Dentsu Soken Inc. · TSE:4812

Dentsu Soken — Technical Presentation (November 2020)

102 slides from Dentsu Soken's technical presentation, Nov 11, 2020

  1. Slide 1: STREAM® 紹介

    STREAM® 紹介 2016年4月改訂 © Software Cradle ｜1

  2. Slide 2: 熱設計とシミュレーション：熱設計の必要性

    熱設計とシミュレーション  熱設計の必要性 製品の設計開発においては様々な制約がある 機能 強度 音 熱 性能 磁場 重量 耐久性 快適性 信頼性 収益性 デザイン性 コスト 外観 開発期間 形状 © Software Cradle ｜2

  3. Slide 3: 解析の必要性

    熱設計とシミュレーション  解析の必要性 設計プロセスのどの段階で解析を行うのか コスト 設計の自由度 コンセプトデザイン 問題の複雑さ 仕様作成 粗設計 詳細設計 検証・評価 量産 コンセプトデザインにおける熱流体解析の有効性は広く認知されている © Software Cradle ｜3

  4. Slide 4: シミュレーションに求められる効果

    熱設計とシミュレーション  シミュレーションに求められる効果 部品の配置変更 複数の設計案・条件を試すことができる 結果を分かりやすく可視化できる 局所だけでなく全体への影響が分かる  配置、レイアウト変更による熱、流れの影響  形状の変更による熱、流れの影響  放熱性能、ファン性能による熱、流れの影響 電源ユニットの熱対策 一部部品の熱伝導率変更 CPU： Pentium4 3.06GHｚ換算 メッシュ数： 191×120×62＝1,421,040 計算時間： 約22分 © Software Cradle ｜4

  5. Slide 5: STREAM®の開発コンセプト

    STREAM®の開発コンセプト 使いやすさと安定性に優れ、大規模なデータでも高速計算が可能 解析工数を短縮できるツールであること ： 簡便な操作性・自動化 バランスの良いツールであること ： “省メモリ・高速性” ⇔ “高機能・高精度” 機能 R&D, CFD 専門家、研究者 Specialist 解析技術者用 多機能CFDソフト CAE & CAD Engineer 設計実務者 解析初心者用 Mechanical Designer 必要機能、簡易性 操作性 © Software Cradle ｜5

  6. Slide 6: STREAM®の特長

    STREAM®の特長  STREAMの特⻑ • STREAMの特長 • 構造格子の採用で、計算用格子の作成が簡便 • 安定した高速演算で、大規模解析にも対応可 • 優れた操作性、GUI構成により条件設定を簡便化 • 省メモリ（例：100万要素解析/300MBメモリ） • 優れたユーザーカスタマイズ機能（VBインターフェイス 他） • 多彩なビジュアライゼーション機能  適応分野 建築・空調、環境・土木、電子・電気機器、 自動車・機械・重工 © Software Cradle ｜6

  7. Slide 7: 事例紹介

    事例紹介 © Software Cradle ｜7

  8. Slide 8: STREAM®で解析できる事例

    STREAM®で解析できる事例  建築・空調 • 屋外風環境評価（ビル風） • 居室の温熱環境・換気解析 • データセンターの排熱解析 • クリーンルームの気流・清浄度解析 • 蓄熱槽の効率評価 • 表面結露の評価  環境・土木 • 高潮による浸水検討 • 防波堤の消波解析 • 工場等からのガス拡散解析  電気・ • AV・映像機器の熱設計 精密機器 • 電子デバイスの放熱設計 • ダイコーティングにおける塗膜形状解析  自動車・ • ラジエータ通風解析 機械・重工 • エンジンルーム内熱気流解析 • ボディ床下の流れ解析 • 塗装ブースの気流制御検討 © Software Cradl

  9. Slide 9: 事例紹介：高層建物周りのビル風対策

    事例紹介：⾼層建物周りのビル⾵対策  ⾼層建物が周囲の⾵環境に与える影響を評価し、対策をたてる 高層マンション建築前 高層マンション建築後 強⾵発⽣領域 ⾼層マンション © Software Cradle ｜9

  10. Slide 10: 事例紹介：高層建物周りのビル風対策

    事例紹介：⾼層建物周りのビル⾵対策  解析の中で対策案を検討 対策：グリーンベルトを設置 グリーンベルト ⾼さ：3m 植樹による圧⼒抵抗により、 計画通学路に⾵対策を施す Y X © Software Cradle ｜10

  11. Slide 11: 事例紹介：高層建物周りのビル風対策

    事例紹介：⾼層建物周りのビル⾵対策  対策案の効果を検証 グリーンベルト無し グリーンベルト設置後 強⾵発⽣領域 強⾵が緩和 強風発生領域 多大な時間と費用が必要、もしくは実験が困難なケースであってもシミュ レーションにより信頼性の高い対策を検討可能 © Software Cradle ｜11

  12. Slide 12: 事例紹介：公園の樹木配置による通風・防風対策

    事例紹介： 公園の樹木配置による通風・防風対策  住宅地開発の公園計画において、常緑樹と落葉樹の配置や密度を検 討し、住宅への夏のクーリング効果や冬の防⾵効果の予測をたてる 樹木を放射状に整列配置 期待出来る効果 夏期： 南風を増幅させ周辺 に流す 冬期：放射状に並ぶ 常緑樹のひだにより 西風を和らげる 常緑樹（緑）と落葉樹（茶）の配置 計画地：住宅開発地内の公園 夏期 冬期 ⾵向：南 ⾵向：⻄ ⾵速：地上50m, 3m/s ⾵速：地上50m, 3m/s 樹木モデル（風の透過率） 樹木モデル（風の透過率） 常緑樹：透過率40%（緑） 常緑樹：透過率40%（緑） 落葉樹：透過率40%（茶） 落

  13. Slide 13: 公園の樹木配置：シミュレーション結果

    事例紹介： 公園の樹木配置による通風・防風対策  シミュレーション結果 • 夏期：樹⽊の間に⼩さな⾵の通り道があり、住宅地に⾵を運んでいる ⾵向：南 ⾵向：南 • 冬期：整列した常緑樹が⻄⾵を防いでいるが、密度を増した⽅がより 効果的と考えられる ⾵向：⻄ ⾵向：⻄ © Software Cradle ｜13

  14. Slide 14: 公園の樹木配置：改善案

    事例紹介： 公園の樹木配置による通風・防風対策  シミュレーション結果を踏まえた改善案 – 風の道を放射状に設定する – 常緑樹の密度を増す 夏期 初期案：⾵の通り道をつくるよう樹⽊を整列。 改善案：森のような樹⽊のまとまりの間に遊 歩道をつくり、冷却された風が放射状に周辺 に広がるようにする。 冬期 常緑樹の密度を増すことで、冬期における防 風効果も期待できる。 © Software Cradle ｜14

  15. Slide 15: データセンターの温熱気流シミュレーション

    事例紹介： データセンターの温熱気流シミュレーション  解析概要と解析ケース条件 外気（側面30℃、上下断熱） エアコン（56kW/基） 外壁（ｺﾝｸﾘｰﾄ厚さ100mm） • 最低吹出温度：15℃ サーバー（1kW/台） • 除湿：考慮しない 108台（4x9x3） • 上部：吸込み • 下部：吹出し 基本ケース 上部：吸込み、下部：吹出し ケース1 上部：吹出し、下部：吸込み ケース2 床下から吹出し、上から吸込み ケース3 壁面に鉄板を取付 コールドアイル  計算条件 W8xD8xH4[m] ケース4 アイルキャップ 標準k-eモデル、定常計算 ケース5 エアコンを対角に設置  計

  16. Slide 16: データセンター：排気温度の比較

    事例紹介： データセンターの温熱気流シミュレーション  排気温度の⽐較 • ケース別 • サーバー設置場所別 4‐9 3‐9 2‐9 4‐1 1‐9 3‐1 2‐1 1‐1 © Software Cradle ｜16

  17. Slide 17: データセンター：解析結果 基本ケース

    事例紹介： データセンターの温熱気流シミュレーション  解析結果：基本ケース エアコン下部から吹出し、上部から吸込み 冷却効果に大きなムラがあり、後方に熱だまりが発生している 改善の⽬的：  冷気の均一な循環 ムラの少ない冷却効果  熱だまりの排除 © Software Cradle ｜17

  18. Slide 18: データセンター：床下換気（ケース2）

    事例紹介： データセンターの温熱気流シミュレーション  解析結果：床下換気（ケース2） 床下換気口から吹出し、エアコン上部から吸込み 床下を通して比較的均一に冷気が入ることにより、ムラの少ない冷却効果が 実現された 改善案1 床下吹出し口 床下吹出し口 © Software Cradle ｜18

  19. Slide 19: データセンター：天井から排気（ケース7）

    事例紹介： データセンターの温熱気流シミュレーション  解析結果：天井から排気（ケース7） 天井換気口から排気（後方6箇所） 基本ケースでは後方に溜まっていた熱気が排出されることに より、高温部分が無くなった 天井の排気孔 改善案2 © Software Cradle ｜19

  20. Slide 20: データセンター：解析結果（参考）

    事例紹介： データセンターの温熱気流シミュレーション  解析結果（参考） コールドアイル上に扇風機４台を設置 現場でよく用いられる対策法 実効性があることがよくわかる © Software Cradle ｜20

  21. Slide 21: データセンター：ズーミング機能を使用

    事例紹介： データセンターの温熱気流シミュレーション  解析結果：ズーミング機能を使⽤ 側⾯： 既存の計算結果を新しい解析の Ymax面： 全体計算の流速条件を適用 境界条件に適用 圧力境界条件 （ズーミング） • 計算時間の節約 • スケールの違いを補間で補う ファン 発熱源(300W/node） (全体計算と合わせた） © Software Cradle ｜21

  22. Slide 22: 事例紹介：ユーザー事例

    事例紹介：ユーザー事例  別資料（事例リーフレット）をご覧ください 会社名 事例 沖プリンテッドサーキット株式会社様 プリント基板 温度低減効果の予測 ユーザー様 パーキングエリア施設内の空調環境の変化予測 サッシメーカー様 サッシの結露シミュレーション 神戸芸術工科大学様 自然と対話する木造パッシブソーラー住宅 © Software Cradle ｜22

  23. Slide 23: 導入効果

    導入効果  熱流体解析のメリット 早期検討による手戻りの軽減 試作にコストがかからず、設計 手戻りを軽減しコスト・工数の削減に 初期段階からアイデア比較や性 能予測を行なうことができる 多くの知見と可視化 実験：測定した点のみ 解析：領域内全てのデータ取得 可視化：理解を深めやすく、また第三者に情報を伝えやすい（PRなど） 解析だからこそ・・・ 実験コスト高、長時間かかるケース、実験が困難なケースでも検証可能 © Software Cradle ｜23

  24. Slide 24: 導入効果：解析によるコスト・工数削減

    導入効果 ⼿戻りによる コスト・作業  解析によるコスト・⼯数削減 ⼯数増加 求められる 完成度 実験中心 詳細設計案 初期設計案 試作・評価 設計変更 の自由度 解析中心 解析・評価 モデル変更 試作・確認 仕様作成 粗設計 詳細設計 検証・評価 量産 タイムライン © Software Cradle ｜24

  25. Slide 25: 導入効果：知見と可視化

    導入効果  知⾒と可視化 条件を変え何度でもシミュレーション可能 可視化により結果が見えやすく比較しやすい ヒートシンクの ヒートシンクの 向きを変更 レイアウトを変更  解析だからこそ・・・ 実験が困難なケースでも検証可能 強⾵発⽣領域 強⾵が緩和 • 屋外の風環境 • ダムや水路 • 大気中のガス拡散 © Software Cradle ｜25

  26. Slide 26: © Software Cradle

    PRAGHAIT © Software Cradle | 26

  27. Slide 27: 機能一覧（概要）

    機能一覧（概要） • 各種乱流モデル • 各種流れ解析（発泡樹脂流動、混合ガス含む。浮力考慮） • 混相流/自由表面（VOF法、１流体MARS法） • 各種熱解析（日射、ジュール熱含む）、熱回路網モデル（2抵抗） • 湿度・結露（蒸発・潜熱の考慮） • 反応解析（化学反応、燃焼、凝固・融解） • 拡散（揮発性物質の拡散） • ファンモデル（軸流・斜流） • 空調機モデル、換気効率、快適性指標など空調に特化した機能  対話型ウィザードによる分かりやすい条件設定  ライブラリ登録による部品一元管理（部品、物性、解析条件）  マルチブロックによる特定箇所のメッシュ重点配置  多彩な結果アニメ

  28. Slide 28: 解析の流れ

    解析の流れ  各アプリケーションの役割 Pre 解析モデルの作成 CADデータ読み込み ･ 部品配置 ･ 微小モデルの取り込みサイズコントロール各 形状への特徴づけ : 物性値設定 ･ 材質、発熱量など 境界条件、解析条件の設定（ウィザード） 解析領域分割メッシュ作成、要素分割決定 解析実行 Solver ソルバーによる数値解析実行 解析進捗のモニタリング Post 結果の可視化 ポストによる数値解析結果の確認 温度、流れの確認 © Software Cradle ｜28

  29. Slide 29: 解析作業の流れ：Preprocessor

    解析作業の流れ： Preprocessor  CADモデル読み込み • モデルファイル形式 Parasolid XT *.x_t STEP *.stp, .step STL *.stl DXF(2D, 3D) *.dxf XGL *.xgl NASTRAN *.nas IDF（電子基板フォーマット）*.idf SHAPEファイル ガーバーデータ プリ画面内に対象ファイル • 形状テンプレート をドラッグ＆ドロップ 直方体、六面体、円柱、円錐台、 球、傾斜厚板、点、パネル、 スケッチ面による2.5次元モデル、 ファン、アネモモデル、配管部品、 電子部品（筐体、放熱フィン等） © Softwar

  30. Slide 30: 解析作業の流れ：Preprocessor

    解析作業の流れ： Preprocessor  解析条件、境界条件等の設定 一連の作業がツリーで表示され、対話型ウィザードによるナビゲートで上 から順に必要条件を設定していく 解析タイプの設定 境界条件の設定 ・流れ解析 ・流れの種類 ・乱流モデル ・温度解析 ・浮力考慮 ・輻射解析 ・日射解析 ① ② ③ クリックしたページに移動 [条件ウィザード]のページ内で設定可能 解析対象に応じて、設定が必要な項目がツリーリストに追加・表示される 設定中、設定済みの項目にはチェック がつく © Software Cradle ｜30

  31. Slide 31: 解析作業の流れ：Solver

    解析作業の流れ： Solver  Solverによる計算 「ジョブ編集・状況」画面から計算実行 メッシュファイル 解析条件ファイル マウスで 分割保存 ドラッグ＆ドロップ →メモリ負荷を抑える 解析条件はテキストエディタで編集可 © Software Cradle ｜31

  32. Slide 32: 解析作業の流れ：Solver

    解析作業の流れ： Solver  計算結果データをPostで読み込み © Software Cradle ｜32

  33. Slide 33: 解析作業の流れ：Postprocessor

    解析作業の流れ： Postprocessor  結果出⼒ 画像、アニメーション（*.avi）による可視化 Click on figure © Software Cradle ｜33

  34. Slide 34: 機能一覧（詳細）

    機能一覧（詳細） *対応CADをご確認ください。 Preprocessor CADデータインターフェイス Parasolid XT, STEP, STL, DXF(2D,3DFACE), XGL, NASTRAN, IDF, SHAPE, ガーバーデータ（RS‐274D/X)* 直方体、六面体、円柱、円錐台、球、傾斜厚板、点、パネル（直交、四辺形、傾斜）、 形状作成 スケッチ面による2.5次元モデル、ファン（平面、回転、変向）、空調部品（アネモ、配管） 電子部品（筐体、基板、放熱フィン、ピンフィン、カードガイド、スリットパンチング、切り抜き） マウス操作による３Ｄレイアウト、グリッドスナップ機

  35. Slide 35: 機能一覧（詳細）

    機能一覧（詳細） Solver 格子 構造格子（直角座標、円筒座標）、非構造格子（移動物体） 解析手法 有限体積法、有限要素法（移動物体内部）、圧力補正解法（SIMPLEC） 数値スキーム 移流項精度 １次／３次（QUICK）、精度風上差分 マトリックスソルバー JACOBI法、SOR法、MICCG法、ILUCR法、ILUCGS法、FMGCG法 格子関連機能 移動物体、マルチブロック、ズーミング 計算コントロール 定常計算、非定常計算 非圧縮性流体、圧縮性流体、非ニュートン流体、発泡樹脂流動、多種流体、混合ガス、 流れ解析 浮力考慮（ブジネスク近似）、マランゴニ対流 標準k‐εモデル、RNG

  36. Slide 36: 機能紹介：Preprocessor 形状データの修正

    機能紹介： Preprocessor  形状データの修正 • 切断、穴埋め（ブール演算） • 単純化（デフォルメ、直方体化、円柱化） • 微細形状削除、辺接続自動修正 • 部品整列 • スケッチ座標におけるマウスによる部品配置（傾斜面可）・編集 • 2次元DXFのインポート • ブール演算 接触熱抵抗条件といったペアの条件も継承される 例 A-B（差） Ａ（直方体） Ｂ（円柱） Ａ1（任意） Ａ2（任意） 演算前 演算後 © Software Cradle ｜36

  37. Slide 37: 機能紹介：Preprocessor 形状データの修正

    機能紹介： Preprocessor  形状データの修正 曲面および斜面形状を含むモデルをそのまま構造格子で自動分割すると… 要素分割後の形状がメッシュの位置に依存する 計算用モデルの形状が原形状から大きく変化する場合がある 単純化した形状に置き換え 元形状の表面積または体積を保持できる メッシュ分割後の形状変化をコントロールできる 形状単純化の例： 部品形状を簡易化 CADデータをデフォルメ（間引き） 直方体化 円柱化 © Software Cradle ｜37

  38. Slide 38: 機能紹介：Preprocessor グループの取り扱い

    機能紹介： Preprocessor  グループの取り扱い 第１階層のグループにおいて複数の流体領域 空調機モデルの設定 をグループ化 吸込、吹出口が同じ部品 （配置ツリー上の部品群） 吸込、吹出口が異なる部品 （グループ化） 流体領域２ 円柱２ ダクト１ ダクト２ 空調機グループ ダクト３ 円柱１  スケッチ座標系(U,V,W)におけるマウスによる部品配置、編集 スケッチ部品作成ダイアログ マウスによる部品配置選択 スケッチ座標選択 スケッチ面を確定 マウスによる部品配置を選択 作成する部品タイプを選択 スケッチ面上でクリックして 配置場所を指定. スケッチ面 © Software Cr

  39. Slide 39: 機能紹介：斜め部品の配置

    機能紹介： Preprocessor  斜め部品の配置（スケッチ⾯） ファンを斜めに配置したい スケッチ⾯ 30° ワークシートに替わりスケッチ面を採用 切り抜き スケッチ面を用いて部品の斜め配置が可能に © Software Cradle ｜39

  40. Slide 40: 機能紹介：スケッチ部品のモデルタイプ

    機能紹介： Preprocessor  スケッチ部品のモデルタイプ スケッチ面を用いて定義できる部品をスケッチ部品と呼ぶ 押し出し壁 選択部品まで押し出し 回転体 パネル（厚み無） 切り抜き ファンモデル・スリットパンチングモデル （単独配置、切り抜きも可） ※切り抜き対象部品は一様な薄板を前提 © Software Cradle ｜40

  41. Slide 41: 機能紹介：2次元DXFのインポート

    機能紹介： Preprocessor  2次元DXFのインポート DXFのレイヤ単位で管理（ LINE、ARC、POLYLINE等） • スケッチ面の下絵（図面）として利用が可能 • 頂点・曲線上点をスケッチ面でのポリゴンの頂点として参照 • ２直線の交点を点として登録も可能 © Software Cradle ｜41

  42. Slide 42: 機能紹介：メッシュ生成

    機能紹介： Preprocessor  メッシュ⽣成 • 構造格⼦（直⾓・円筒座標）の特⻑：  格子構造が単純で計算用格子の作成が容易  安定性に優れ高速計算が可能  部品単位のメッシュコントロールで部品の 移動によるメッシュ再作成が容易 • 辺接続の自動修正 [メッシュ]/[分割実行] タブでは、辺接続解消の一括修正が可能 [メッシュ]/[分割設定]/[その他] タブ 辺接続している部品を選択後、辺数調査し、 各要素が面接触となる 自動処理。→「辺接続の解消」チェック 熱が伝わらない （注）選択部品の再要素分割も可 ように自動的に補正 © Software Cradle ｜42

  43. Slide 43: 機能紹介：乱流モデル

    機能紹介： 乱流モデル  ⾼レイノルズ型 k-εモデル – 標準k-εモデル – RNG k-εモデル – MP k-εモデル  線形低レイノルズ型k-εモデル – AKN k-εモデル  ⾮線形低レイノルズ型k-εモデル – AKN k-εモデル  温度場２⽅程式モデル – 壁関数型NKモデル – 温度場２方程式型AKNモデル  代数応⼒モデル © Software Cradle ｜43

  44. Slide 44: 機能紹介：乱流モデル

    機能紹介： 乱流モデル  ⾼レイノルズ型 k-εモデル – 標準k-εモデル：壁近傍は対数則を⽤いる。 実験値から得た定数を用い、安定性、汎用性があり最も実 績が多い。 – RNG k-εモデル： フーリエ解析から理論的に求められた定数を用いる。 – MP k-εモデル (Kato-Launder補正）： Kato-Launder補正により、よどみ点近傍での乱流エネル ギー生成の過大評価を防ぐ。 © Software Cradle ｜44

  45. Slide 45: 機能紹介：乱流モデル

    機能紹介： 乱流モデル  線形低レイノルズ型k-εモデル – AKN k-εモデル： 剥離・再付着流れや層流・乱流間の遷移現象の解析に有効。低レ イノルズ型であるため、部品数が多い、流路が複雑など、壁面に よる影響が大きな解析に対し精度の向上を期待できる。  ⾮線形低レイノルズ型k-εモデル – AKN k-εモデル: 乱流の非等方性を考慮。ダクト内や曲円管内部など、２次渦の生 じる流れ場解析が可能。  温度場２⽅程式モデル – 壁関数型NKモデル： 速度場の乱流モデルに標準k-εを採用している為、標準k-εの計算 結果をそのまま解析に利用できる。温度が異なる流体の混合現象 に有効。 自

  46. Slide 46: 機能紹介：乱流モデル 代数応力モデル

    機能紹介： 乱流モデル  代数応⼒モデル k-εモデルを元にして、同等の計算時間で非等方性流れの計算ができ るよう考案されたモデル。渦粘性モデルを用いず、直接レイノルズ応 力の輸送を代数式で解く。乱流の非等方性が大きく、渦粘性でモデル 化が困難な場合に有効。 © Software Cradle ｜46

  47. Slide 47: 機能紹介：マルチブロック

    機能紹介：マルチブロック  マルチブロック機能 パッケージのリードの影響を考慮したい 必要箇所にのみ細かな格子を追加でき、メモリー削減・計算時間短縮につながる 部品形状を正確 当該箇所の格子を 不要な箇所にも パッケージ周辺のみ に表現できない 細かくすると・・ 格子が密集 格子を細かく設定 © Software Cradle ｜47

  48. Slide 48: 機能紹介：マルチブロック ビル風解析例

    機能紹介：マルチブロック  ビル⾵解析例 シングルブロック マルチブロック（2ブロック） ルートブロック ブロック2 メッシュ比較 メッシュ比較 © Software Cradle ｜48

  49. Slide 49: 機能紹介：マルチブロック ビル風解析例

    機能紹介：マルチブロック  ビル⾵解析例 シングルブロック マルチブロック（2ブロック） 流速分布 （地上10m断面） Max：113℃ Max：114℃ 速度ベクトル 324 要素数（万） 200 計算使用マシン（1コア） Windows XP Professional 1456 収束サイクル 737 CPU ： 2.66GHz 750 計算時間（分） 166 メモリ： 4.00GB 1.0 使用メモリ（GB） 0.7 © Software Cradle ｜49

  50. Slide 50: 機能紹介：移動物体機能

    機能紹介：移動物体機能  移動物体の影響を反映した流れ解析 流体領域に位置する物体の移動（直線上または円周上の動き）を考慮する 回転物体、高温物体の移動を反映した流れ解析が可能 – 移動物体の構成要素： 例：扉の開閉に伴う室内空気の流出 • 六面体及び円錐台部品 – 移動物体内部の熱移動： • 有限要素法で解析 • 物性値、初期温度、発熱条 件、熱伝達条件、壁面応力 条件を設定 注意事項  六面体要素は必ず流体要素の節点を１つ以上 含む。  移動物体同士の接触や熱移動は考慮しない。  １サイクルで隣接する要素を飛び越えて移動 すると解析精度が低下する。 Click on figure

  51. Slide 51: 機能紹介：Zooming機能

    機能紹介：Zooming機能  計算結果の領域値を新たな解析に利⽤ 計算結果（FLDファイル）の任意領域の値を新しい解析の境界条件に適用する 例：既存のビル下流に新たなビルを建設した場合の流れの変化 既存の計算結果（流速分布）を、解析モデルBのInlet面に条件として与える A：現況のビルによる流れの計算結果 境界条件として適⽤ B：将来ビル領域の流れ計算の⼊⼒条件に利⽤ マッピング用情報 • 計算時間の節約 1.現況のFLDファイル • スケールの違いを補間で補う 2.座標変換情報 3.対象変数  流れ境界、熱境界、初期条件で利用可能。  座標位置の補正（平行移動＋回転）が可能 © S

  52. Slide 52: 機能紹介：熱回路網モデル

    機能紹介：熱回路網モデル  熱回路網モデル（２抵抗モデル）半導体メーカより提供 ※θjcとθjbはパッケージ製品のスペックとして 半導体パッケージ ICチップ ケース ジャンクション 樹脂封止 ボンディングワイヤ θjc リードフレーム θjb ヒートスプレッダ プリント基板 例：２抵抗モデルを⽤いた⾃然対流熱解析 ２抵抗モデル θjc=10[K/W] θjb=20[K/W] 半導体モジュール 発熱量 2W © Software Cradle ｜52

  53. Slide 53: 機能紹介：薄い部品の熱伝導

    機能紹介：薄い部品の熱伝導  伝熱パネル プリント配線の熱伝導 多層建材による熱伝導 薄い部品の熱移動を扱いたい 解析空間の大きさに比べて非常に薄い部品の熱移動に対し、薄いメッシュ を設定せずに扱うことが可能 例：斜め配置の薄板の熱伝導 特長 • ゼロでない開口率の設定が可能 流体が伝熱パネルを通過するとき加熱・冷却される 伝熱パネル： 要素表現： • 斜め配置の薄板の熱伝導を扱える 熱移動できる 熱移動できない 要素の頂点のみが接触している粗い格子の場合、 要素表現では熱伝導が起きない（下図） • 熱伝導率の異方性を考慮可能 • 面積発熱・輻射を考慮可能 × 点接触：熱が 各要素を面接 伝

  54. Slide 54: 機能紹介：薄い部品の熱伝導：伝熱パネル

    機能紹介： 薄い部品の熱伝導： 伝熱パネル  伝熱パネル 伝熱パネル：ゼロでない開⼝率の設定の例 流体が伝熱パネルを通過する時、加熱・冷却される ※ 速度場： あらかじめ定常で計算 温度： リスタートで非定常計算 開口率 50％ 発熱体（空気と断絶） （穴あきパネル:上下） 開口率 0％ Click on figure 注意事項  線状に接する部品間の熱伝達条件は指定できない。 （隣接する部品の物性番号が同じ→断熱、物性番号が異なる→熱伝導）  伝熱パネルの重複設定は後設定が優先される。  輻射解析機能、移動物体機能、温度解析機能との併用は不可。 © Software Cradle ｜

  55. Slide 55: 機能紹介：電流解析

    機能紹介：電流解析  電流（ジュール熱）解析 導電体の電位差によるジュール発熱量を解析したい 与えられた電位、または電流密度の条件から、物質内の電位分布・電流 密度分布を求め、電気抵抗による発熱（ジュール熱）を計算する 例：基板上の配線 © Software Cradle ｜55

  56. Slide 56: 機能紹介：輻射

    機能紹介：輻射  熱輻射 電磁場が空間を無数の方向に飛び交いエネルギーを運ぶ現象 • フラックス法：輻射線の⽅向数を限定し（8,24,48方向）、特定方向への熱輸送のみ解く解法。温度差の大きい （70～80℃）ケースで高い精度を期待できる。 【使用例】燃焼など高温のガス輻射解析。 • ＶＦ法： 輻射形態係数を⽤いる解法。形態係数ｆはモンテカルロ法（⾯数：多、反射：少）とラジオシティ法 （⾯数：少、反射：多）で求める。温度差の⼩さな解析でも精度がよい。 【使用例】室内空調解析、筐体内解析、高温の炉内解析。 例： 天井⾯冷却パネルの輻射解析（VF法） 解析モデル 外気温 冷却パネル 25℃ 表面

  57. Slide 57: 機能紹介：日射

    機能紹介：⽇射  ⽇射機能 日射の影響を考慮した温度分布を求める 太陽位置と日射を受ける物体との相互関係から日射の影響を受ける部分を 特定し、日射による影響をエネルギー方程式に対する発熱項として考慮する 例：⽇射による室内の温度推移（10時〜15時） 窓 衝立 ⽇射透過：100% 温度コンター図（非定常解析（5時間）） 10：05 12：30 15：00 Click on figure 注意事項  流体は全て透過体とみなされる。その他の対象物体は透過率、吸収率を設定可能。  対象物体に当たって反射した光が別の対象物体に与える影響は無視される。 © Software Cradle ｜57

  58. Slide 58: 機能紹介：天空日射

    機能紹介：天空⽇射  天空⽇射機能 直達日射に加え、天空日射の影響を考慮した温度分布を求める 天空日射＝大気中の塵埃や水蒸気で乱反射してから地表に達する日射 日射解析を行い、天空日射の考慮あり/なしでの流れ，熱，日射の解析を実 施、比較する 例：⽇射照射量（14時30分） 部品毎の各⽇射量 外壁_Ymax 表面温度コンター図 （単位：mm） 外壁（Xmin） 内壁_Ymax （非定常解析[30分間]） 天空⽇射の考慮に 内壁（Xmin） 外壁_Xmax より厳密な反射を 窓B 取り扱えることが しきり わかる 窓A 外壁_Ymin 部品番号と部品 名の対応表 直達日射 部品番号 部品名 1

  59. Slide 59: 機能紹介：湿度、結露・蒸発

    機能紹介：湿度、結露・蒸発  湿度解析 固体面上の水分と空気中の水蒸気の行き来を計算できる 表面の水分量の他、ある瞬間の水分移動量なども求めることが可能 – 湿度解析における単位系：絶対湿度1、 例：浴室内の結露蒸発の時間変化 相対湿度2、飽和度、質量分布（STプ リでは1,2の設定のみ） – 結露と蒸発： • 断熱を除く熱伝達が行われる壁境 界全てが対象 • 水蒸気の結露および壁面への付着 量の算出（ただし結露が溜まって も水は流れない） • 結露・蒸発面に隣接する固体に対 して潜熱の影響を考慮 – 空気の流れを伴わない一定水分の流入 流出を扱える（除湿剤など） Click on figu

  60. Slide 60: 機能紹介：湿度、結露・蒸発

    機能紹介：湿度、結露・蒸発  累積結露量の計算 浴室の鏡（伝熱パネルで作成）に付着する結露量と鏡内部の温度を計算する 例：浴室の鏡に結露が発⽣する例 ※ 浴室内温度は鏡よりも高く設定 浴室内相対湿度は70％ 鏡(伝熱パネル) 累積結露量 鏡内部温度 浴室温度に近づく程度まで上昇 蒸発 蒸発 浴槽 Click on figure © Software Cradle ｜60

  61. Slide 61: 機能紹介：反応モデル（燃焼）

    機能紹介：反応モデル（燃焼）  燃焼：渦消散モデル（気相反応） 詳細反応式を用いずに、ある程度の精度で燃焼シミュレーションを行いたい 乱流特性量から、乱流燃焼時の総括反応速度を求める 例：⽔素の燃焼 計算結果 © Software Cradle ｜61

  62. Slide 62: 機能紹介：凝固・融解

    機能紹介：凝固・融解  多種流体に対応する凝固・融解機能 – 液相･固相線温度、潜熱、流動限界固相率を流体毎に設定可能 – 限界固相割合を流体毎に設定可能。ある流体で限界固相割合以上に凝固 しても他の流体において流れ解析を続行 例：多種流体による凝固解析 固相率の等値面と速度ベクトル図 銅板 低温流体 銅管が冷却される 注意事項  固相の流動は考慮されない。 Click on figure  固相は流体要素として取り扱われ、物性値など流体のものが計算上使用される。  初期条件に固相線温度以下の温度を与えることで、その要素は初期状態で流動しない固相領域となる。 © Software Cr

  63. Slide 63: 機能紹介：拡散

    機能紹介：拡散  拡散 物質が濃度（質量分布）の高い方から低い方へと移動し、最終的に均一 に混ざり合う現象を計算。乱流解析では乱流渦によって拡散がより促進 される。乱流渦の拡散はSTREAMソルバーの内部計算で自動的に求めら れる。拡散物質の濃度分布を計算 例：煙突の発煙解析 大気空間中に設置された高さと位置の異なる煙突２本に各々発煙量を設定 し、空間の濃度分布を解析する。 煙突Ｈ 煙突L 発煙量3[l/s] 発煙量1[l/s] 流速規定 1.0[m/s] 表面圧力 0.0[m/s] 注意事項  非圧縮性解析では、拡散物質の計算は［流体領域］のうち流体番号１の領域内のみ考慮される。  非

  64. Slide 64: 機能紹介：粒子追跡

    機能紹介：粒⼦追跡  マーカー粒⼦ – 密度や粒径を持たない、流体の動きを表現するだけの粒子  質量粒⼦ – 密度や粒径などが定義された粒子 – 浮力の影響を受ける – 流体との作用・反作用を考慮する  乱流拡散 – k-ε方程式から求めた、流れの局所的な乱れ速度（揺らぎ）を、ラン ダムな粒子の移動として表現する – これを考慮しないと、RANSなどの乱流モデルでは細かい乱れが平均 化されるため、粒子が散らばりにくい ⾼温の空気が噴出す流れ場 噴出⼝からマーカー粒⼦を⾶ばした場合 噴出⼝から質量粒⼦を⾶ばした場合（乱流拡散あり） © Software Cradle ｜64

  65. Slide 65: 機能紹介：粒子解析

    機能紹介：粒⼦解析  反応を伴う粒⼦の計算 質量を持った一般的な粒子の他、反応を伴う粒子の計算も可能 例：噴霧冷却の様⼦ 液滴を粒子で模擬し、液滴の蒸発により冷却（噴霧冷却） Click on figure © Software Cradle ｜65

  66. Slide 66: 機能紹介：自由表面

    機能紹介：⾃由表⾯  ⾃由表⾯ 重力や表面張力の影響で変化する流体の表面形状を計算 – VOF法：⼆相流解析の代表的な界⾯追跡モデル （STREAMにおいては1流体（液体）のみ計算） – MARS法：流体体積率（VOF）に基づいて界⾯形状 を決定する。二相流（二種類の流体）を同時に計算 並列計算に対応可  VOF法 VOF法 MARS法 – 計算格子内に含まれる流体体積率を正確に求めるこ とができる Click on figure – 界面形状に関する情報を持たないため、流体間の境 界面を正しく捉えることが困難 例：⽔⾯の時間変化（⽑管現象） 開口率0の面 初期形状 VOF法 初期 VOF

  67. Slide 67: 機能紹介：自由表面（MARS法）

    機能紹介：⾃由表⾯（MARS法）  MARS法 例：堰を設置した⽔ – 流体体積率の正確な輸送（体積保存） – 界面形状の高精度な捕獲と輸送（形状保存） – 格子界面での流体体積率の連続性（界面再構築） – 解析格子より細かな気泡・液滴の運動を扱える （粒子追跡法との併用による分散混相流解析） – 任意形状物体との連成解析が可能（静止VOSモデ ル利用） – １流体（液相）のみ計算も可能 注意事項  非定常解析で行う  流入条件は流入流体のVOF値を設定する  圧力方程式を解く際、マトリックスの反復計算 回数（デフォルト：1000回）を⼩さく設定する と正しい圧力が得られない恐れがある

  68. Slide 68: 機能紹介：自由表面（1流体MARS法）

    機能紹介：⾃由表⾯（1流体MARS法）  防波堤に打ち寄せる波の解析例 2流体で解くと、狭い領域の空気が高速で流れたり逆流す るケースがある。 空気 その影響で時間刻みが小さくなる、逆流現象を回避する ⽔ ため解析領域を広げなければならないなど計算コストが 1 m/s 増大する。 2流体 終了サイクル VOF法 空気が高速度で流れる 1流体MARS 2流体： 1756 1流体： 945 2流体MARS VOF ： 1597 入射波高=0.23[m] 0.8 水位[m] 1流体 0.7 高速流が発生しない 空気：解かない 0.6 0 2 4 6 8 10 ⽔：解く 時間[秒] ※ 検証例題15

  69. Slide 69: 機能紹介：静磁場による制動効果

    機能紹介：静磁場による制動効果  ローレンツ⼒により制動される流れを解析 誘導電流と印加磁場の相互作用により生じるローレンツ力は流れと逆向き に作用し、圧力損失を磁場のない流れより大きくする 静磁場制動効果（静磁場を与えて流れを制御）を考慮した計算が可能 例：導電性流体の制動 導電性壁に囲まれた流路を流れる導電性流体に流れと直交するように静磁場を与え、 ローレンツ力により制動される流れを解析 導電性壁 ローレンツ力の作用で 流路中央付近の流れが 制動されている 導電性流体 流速規定.0[m/s] © Software Cradle ｜69

  70. Slide 70: 機能紹介：マランゴニ対流、多種流体

    機能紹介：マランゴニ対流、多種流体  マランゴニ対流（粘性流動） 液体の表面張力や、種類の異なる液体間に存在する界面張力により誘起される流動現象 – 液柱のマランゴニ対流実験（右図） [温度差小] [温度差大] 表⾯張⼒： ⾼温部＜低温部 表面が高温側から低温側へと引っ張られ、 その動きが液体内部に伝わり対流が発生する。 温度差が大きいほど対流は強くなる。 注意事項  溶液の濃度の不均一性によるマランゴニ効果は 扱わない。  自由表面解析機能との併用は不可。 温度差が大きいほどマランゴニ効果が助長される  多種流体 物性の異なる複数の流体を同時に計算可能(ただし流体同士の混合は不可)

  71. Slide 71: 機能紹介：換気効率

    機能紹介：換気効率  室内空気清浄度の評価 換気効率指標を算出し効率的な換気条件(給排気口の位置、風量等)を比較検討 – 換気効率指標（拡散計算） 給気口 – 規準化居住域濃度： 空気齢 指定領域の汚染物質の平均濃度を発生 汚染量で無次元化した値。小さいほど換気がよい 空気寿命 – 空気齢指標： 空気余齢 給気口から流入した空気がある地点に達するまで の時間指標。数値が小さい方が清浄度が高い 排気口 – 空気余命指標： 空気がある地点から排気口に達するまでの時間指標 – 給気⼝の寄与率・排気⼝の寄与率： 例：室内の空気齢指標 給気⼝寄与率 給／排気口が複数あるとき、ある場所 にはどの給／排気

  72. Slide 72: 機能紹介：空調機モデル

    機能紹介：空調機モデル  空調機の能⼒と⾵量のユーザー関数制御 流入流出境界条件を設定することで空調機（冷・暖房）をモデル化して扱う – 関数･テーブル機能による吹出し温度･湿度･能力･風向の制御 – 任意の吹出し温度･湿度の設定（上限、下限設定含む）が可能 – 吹出し風量を吹出方向ベクトル値で評価 吹出⾯積：狭、⾵量：多が可能 例：冷房運転：センサー温度≦27℃の時、送⾵のみと制御した場合 b. テーブル⼿前 床から1m位置 での温度変化 センサー a. センサー位置での 温度変化 窓 a c. テーブル⼿前 床から30cm位置 b での温度変化 c 温度は27℃付近を一定 範囲で変動。

  73. Slide 73: 機能紹介：ファンモデル

    機能紹介：ファンモデル  回転ファンモデル ファン設置領域にP-Q特性を設定することで、ファン による流れを簡易的に再現する。 ファン回転による流れパターンを考慮可能 （軸流型、斜流型、遠心型）。 回転ファンを設置する領域に、P-Q曲線に従った ※定常計算 ※格⼦数：83×72×72＝430,272 流れ場（回転ファン条件）を定義する。 ※使⽤マシン：Pentium4 2GHz 流量小 流量大 遠⼼ 斜流 軸流 計算時間：２３分 計算時間：３０分 計算時間：２２分 © Software Cradle ｜73

  74. Slide 74: 機能紹介：風環境評価 STtools機能

    機能紹介：⾵環境評価 STtools機能  ⾵環境評価指標算出ツール WindTool STREAM各モジュールの機能をVBインターフェースから操作し、風環境 評価指標を村上指標に基づき算出する。 1. 建物情報など、風向の流入出条件以外のデータを設 定したCABファイルを準備 2. 解析領域の設定 16方向の風条件設定 計算の実行 [Tools]‐[WindTool] 3. 評価指標の算出 4. 評価指標の確認 注意事項  VBScriptはソース公開。  オリジナルツールから変更/編集されたものは、サポートの対象外。 © Software Cradle ｜74

  75. Slide 75: 機能紹介：風環境評価 STtools機能

    機能紹介：⾵環境評価 STtools機能  ⾵環境評価指標算出ツール WindTool 1. 建物情報など、風向の流入出条件以外のデータを設 定したCABファイルを準備 2. 解析領域の設定 16方向の風条件設定 計算の実行 3. 評価指標の算出 4. 評価指標の確認 村上指標： 強風の出現頻度に基づく風環境評価尺度。 日最大瞬間風速（日最大平均風速×ガストファク ター（突風率）でも可）の発生頻度を３風速段階に おいて計算その結果（日最大瞬間風速の超過確率） から風環境を３つのランクに分ける方法 © Software Cradle ｜75

  76. Slide 76: 機能紹介：風環境評価 STtools機能

    機能紹介：⾵環境評価 STtools機能  ⾵環境評価指標算出ツール WindTool 1. 建物情報など、風向の流入出条件以外のデータを設 定したCABファイルを準備 2. 解析領域の設定 16方向の風条件設定 計算の実行 3. 評価指標の算出 4. 評価指標の確認 © Software Cradle ｜76

  77. Slide 77: 機能紹介：アネモモデル

    機能紹介：アネモモデル  アネモモデル 第15回ユーザー事例発表会 （2005年10月） 新菱冷熱工業様 ご講演内容より抜粋 大空間の中での吹き出しとしてアネモが配置されているケースにおいて、 その吹き出しを簡易的にモデル化する *空気調和・衛生工学便覧 第13版 2 p.578 アネモ吹出の方向・分布は 冷房時：⽔平吹出 モデルと運転状況により異なる 暖房時：垂直吹出 詳細な解析には膨大なメッシュが必要 *新菱冷熱工業様のアネモモデル化 簡易モデル化*によりメッシュ数を抑え計算負荷を軽減 軸流 入力が簡単 丸形：4セルで構成 ⾓形：9セルで構成 高精度を求めない （物理現象を無視） 吹

  78. Slide 78: 機能紹介：アネモモデル 実験との比較1

    機能紹介：アネモモデル 第15回ユーザー事例発表会 （2005年10月）  実験との⽐較1（⾵速分布） 新菱冷熱工業様 ご講演内容より抜粋 丸アネモ 実験値 解析結果 丸アネモ 丸 #15 角アネモ ⾓アネモ ⾓ #15 *CFDの赤線はメーカーカタログ値 © Software Cradle ｜78

  79. Slide 79: 機能紹介：アネモモデル 実験との比較2

    機能紹介：アネモモデル  実験との⽐較2（流速ベクトル） 丸アネモ 実験値 解析結果 ネック径 12.5mm 吸込み 表面圧力0pa 暖房用設定時 アネモ: 2×2×1 [全体：12×14×30＝5040] 領域サイズ：1.3×1.7×1.7[m] 解析内容：流れ、乱れ 定常解析：定常判定値：10-4 物性値[空気] ： ・密度ρ=1.206[kg/m3] ・粘性係数μ=1.83×10-5[Pa･s] 乱流解析：標準k-εモデル 冷房用設定時 © Software Cradle ｜79

  80. Slide 80: 機能紹介：多孔質体

    機能紹介：多孔質体  多孔質体モデル フィンの多い筐体内、ハニカム、充填層、生垣など部品や粒子が細かく存在 するモデルを、要素を節約して計算したい ひとつの要素の中に異なる2種類の物質*1が混在する状態を扱うモデル 圧力損失（等方性、異方性）と熱移動*2を考慮可能 *1：流体と固体、もしくは物性の異なる固体の混在可。これらの物質 を第1物質（主要な物質）、第2物質と呼ぶ。流体は常に第1物質と 15フィン みなされる。 *2：第1物質が固体（固体固体型）の場合の熱伝導の異方性を除く。 多孔質体の特徴 • 多孔質体内の物質はそれぞれ別の温度、物質性を持ち互い に熱移動する。 • 流体は固体の抵抗

  81. Slide 81: 機能紹介：関数機能

    機能紹介：関数機能  関数機能 標準設定では対応しきれない設定条件に対し、プログラムの知識が少なくて もある程度自由にユーザー独自の設定ができるよう関数機能を用意 例：発熱体の発熱量が温度依存する 体積発熱（発熱体）：温度に依存した発熱量 [百万] 3.0 発熱量 (W/m3) log 発熱量 2.5 (絶対温度) （w/m3） [発生条件]-[関数設定]ダイアログ-[関数 名]を登録し式の記載領域に次式を入力 2.0 2.4362 1.0X105 a=TEMP+[273.0] 1.5 2.5092 2.0X105 b=log(a) 1.0 2.6749 2.5X105 Result=tbl

  82. Slide 82: 機能紹介：CADからのPre起動

    機能紹介：CADからのPre起動 *SolidWorks2008SP0以降のバージョンに対応。  CADaddinTool **各アプリケーション用のdllファイルの読込が必要。 SolidWorks Add-in*用のdllファイル。SolidWorks上で各部品に解析条件 を設定し、SolidWorksからSTREAMまたは熱設計PACのPreを直接起動でき る**。設定した条件及び部品情報はPre起動時に直接読み込まれる Preに直接引き継がれる情報 ≒ 部品設定ダイアログの設定条件 形状データ X_Tデータ  部品形状 解析条件 XMLデータ *  物性値名  発熱量  輻射

  83. Slide 83: 機能紹介：CADからのPre起動

    機能紹介：CADからのPre起動  CADaddinTool* 部品条件設定（個別設定） 一括設定も可 ①部品を選択 ②解析部品設 定を指示 ③部品条件を STREAM/熱設計PACの 設定 物性値ファイルを共有 *SolidWorks2008SP0以降のバージョンに対応 © Software Cradle ｜83

  84. Slide 84: 機能紹介：CADからのPre起動

    機能紹介：CADからのPre起動  CADaddinTool* STREAM／熱設計PACの起動 STREAM/熱設計PAC の物性値ファイルを共有 形状データ（X_T）、解析条件 （XML）がここへ出力される *SolidWorks2008SP0以降のバージョンに対応 © Software Cradle ｜84

  85. Slide 85: 機能紹介：外部データのインポート

    機能紹介：外部データのインポート 1  ガーバーデータ*の読込み *ガーバーデータ： プリント配線基板用CADデータ 基板配線フォーマットであるガーバーデータ（標準RS-274D、拡張RS- 274X）を読み込み、配線・サーマルホールの分布を反映した基板の放熱 を考慮 *1：対応CAD 図研 CR5000/Board Designer Cadence ALLEGRO(RS274Xのみ) © Software Cradle ｜85

  86. Slide 86: 機能紹介：外部データのインポート

    機能紹介：外部データのインポート 1  ガーバーデータ*の読込み *ガーバーデータ： プリント配線基板用CADデータ 上層側 下層側 ⽐較： 標準作業とガーバーケース 実験 標準作業 ガーバーケース メッシュ 1420万 760万 計算時間 18.0ｈ 13.5ｈ （収束ｻｲｸﾙ） （780） （290） 〔4並列〕 メモリ 7.6GB 4.8GB 解析 パターン配置からデ 標準ガーバー モデル作成 フォルメして配線箇 フォーマット 所に部品作成 インポート機能  配線パターンの放熱分布 より正確な基板温度分布  サーマルホールを通じての熱移動 を捉えることが可能に © Software

  87. Slide 87: 機能紹介：外部データのインポート

    機能紹介：外部データのインポート  ガーバーデータ*の読込み 上層側表面温度分布 ①基板：ガラエポ単体 ②基板：積層材 ③基板：配線パターン考慮 ガラエポ＋4層分銅残存率 下層側表面温度分布 © Software Cradle ｜87

  88. Slide 88: 機能紹介：外部データのインポート（RAMS-e）

    機能紹介：外部データのインポート 2  「RAMS-e」「ラムゼシティ」*を利⽤した都市環境解析の 効率化 *国際航業（株）社からSTREAM専用データとして提供される三次元地形データ 東京都心部の風環境解析 解析モデル STREAMプリ上で、 ラムゼシティ RAMS-e 建物の編集・間引き・ （三次元地形データ） （三次元建物形状モデル） 追加が容易 ＋ データ読込み後 データ間引き後 解析範囲：1km四⽅ 建物：ラムゼシティ 約3000棟 地形：RAMS-e 10mメッシュ 計算格⼦数： 2,800,000 計算時間： 55分 Pentium 4 2.8GHz © Software Cr

  89. Slide 89: 機能紹介：外部データのインポート（RAMS-e）

    機能紹介：外部データのインポート 2  「RAMS-e」「ラムゼシティ」*を利⽤した都市環境解析 の効率化 *国際航業（株）社からSTREAM専用データとして提供 東京都心部の風環境解析 解析結果 © Software Cradle ｜89

  90. Slide 90: 外部アプリケーションとのリンク

    機能紹介： 外部アプリケーションとのリンク  VBA、VBSによるカスタマイズ（⾃動化、簡易化） – VBAとは：ExcelなどのMicrosoft社のOffice製品に機能拡張を施すためのマクロ（プログラミング）言語 – VBSとは：Windows Scripting HostやInternet Explorer等のスクリプト機能で使用されている言語 Office製品のバックグラウンドで解析を行うようプログラムできる Excel等でパラメータ入力 Internet Explorer バックグラウンドで 自動的に形状作成・ 解析・結果抽出 Microsoft Excel Excel等に結果を

  91. Slide 91: 外部アプリケーションとのリンク(最適化)

    機能紹介： 外部アプリケーションとのリンク(最適化)  VBインターフェイスを活⽤した排気ファン位置とフィンの 最適化例 CPU PCB 放熱フィン（CPU上部に設置）のベ 排気ファンを上面に設置し ース厚み、フィンの厚み、フィンの CPUを最大限に冷やしたい。 高さ、フィンの枚数を調節して最適 化したい。 © Software Cradle ｜91

  92. Slide 92: 外部アプリケーションとのリンク(最適化)

    機能紹介： 外部アプリケーションとのリンク(最適化) ファンの位置を25mmピッチ、ベースとフィンの厚みを0.5mmピッチ、 最適化パターン フィンの高さを2mmピッチ、フィン数を5枚単位で変更すると・・・ ファンの位置 変更範囲 25mm ≤ Ｘ ≤ 275mm 25mm ≤ Y ≤ 175mm 77通り フィン 変更範囲 × 27720パターン ベース厚み：2.0〜4.0mm フィン厚み：１.0〜2.0mm 360通り フィン⾼さ：10〜20mm フィン数 ：15〜30 *但しフィン厚みにより枚数制限あり 計算時間の⽐較 30分/ケースと仮定すると・・・ ⾮現実的 27720ケース×30分

  93. Slide 93: 外部アプリケーションとのリンク(最適化)

    機能紹介： 外部アプリケーションとのリンク(最適化) 実験計画法によるサンプリング 最低限必要かつ十分なケース数に絞り込む ファンの位置座標とフィンのパラメータを自動 設計変数を割り振ったパターンリスト で考慮してモデルを作成するプログラムを、 Excel（VBA）にて作成で考慮してモデルを作 成するプログラムを、Excel（VBA）にて作成 自動でプロジェクトファイル、計算ファイルを 作成→計算 各変数の収束解を得る *ここで得られた変数を用いて確認計算するこ とを推奨 © Software Cradle ｜93

  94. Slide 94: 外部アプリケーションとのリンク(最適化)

    機能紹介： 外部アプリケーションとのリンク(最適化)  結果⽐較 フィン数と高さ ΔTとして14.79℃ （約30%）の改善 *初期温度は20℃ 温度 ベース厚みとフィン幅 case X Y ベース ⾼さ フィン幅 フィン数 温度 原形状 25.0 175.0 2.0 10.0 1.0 15 48.32 最適化 150.0 100.0 4.0 20.0 1.0 25 29.95 確認計算 150.0 100.0 4.0 20.0 1.0 25 33.53 © Software Cradle ｜94

  95. Slide 95: 外部アプリケーションとのリンク(カスタマイズ)

    機能紹介： 外部アプリケーションとのリンク(カスタマイズ)  VBAによるカスタマイズ例- Excel上での簡易空調解析 1. 解析領域の設定 2. 部品の配置、条件、パラ メータ設定 3. 部品配置データの読込、 出力 4. STREAM プリを起動し作 成データを出力 STREAM起動 STREAM プリを起動することなく、カスタマイズされたExcelで設定が可能。 作成データはExcel上のSTREAM起動ボタンからSTREAM プリに取り込むこ とが出来る。 © Software Cradle ｜95

  96. Slide 96: 外部アプリケーションとのリンク(自動化)

    機能紹介： 外部アプリケーションとのリンク(自動化)  VBAによる⾃動化例- レポートの⾃動作成 部品の表面温度コンター図をレポート（Word）に貼り付ける 1. 報告対象のFLDファイルを用意 2. VBSの実行－テンプレート（Wordファ イル）とFLDファイルを選択 3. ポストがFLDファイルを読み込み、登 録表面でループしながら選択部品ごと にコンター図を作成 4. テンプレートファイル内の位置情報に 基づき、コンター図を配置した新たな Wordファイルを作成 定型の報告書作成、同じ条件で多くの部品の解析結果を図化するなど、 同一作業の繰り返しを自動化することで作業負荷を軽減 ©

  97. Slide 97: 推奨環境

    推奨環境 © Software Cradle ｜97

  98. Slide 98: 推奨環境 OSとCPU

    推奨環境  OSとCPU 対応OS： CPU： ・Windows Vista Intel ® Xeon® ・Windows 7 ・Windows 8.1 Intel ® Core™i3,i5,i7 ・Windows 10 AMD Athlon™, Opteron™ ・Windows Server 2008 ・Windows Server 2008 R2 ・Windows Server 2012 Dual Core プロセッサの扱い： ・Windows Server 2012 R2 1Core=従来の1CPU ・RedHat Enterprise Linux 5, 6 (64 bit) * 1

  99. Slide 99: 推奨環境 グラフィック・メモリ

    推奨環境  必要なグラフィック性能 – 3D CAD がスムーズに稼動する環境 NVIDIA Quadroシリーズなど、ミッドレンジクラス以 上のグラフィックスボード搭載  メモリとハードディスク – 2GB以上のメモリ推奨 – 10GB以上のディスク空き領域推奨  実効メモリと要素数 – STREAM/熱設計PAC： 5.5GBで約1000万要素 © Software Cradle ｜99

  100. Slide 100: 推奨環境 並列計算稼働環境

    推奨環境  並列計算稼働環境 - STREAM V12 CPU OS Fortranコンパイラー MPIライブラリ GFortran RedHat Enterprise Linux 6 (GNU Fortran compiler) Intel MPI 5.0 （Linux標準） GFortran SUSE Linux Enterprise server 11 (GNU Fortran compiler) Intel MPI 5.0 Intel x86 （Linux標準） 互換CPU (64bit,x64) Windows 7 Intel Visual Fortran Intel MPI 5.

  101. Slide 101: 並列性能ベンチマークテスト

    並列性能ベンチマークテスト （要素数と倍率）  使⽤ソフトウェア： STREAM V12  計算環境： CPU：Intel Xeon E5-2697v3 , 2.60GHz , 14cores * 2CPU OS：Red Hat Enterprise Linux Server release 6.5 円筒競技場 プロジェクター 計算：流れのみ 計算：流れのみ 7000万要素 2500万要素 倍率 倍率 並列数(※) 並列数(※) (※) 分割数＝１の場合の並列数 © Software Cradle ｜101

  102. Slide 102: MSC製品担当

    正規販売代理店 株式会社電通国際情報サービス MSC製品担当 g-mscevent@group.isid.co.jp □本社 〒108-0075 東京都港区港南2-17-1 □ 関西支社 〒530-0004 大阪市北区堂島浜2-2-28 堂島アクシスビル □ 中部支社 〒460-0008 名古屋市中区栄4-2-29 名古屋広小路プレイス □ 豊田支社 〒471-0833 愛知県豊田市山之手5-121 GA豊田ビル □ 広島支社 〒732-0814 広島市南区段原南1-3-53 広島イーストビル http://www.isid-industry.jp

Dentsu Soken — Technical Presentation (November 2020) on 6ix