磁界解析を選びます
• 大きなモデルは計算機の性能が要るので、動作環境を先に確かめます