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芝刈り機前輪ユニットFEA事例

製品設計を行う場合、設計の方向性を確認するため、設計段階で積極的に 解析 を行う設計者が増えています。
設計プロセスの途中で作業中の3Dモデルを直接解析する事で、モデルの設計をそのまま続けるのか、
それとも設計変更すべきなのか、その場で確認することができます。
今回は『芝刈り機』のモデルからソリッドモデルとサーフェスモデルを混在させた構造解析をご紹介しましょう。

解析のテーマ

  • 芝刈り機前輪ユニットの強度を確認
  • ブラケットモデルの形状が適正かどうかを確認
  • ブラケットモデルは板金モデルなので、中立面を用いる

解析対象のモデル

  • 前輪ブラケット(板金モデル)
  • 指示ボルト(ソリッドモデル)

全体を解析するのではなく、現在設計途中のモデルに対して設計の方向性を確認するための解析を行います。
このモデルの場合、芝刈り機の進行方向に対してブラケットの強度が十分かどうかを確認します。
必要があれば、ブラケット形状の編集(設計変更)を実施し、設計意図に従ったモデリングを行います。 
SE-FEA2_01.png

解析モデル化

解析対象のモデルから、 板金 モデルである前輪ブラケットより中立面を抽出し、解析モデルとします。 
Solid Edgeには板金モデルから中立面を自動生成する機能があるので、中立面の抽出は1コマンドでOKです。

境界条件の設定

①部品同士の接合
中立面を用いているため、ブラケットとボルトの間には隙間がありますが、
Solid Edgeの接合部分を認識する機能で簡単に「Glue」接合を追加できます
②荷重の追加
荷重は面・エッジ・点に追加が可能です。このモデルではブラケットの穴エッジに荷重を追加します。
荷重の方向はSolid Edgeのステアリングホイールを用いて簡単に設定・編集ができます。
③拘束の追加
ボルト部分は本来、自由に回転するのですが個の解析では便宜上固定を行います。

SE-FEA2_02.png

解析実行

メッシュを作成し、解析を実行します。 
SE-FEA2_03.pngSolid Edge Simulationを用いていることで、いつでもCAD(設計)でモデルの変更が可能です。 
SE-FEA2_04.pngここではブラケットのサイズを シンクロナス・テクノロジー の『移動』で変更し、即、モデル変更を反映させています。 






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