CAD対応インポートモジュール

TSV-Preは、現在市場に代表されるCATIA V4, V5, Pro/E, Unigraphics, I-DEAS, SolidWorks, SolidEdge, STL, VRML, STEP, CoCreate OneSpace Modeling等のインターフェースを有しています。

 

オートクリンアップ機能

Mesh Topologyの概念を用いて、CADデータのエラー修正を自動的に行うことができます。

Mesh Topology:メッシングのためのCAD形状には、CADデータ自体のエラー(例えばsliver face, intersection, Non-mani fold)、及びCADデータからメッシングカーネルへのトランスレーションに伴うエラーが存在します。TSV-Preは、独自の技術によりこれらのエラーを自動的に取り除き、CAD形状を損なうことなく、メッシング可能な形状に置き換えます。

 

Vertical Topology

Vertical Topology

 

メッシュ品質/自動修正機能

もちろん、メッシュ品質についてもstretch, collapse, Jacobian, aspect ratio, skewness, warping等の各種の評価方法によって、その品質を保証します。品質の悪い要素のみを画面上に表示させ、自動もしくはマニュアルで修正できます。

また、メッシュ修正、変更は、Merging, Splitting, Swapping, Node Move等の基本操作によって、簡単に行うことができます。

Stretch 品質チェック時(Stretch>0.3表示)

Stretch 品質チェック時(Stretch>0.3表示)

 

Meshマニュアル修正

TSV-Preでは、アスペクトratioやストレッチが一定の基準を超えなかった場合、これを自動的に修正して、初期設定したメッシュ品質の要求値を満たすようなメッシングが可能です。
これまで、不良ストレッチ要素を完全に取り除く為には、CADに戻って元の形状を修正することが一般的でしたが、TSV-Preではほぼすべての実モデルに対して自動的に100%の修正を可能にしました。これはTSV-Preの大きな特長です。

Intersection エラー表示

Intersection エラー表示

 

CAD形状の忠実なフォロー

メッシュは極力CADの形状を保つ必要があります。ところが、メッシュ数が少ない場合、往々にしてCADの形状から離れてメッシュが作成され、結果として表面のメッシュが崩れる事があります。一般にはメッシュ数を上げるか、あるいは時間をかけて崩れたメッシュを修復する手作業が必要となります。TSV-Preは、メッシュのCAD形状からのオフセットをユーザーが設定したトレランス内に収まるようにする自動機能を有します。
また、中間節点有りの2次要素に関しては中間節点をCAD形状に乗せるプロジェクション機能を有します。

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強力なアセンブル機能

TSV-Preでは、自動アセンブリ機能を有しています。オートアセンブリにより、例えば、材質の異なる部品の組合せ、接触条件の的確な設定、既存のFEMメッシュの有効活用等が可能になります。また、共有面の二重節点、共有節点の両方を設定することが可能です。さらに、各パーツに対してそれぞれメッシュサイズを変更することも可能です。
TSVでは、次の2つの方法でアセンブリが可能です。

① 既にMeshingされたコンポーネントをアセンブルする方法
② CADデータをアセンブルして、メッシュを切る方法

アセンブル前

アセンブル前

 アセンブル前

アセンブル前


 

CADアセンブルモデル、FEMアセンブルモデルの状態で上記の概念図の様に節点を合わせる事が可能です。また、合わせた節点は二重節点、単一節点にすることが可能です。
※下図は概念図であり、モデルが移動することはありません。

アセンブル概念図

アセンブル概念図

 

ボルトアセンブリ

ボルトアセンブリ(1)

ボルトアセンブリ(1)

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ボルトアセンブリ(2)


 

Auto Mapped Mesh

Meshを規則的に並べる方法として、Mapped Meshの手法があります。
これは、例えばシリンダー周囲の分割数、高さ方向の分割数等や、四角形の対辺に同じ分割数を与えて規則的にメッシュを並べる方法です。一般のソフトウェアではMapped Meshを作成する場合は、メッシュ分割数を入力する必要がありますが、TSV-Preでは、4-sidesを自動的に探し出し、フルオートでMapped Meshを作成する機能を有します。

(1)Mapped Mesh四角形状平面

(1)Mapped Mesh四角形状平面

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(2)Mapped Mesh Bolt、Cylinder面

Local Mesh
応力集中などの表現の為に、一部の領域のメッシュを細かくするテクニックが一般的に用いられますが、TSV-PreではCADのFeatureにMeshサイズのレベル指定をすることで、応力集中モデル(いわゆるLocal Mesh)を表現できます。さらに、設定した部分にMapped Mesh、Free Meshの両方を選択することが可能です。

高応力箇所(フィレット部に小さなメッシュサイズを設定)

高応力箇所(フィレット部に小さなメッシュサイズを設定)

 

Local Remesh

メッシュ作成後、必要なフェースに対してのみリメッシュを行なうことが可能です。この時、選択したフェースとその境界以外、メッシュパターンは一切変更されません。

Local Remeshの例

Remesh前

Remesh前

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Remesh後

 

補助線作成

任意の線に沿ってメッシュを切る必要が頻繁に起こります。この機能を用いれば、メッシュパターンを揃える事のみならず、荷重や境界条件の設定に適用できます。荷重や境界条件はCADのFeatureの上にかけるのが一般的ですが、TSV-PreではFeatureを自由に作成する事ができるので、CADで与えられたFeature以外に、荷重線、境界条件の線、平行線、オフセットライン、垂線などを自由に作る事が可能です。

補助線作成前

補助線作成前 → 補助線を作成 → メッシング → 荷重をかける

 

補助線作成例

1)平行線作成(ボルトパーツ上面に平行線を作成)

作成前

作成前

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作成後

 

2)オフセットライン作成(長円穴にオフセットライン作成)

作成前

作成前

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作成後

 

3)垂線作成(Faceに分割線となる垂線を作成)

作成前

作成前

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作成後

 

サーフェス引き抜き

Solid Model内に存在する空間(例えば、自動車エンジンシリンダ部品内のウォータージャケットやオイルジャケット、モールド型内のパーツなど)を、いくつかの境界面と内部サーフェスの一面選択するだけで簡単に抽出することが可能です。また、引き抜いたサーフェスをグループ化することも可能です。

モールドパーツの抽出

(1)境界面と内部サーフェスの一面選択

(1)境界面と内部サーフェスの一面選択

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(2)モールドパーツの抜き出し

 

グルーピング

Solid 選択したサーフェス、要素、節点、Edge、Vertexなどを、簡単な操作でグループ化することが可能です。
作成したグループに、追加、削除などの編集が自由自在に行えます。
作成したグループ、もしくは作成したグループを削除したModel、Face、Edge、Elementなどを外部に書き出すことも可能です。

モールドパーツの抽出

通常表示

通常表示

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グルーピング表示

 

中立面の取り出し

ソリッドモデルから中立面を抽出して、ソルバーの時間を大幅に短縮するということは、一般的によく知られたテクニックです。ただ、ソルバーの時間を短縮できても、中立面を抽出するのに膨大な時間がかかるため、実際の設計現場ではそれほど普及していませんでした。
この抽出作業の効率化に世界中のCAEの会社がチャレンジしてきましたが、未だに納得できる回答を出せた会社はありません。
今回テクノスターが開発した新中立面抽出機能は、従来(ペア面による抽出)とは異なった方法を用いています。従来の方法では、弊社のものも含めて、フルオートで抽出することは、ほとんど不可能でした。

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特に、実際のソリッドモデルでは、面と面が複雑に組み合わさった形状になっており、中立面を自動で抽出した場合には、面の抜けや、面と面との接合不良、板厚の誤測などがあり、中立面の抽出後に、手修正を必要としました。
「せっかく自動で抽出しても、手修正のために、多大な追加作業が発生するのでは、はじめから手動で抽出した方が全体の作業時間が短くなる」という声がありました。
これが、中立面の自動抽出がこれまであまり普及しなかった理由です。

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テクノスターが開発した新しい方法では、CADデータからメッシュ分割までをフルオートで行います。面抜け/接合不良/板厚の誤測などの問題はありません。また、CADデータに多少の欠陥があっても、問題なく抽出できます。

この新しいテクノスターの中立面機能を用いれば、強度解析・振動解析さらには衝撃解析・樹脂流動解析に大幅に貢献できると思います。

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新中立面の特長については資料をご覧ください。

 

形状の保持

Mesh分割は、極力CADのFeatureを維持して行われますが、メッシュ数が多くない場合、形状が部分的に崩れる事があります。これを避けるためにTSVでは、ある平面、あるいはあるエッジを必ず維持するようなメッシュ分割をする機能を有しています。

形状が保持されていない例

形状が保持されていない例

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形状が保持されている例

 

3Dマウス

TSV-Postで好評の3DマウスをPreにインテグレートしました。
Postの機能と同様にすべての部位を自由自在に表示できます。
この機能により、従来は表示できなかった構造の内部形状やSolidメッシュ要素の全ての情報を、思うままに観察することができるようになりました。

クリップキャップ表示

クリップキャップ表示

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断面要素表示

 

大幅な時間短縮

TSV-Preは、メッシング/モデリング等のPre作業の劇的な時間短縮を可能にします。

例えば、自動車のエンジンパワートレインのメッシュ作成に、1週間から1ヶ月程度かかるのが現状です。
TSV-Preでは、エンジンヘッド単体であれば1〜2時間(含クリーニング)で、そのままソルバーでの解析が可能なモデルを作成できます。(全ての主要CADに対応します)
アセンブリーモデルの場合でも、例えばエンジンパワートレインの場合、1〜2日程度で解析可能なFEMモデル(静的線形・非線形, NVH)データが作成可能です。

 

リブ付け機能

TSV-Preでは、別々の形状のモデルをメッシュ上にリブ付けする機能を有しています。これにより、CAD設計部署に戻ることなくリブ付けすることができます。追加するリブ形状のメッシュを、元形状に簡単に追加することができます(メッシュブーリアン)。リブ追加が完了後はSelection Listに対象面が選択されていますので、対象面に対してリメッシュを行うこともできます。

図1 元のボディにリブを追加

図1 元のボディにリブを追加

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図2 リブ付け完了

 

図3 リブ追加接続面:リメッシュ前

図3 リブ追加接続面:リメッシュ前

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図4 リブ追加接続面:リメッシュ後

 

基本仕様

CADインターフェース
  • STL
  • VRML [2.0]
  • I-deas [I-deas NX 9 – 11]
  • Pro/ENGINEER [WF2.0, WF3.0, WF4.0, WF5.0, Creo1.0, Creo2.0]
  • Parasolid [V24以下]
  • CoCreate Modeling [2006, 2007, 2008, 17.0]
  • CATIA V5[R6 – R20(Elysium I/F: R7 – R22)]
  • IGES [V5.2, V5.3]
  • STEP [AP203, AP214]
  • ACIS [R6 – R20(Elysium I/F: R7 – R23SP1)]
  • JT [6.4 – 9.5]
  • AVEVA Marine(Tribon) [Tribon M3, AVEVA Marine 12 Series]
ソルバーインターフェース
  • Nastran [2013.1(MSC), 8.5(NX)]
  • Abaqus [V6.12]
  • ADVENTURECluster [V4.10(format1, 2)]
  • ANSYS [V14.5]
  • LS-DYNA [V971]
  • I-deas Universal file [I-deas NX 9 – 11, I-deas 5]
要素 1次、2次三角形要素、四角形要素、1次、2次テトラ要素、ペンタ要素、ヘキサ要素、ガスケット要素、剛体要素、MPC要素、接触要素、ばね要素、質量要素等
高速メッシュ作成機能 CAD形状から1次、2次テトラ要素を高速自動メッシュ作成、Mapped Mesh自動作成、ローカルメッシュサイズ指定、CADジオメトリ認識、形状保持、CADプロジェクション機能、自動メッシュエラー修正機能、自動要素品質修正機能、ローカルリメッシュ機能等
自動アセンブリ機能 CAD形状及びFEMメッシュ形状から共有面を自動抽出、アセンブリModel作成、共有面境界条件付加、境界面分離、自動接触定義等
中立面自動抽出機能 CADソリッドボディからの中立面の自動抽出、板厚情報自動付加、自動重量考慮板厚変更、フィレット部認識機能、板厚コンター表示機能等
ソルバー出力
  • Nastran [2013.1(MSC), 8.5(NX)]
  • Abaqus [V6.12]
  • ADVENTURECluster [V4.10(format1, 2)]
  • Marc [2011]
  • ANSYS [V14.5]
  • LS-DYNA [V971]
  • TSV-Solver(Dynamis) [V3.1.3]

 

動作環境

OS 32bit

  • Windows 7 SP1

64bit

  • Windows 7 SP1
CPU Pentium4 2.4GHz以上
メモリ 1GB以上
HDD空容量
  • アプリ本体:1GB(フルインストール)
  • モデル:20GB以上(格納モデルサイズに依存)
VGA
  • True Color(32bit)
  • VRAM:128MB以上
  • OpenGLに対応したVGAカード
ランタイムライブラリ 32bit:
– Microsoft Visual C++ 2005 32bit (6.0.3790.0)
– Microsoft Visual C++ 2008 32bit (9.0.30729.5677)
– Microsoft Visual C++ 2010 32bit (10.0.40219.325)

64bit:
– Microsoft Visual C++ 2008 32bit (9.0.30729.5677)
– Microsoft Visual C++ 2010 32bit (10.0.40219.325)
– Microsoft Visual C++ 2005 64bit (6.0.3790.0)
– Microsoft Visual C++ 2008 64bit (9.0.30729.5677)
– Microsoft Visual C++ 2010 64bit (10.0.40219.325)

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