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有限要素法(FEM)

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はじめての設計

はじめての設計:まずはFreeCADで設計する立体物をイメージする

立体図学や製図の勉強した頃の苦手意識が残っていて、3D CADによるモデリングもなかなか手強いと思っています。実際に手を動かしながら「はじめての設計」をテーマに、まずは、「設計者に必要な立体をイメージすること」について説明します。
有限要素法入門

解析目的に応じたFEMモデル(形状モデル)の簡素化:スマホケース

FEMでは設計データ(形状モデル)を使うことが多く、無駄に詳細な解析モデルとなっていることがあります。モデルはPCの処理時間に影響を与えるため、解析目的に応じたメッシュや解析設定が必要です。スマホケースを例にモデル簡素化について説明します。
はじめてのCAE

CAEによる開発のフロントローディングとバーチャル・エンジニアリング

2000年頃振動解析用の実験とCAEの統合環境を作るため調査しました。解析方法が違うのに振動モード形(固有値)を合わせ込むことに何の意味があるのか考えさせられました。開発のフロントローディングとバーチャル・エンジニアリングについて説明します。
有限要素法入門

横弾性係数の基礎知識、縦弾性係数との関係

縦弾性係数(ヤング率)は、引張・圧縮力に対する係数です。一方、横弾性係数はせん断力に対する係数のことで、せん断弾性係数とも呼ばれます。ここでは、縦弾性係数と横弾性係数とが比例関係にあることやポアソン比との関係などについて説明します。
はじめての金属材料

金属材料の基礎:原子の世界で考える塑性変形や強さ、温度による性質

金属には多種多様な特性が求められ、別の金属を加えた合金や熱処理技術などが使われています。見た目均一な金属もミクロな視点では結晶構造や原子の世界が現れます。ある金属に別の原子を加えて強くしたり、塑性変形や高温下での変化などについて説明します。
はじめての金属材料

金属材料の基礎:鋼材選択時に注意!黒皮材とみがき材の表面の違い

一般に金属材料や鉄には様々な種類があります。代表的な鋼材にはS45C、SS400とSPCCがあり、これらの鋼材を購入する場合には、種類に加え、黒皮(くろかわ)材かミガキ材かを指定します。黒皮材とミガキ材の違いについて説明します。
はじめての金属材料

金属材料の基礎:鋼材の3色の錆(さび)、赤錆、黒錆、白錆

錆(さび)の一般的なイメージは赤錆(あかさび)で、その名のとおり錆自体に赤みがあり、鉄を腐蝕させボロボロにしていきます。鋼材に空気中の酸素と水(水分)が触れることで錆は発生します。鋼材の代表的な錆である、赤錆、黒錆と白錆について説明します。
はじめての金属材料

金属材料の基礎:代表的な鋼材SS400とS45Cの違いと選定

一般に鉄と呼ぶ材料は鉄(Fe)と炭素(C)などの合金で鋼のことです。鋼材には多くの種類がありますがよく使われるのはSS400(SS材)とS45C(SC材)の2つです。SS400とS45Cの違い(硬さ強さ、熱処理やコスト)や用途を説明します。
はじめての金属材料

金属材料の基礎:鋼の機械的性質(応力ひずみ線図)と金属組織(転移)

鉄鋼の機械的な強さを調べる試験に引張試験があります。引張試験の概要と、軟鋼の引張試験を例に、試験片に力を加える(引張試験をする)ことで生じる変形や破断と、金属の内部組織で起きる転移との関係について説明します。
はじめての金属材料

金属材料の基礎:金属の主な熱処理、熱間加工と冷間加工、硬さ試験

モノづくりでは設計だけでなく使用する金属材料にも様々な要求があります。金属材料の硬さ(強さ)や粘り強さ(じん性)を調節する熱処理(焼入れ、焼もどし、焼なまし(焼鈍)、焼ならし)、熱間処理と冷間処理、代表的な硬さ試験について説明します。
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