| Mecway FEA
インターフェイス・ガイド
解析ステップ（マンマシン・インターフェイス）
有限要素法解析は、一般に3つのステップで処理されます。
1） モデルの構築
2） モデルの解析
3） 結果の評価
さらに、それらの手順は次のように分類することができます。
モデルの構築
オブジェクトを形成する節点、要素を定義する。
- Mecwayによる作成
- 既存のCADモデルからのインポート
- 節点から有限要素メッシュ（ビーム、プレート、ブロック）を生成する。
- 必要に応じてメッシュ細分する。
- 要素に材料特性を定義する。
- 節点、要素に境界条件、拘束条件などを定義する。
- 節点、要素に荷重（外力、変位、圧力、温度、電圧、．．．）を定義する。
モデルの解析
- 解析タイプを定義する。
- 例えば、線形静解析、熱伝導解析、振動モード解析、動的応答解析、流体解析、電磁場解析など
- 解析の実行
結果の評価
- 結果ファイルを開き、表示したいパラメータを選択する。例えば、変位、応力、温度、流速、圧力、電圧、電流など
- 2Dや3Dのコンタープロットおよび数値のテーブルを表示します。
- 結果を評価する前にそれらを検証しなければなりません。
- 適切な解析メッシュ精度に基づく計算値であるか、理論値、実験値および経験などから評価します。
- 適切な解析メッシュ精度としては、一般に、さらにメッシュ細分を行なっても解析結果が大きく変わらなくなるまでを必要とします。
ファイル・インターフェイス
インポート（サポート・ファイル・フォーマット）
| |
プログラム |
拡張子 |
| ● |
Mecway |
*.liml |
| ● |
Abaqus/CalculiX Input
Files |
*.inp |
| ● |
AutoCAD DXF
ASCII |
*.dxf |
| ● |
CalculiX Results
Files |
*.frd |
| ● |
Gmsh ASCII Mesh |
*.msh |
| ● |
Netgen Mesh |
*.vol |
| ● |
Pictures |
*.bmp *.jpg *.jpeg *.png |
| ● |
PLY
Mesh Files |
*.ply |
| ● |
Scripts |
*.py |
| ● |
STEP Geometry |
*.step *.stp |
| ● |
Stereolithography Files |
*.stl |
| ● |
UNV Mesh Files |
*.unv |
| ● |
XYZ Point List |
*.xyz |
エクスポート（サポート・ファイル・フォーマット）
| |
プログラム |
拡張子 |
| ●
|
Mecway |
*.liml |
| ● |
LISA7 |
*.liml |
| ● |
Stereolithography |
*.stl |
| ● |
Gms ASCII Mesh |
*.msh |
| ● |
CCX |
*.inp |
| ● |
ANSYS |
*.txt |
| ● |
ParaView data and .vtu |
*.pvd |
| ● |
Pictures |
*.png |
| ● |
Movie |
*.mpeg
*.mpg |
CAD、FEM、メッシュツールのインターフェイス
Mecway
FEAは汎用のCAD、FEM、メッシュツールなどのアプリケーションによって出力されたSTEPやIGESのファイルを読み込むことができます。それらの多くはメッシュ・データが定義されてないため、メッシュは表示されませんが、それらのインポート形状データを使用し、あらためて、Mecwayによってメッシュ生成（自動メッシュ生成およびマニュアル生成）することができます。インポート直後では、CADモデルへのリンクデータがアウトラインツリーのGeometryグループに現われます。このグループの各幾何学アイテムは、メッシュ生成に使用しないソリッド・データも含む場合があることに注意してください。
また、通常、IGESファイルのエッジ・データはポイントデータとは独立しているためインポート直後では連続的な自動メッシュ可能モデルが展開さされず、そのIGESファイルからボリューム・メッシュを生成することができません。そのため、Mecway
Mesh
parametersダイアログボックスから、Surface
mesh（表面メッシュ）オプションを使用しなければならないかもしれません。
STL（ステレオリソグラフィ）フォーマット・ファイルなどを読み込んだり、保存したりすることもできます。STLファイルには、Mecwayにおいて自動メッシュ対象外のtri3要素としてインポートされる三角形平面メッシュが含まれます。一般に、CADアプリケーションによって生成されたSTLファイルは、多少の歪んだシェープ要素を含む場合があります。そのため、それらのシェープを改善し、シェルをソリッドに変換するために、Mesh
toolsメニューから、Automesh 3D（3D自動メッシュ生成）を使用することが推奨されます。
STEPファイルによるインポート・チュートリアル
screw.step ファイル
-
MecwayエクスプローラのGeometryアイテムをクリックすると、STEP/IGESファイルに対応するOpen（開く）ダイアログが現れます。
-
Openダイアログから、screw.stepファイルを開きます。
-
screw.stepアイテムをクリックし、ポップアップ・メニューのMeshing
parametersをクリックすると、Meshing Optionsダイアログが現れます。
-
OKボタンをクリックし、あらためて、screw.stepアイテムをクリックし、ポップアップ・メニューのGenerate
meshをクリックすると、Meshing Optionsのパラメータに従って、メッシュが生成されます。
Mecway
ダイナミック応答（モードシェープ）
インポートと解析例
最初にメッシュを自動生成し、手動でメッシュを作成する方法がありますが、CADでワイヤーフレームやジオメトリを作成し、それらのDXFやステップファイルをMecwayにインポートし、解析モデルを作成することもできます。例えば、真鍮製のハウジング内の電流分布解析、エンジン・クランクシャフトのモーダル解析を行ってみました。
 
電力ハウジングの電流ポテンシャル分布
 
クランクシャフトのモードシェープ
また、Nonlinear Static
ローテーション解析などのベンチマークが可能です。それぞれのメッシュの作成では、Mecwayでのモデルの編集操作に関して、より多くの方法を学ぶことができます。
 
Nonlinear
Static ローテーション・シェープ
ParaView data
のエクスポート
インターフェイス応用例
- Abaqus/CalculiX、ANSYS FEM モデルなどのインポートと解析
- Pictures 解析結果のエクスポート
IronPythonインタプリタ（Mecway内部ライブラリ）によるUFFエクスポート・スクリプト
Mecwayモーダル解析結果（左：Mecway 右：汎用FEA）
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