構造解析について知っておきたい知識5選（2）

2025年3月19日

この記事のポイント

製造業において製品開発の効率化と品質向上はますます重要になっています。その中で、構造解析は欠かせない技術として注目されています。しかし、構造解析についてまだ詳しく知らない方も多いのではないでしょうか。
この記事では、構造解析について知っておきたい知識を5つご紹介します。

CADとCAEの違いは何ですか？

CADとCAEは、どちらも製品開発に用いられる技術ですが、それぞれ異なる役割を持っています。

CAD (Computer Aided Design): 製品の外形や形状を設計する技術
CAE (Computer Aided Engineering): 製品性能や安全性をシミュレーションする技術

CADは建物の設計図を作成するようなもので、CAEは建物の構造や強度をシミュレーションするようなものです。
CADとCAEは、密接に関連しており、互いに連携して利用することで、より効率的な製品開発が可能になります。

デジタルソリューション株式会社では、長年培ってきたCAEをはじめとしたさまざまなデジタル技術を駆使して、お客様に最適なソリューションをご提供いたします。

FEMとFEAの違いは何ですか？

FEMとFEAは、どちらも有限要素法（FEM）を用いた構造解析手法ですが、以下のような点が異なります。

FEM (Finite Element Method): 物理現象を数学的な方程式で表し、コンピュータを使って数値解を求める方法
FEA (Finite Element Analysis): FEMを用いて構造解析を行うこと

簡単に例えると、FEMは料理のレシピのようなものであり、FEAはレシピに基づいて料理を作るようなものです。FEAは、FEMを用いた構造解析を行うためのソフトウェアや解析手法を総称したものです。

デジタルソリューション株式会社では、車両丸ごと1台のFEMモデル作成など膨大な作業時間が必要な場合は、インドの弊社子会社を使った『海外リソース』と弊社専門スタッフの厳しい品質チェックにより、低コスト、短納期、高品質の解析モデルをご提供いたします。

FEM解析の欠点は何ですか？

FEM解析は、非常に汎用性の高い構造解析手法ですが、以下のような欠点があります。

計算時間が長い: 複雑な形状の製品を解析する場合、計算時間が長くなることがあります。
専門知識が必要: 解析結果を正しく解釈するためには、構造解析に関する専門知識が必要となります。
モデル化が難しい: 解析対象となる製品を正確にモデル化することが難しい場合があります。

これらの欠点を克服するためには、解析手法の改良や、解析ソフトの開発、専門知識の習得などが重要となります。

デジタルソリューション株式会社では、長年培ってきたCAEをはじめとしたさまざまなデジタル技術を駆使して、お客様に最適なソリューションをご提供いたします。

建築における構造解析とは？

建築における構造解析とは、建物や橋などの構造物が外力（風、地震、重力など）に対してどのように反応するかを計算し、評価するプロセスです。具体的には、以下のような作業を行います。

荷重の計算：構造物にかかる様々な荷重（力）を計算します。これには、建物自体の重さ、使用者の重さ、風や地震の力が含まれます。
応力と変形の計算：計算された荷重が構造物にかかるとき、どのように応力（内部に生じる力）や変形（形の変化）が発生するかを計算します。
安全性の評価：計算結果を基に、構造物が安全に使用できるかどうかを評価します。これには、材料の強度や設計基準に基づいた評価が含まれます。

建築における構造解析は、安全で耐久性のある構造物を設計するために不可欠です。

デジタルソリューション株式会社ではお客様のご要望や課題をお伺いし、最適な解析方法をご提案しております。

FEMソフトとは何ですか？

FEMソフトとは、有限要素法（Finite Element Method: FEM）を用いた解析ソフトウェアのことです。有限要素法は、複雑な構造物の解析を行うための数値解析手法です。以下に、FEMソフトの特徴と使用例を紹介します。

細分化：FEMでは、構造物を小さな要素に分割します。それぞれの要素の力学的な振る舞いを計算し、全体の挙動を推測します。
シミュレーション：FEMソフトを使うことで、実際の構造物にかかる力をシミュレーションし、応力や変形を予測することができます。これにより、設計段階で問題を発見し、修正することが可能です。
応用範囲：FEMソフトは、建築だけでなく、機械工学、航空宇宙工学、自動車工学など、様々な分野で使用されています。

具体的なFEMソフトには、ANSYS、Abaqus、Nastranなどがあり、これらのソフトを使うことで高精度な構造解析が可能となります。

デジタルソリューション株式会社では、構造解析は Nastran 、 LS-Dyna 、流体解析は、 STAR-CCM+ でおこなっております。