熱流体解析でお悩みを解決！シミュレーションで開発・製造工程の最適化
さまざまな製品の開発や製造工程において、品質向上と生産性の改善が求められています。
しかし、それらの工程では様々な課題が存在します。例えば製品の品質低下、機器の故障、作業環境の悪化などです。これらの課題は、製品や製造工程の環境において過剰に熱が発生する影響で問題が起きることがあります。こうした課題に対し、実際に試行錯誤を重ねることなく、コンピュータ上でシミュレーションする熱流体解析を活用することで事前に問題を発見し、開発・製造工程を最適化することができます。
熱流体解析とは?
熱流体解析は、コンピュータ上で製品や設備の熱の流れをシミュレーションし温度分布を再現する方法です。
製品など解析対象の形状、材質、熱源などを入力すると、熱が伝わる様子や温度変化を計算し、色分けした画像で結果を出力することができます。
その解析結果から、熱による影響を把握し、対策をすることができます。実際にあった相談、よくある悩みとその解決策について紹介します。
熱処理工程での温度ムラ
鋼材や鉄鋼部品などの製造段階の熱処理工程で、製品全体に熱がまんべんなく行き渡っているかを確認したいが、その方法がわからない。
解決策
温度分布を可視化できる、熱流体解析を活用します。
どの部分の温度が高くなりやすいのか、温度にムラがあるかどうかなどの温度が均一でない部分の予測を行うことが出来ます。この解析により、熱処理の条件を最適化し効率的な熱処理工程を行うことが出来ます。
パソコン内部の発熱対策
パソコンの性能を上げたものの、発熱が激しくなり動作が不安定になってしまった。
どの部品が発熱源かを特定したい。
解決策
部品ごとの発熱量と温度分布を可視化できる熱流体解析を活用します。
どの部品の温度が高くなりやすいのか、また製品の温度分布の予測を行うことが出来ます。この解析により、熱処理の条件を最適化し効率的な熱処理工程を行うことが出来ます。さらに、通気口やファンの位置を変更した場合の冷却効果をシミュレーションできるので、最適な改善策が検討できます。
工場の作業環境を改善したい
鋳物工場の高温の環境は作業員の健康だけでなく製品の生産性に影響を及ぼすため、効果的な換気と冷却設備の配置を知りたい。
解決策
空間の温度分布と空気の流れを可視化できる熱流体解析を活用します。
どの場所に高温の空気がたまりやすいか、送風機の位置を変えるとどう変わるのかを予測を行うことが出来ます。
この解析により、冷却装置の配置や換気設備の最適な設置位置を見つけることがます。さらに作業スペースのレイアウトを変更した場合の冷却効果をシミュレーションできるので、最適な改善策が検討できます。
熱流体解析の重要性
製品や製造工程の環境において過剰に熱が発生する影響で起きる問題は、製品開発から工場の作業現場まで様々な場面で発生する可能性があります。
そこで熱流体解析を活用することで、製品の品質向上や生産性の改善することができます。解析では温度分布や熱流れを可視化できるため、熱による影響を的確に把握し、適切な対策を立てることができます。熱流体解析は、CAE解析の一分野ですが、実際の製造現場で幅広く役立つ技術です。実際にモノを作る前からコンピュータ上で熱の流れを検討し、最適な対策を見つけられるのが最大の魅力です。設計開発の現場で、ぜひ活用してみてはいかがでしょうか。
「CAE受託解析」でできること
私たちデジタルソリューション株式会社が提供するサービスでは『CAE解析』という技術を使い、コンピュータ上で部品の強度や変形具合を計算し、数値化と可視化ができます。
この技術を活用することで、試作品の作成や調査にかかる時間を大幅に短縮し、より精度の高い設計・開発が可能になります。
『解析のプロ』としてお客様の目的、ご予算、時間等の要望や制約などをお伺いし、「最適な解析の方法は？」「どちらの試作品が良いのか？」「材料は？」などを、お客様と同じチームになった気持ちで考え、最適なご提案をいたします。
はじめは分からないことも多くあると思いますが、お客様と納得してモノづくりを進めていけるよう、解析の技術を使ってお手伝いをさせていただきますので、ぜひお声掛けください。
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