機構解析ソフトウェアとは？種類（1つのソルバーで解く型・専用ソフト・統合CAE）と、弾性体の扱い・連成・価格の選び方

機構解析ソフトウェアとは

機構解析ソフトウェアは、部品をジョイントやばねでつないだ機械全体を計算し、位置・速度・加速度と部品にかかる力を時間ごとに出すソフトです。自動車、建機、ロボット、搬送の装置などの開発で、試作の前に動きを確かめたり、実機では危険な試験を置き換えたりするのに使います。

比較ページには、開発元の日本法人または同じブランドの日本の会社が日本語の公式ページで案内している製品を載せています。代理店が売る海外製品は載せていません。

構造解析との違い

構造解析は部品を単品で評価することが多く、ほかの部品から受ける力を先に予測しておきます。機構解析は部品をつないだまま解くので、動きの中で変わる力が出ます。出した荷重を構造解析や疲労解析に渡して、強度を確かめる流れが基本です。

種類の違い

• 剛体と弾性体を1つのソルバーで解く型は、接触と変形が動きを左右する機構に向きます。RecurDynとAnsys Motionがこの型です。
• 機構解析の専用ソフトは、車両や駆動系の機能がそろい、荷重を次の解析に渡す使い方に向きます。AdamsとSimcenter MotionsolveとSimpackがこの型です。
• 統合CAEの中で解く型は、構造や熱の解析と同じ環境で回します。Simcenter 3Dがこの型です。

選び方

• 弾性体をどこまで解くかを決めます。動きと荷重だけなら剛体で足り、変形が動きを変える機構なら弾性体にします。
• モード合成法と直接法の違いを見ます。モード合成法は計算が軽く、変形は線形の範囲です。直接法は大変形や非線形材料まで解けます。
• 連成の相手を確かめます。Adamsは、Adams ControlsでSimulinkとつなぎます。RecurDynは、制御と粒子法の連成を案内しています。
• 今使っているCAEとの相性を見ます。Ansys Mechanicalを使う部門なら、Ansys Motionは同じ画面で動かせます。

価格の確かめ方

表の6製品は、どれも公式に価格を出していません。解析の種類、弾性体などの追加のオプション、ライセンスの形で金額が変わるので、使う範囲を決めて各社に見積もりを取ります。