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EnSight 可視化事例
国内事例
国内での可視化事例を紹介します。画像をクリックすると詳細をご覧いただけます。
海外事例
海外での可視化事例を紹介します。画像をクリックすると詳細をご覧いただけます。
国内事例詳細
ダム崩壊のシミュレーション結果の可視化
データ提供: プロメテック・ソフトウェア株式会社様
粒子法(MPS法)理論に基づく流体解析ソフトウェアParticleworksを用いて解析したダム崩壊のシミュレーション結果です。 このように、水しぶきが飛び散るような自由表面流れを容易に解析できることはParticleworksの特徴の一つです。 EnSightでは、粒子を圧力で色付けして表示するとともに、液面を半透明で表示しています。 ![]() クリックするとMPEGアニメーションをご覧いただけます(約18.8MB)
自動車用ショックアブソーバーのバルブ解析
画像および説明文提供: 株式会社JSOL様
ショックアブソーバーとは、路面からの振動・衝撃を吸収するコイルスプリングの揺り返し現象を制御し、車の上下動を抑えるための機構です。 この働きにより、快適で安定した走行が可能となります。 ショックアブソーバーの中にはオイルなどの粘性を持った液体が充填されており、その粘性抵抗を利用して振動を抑えます。 バルブはオイルの移動経路を片側からふさぐ形で取り付けられている板状のバネで、可動方向に一定の圧力を受けると押し上げられ、隙間からオイルを通します。 本事例は、NASTRANで求めたバルブの変形モード(13モード)をAcuSolveに読み込んで、バルブの変形を考慮した構造-流体連成解析(P-FSI)を行い、減衰力の立ち上がり特性を検証したものです。 この事例では、EnSightの流線表示機能および流跡線表示機能を使用して、オイルの挙動を検証しました。 流線および流跡線は、見やすさのために流れの一部分のみを表示しています。 右の動画は構造の一部を切り取って流線を表示したものですが、流線の時間変化を見ると、パイプから流れ出たオイルがバルブを押し上げ、パイプ付近で大きく巻いてから徐々に定常状態に落ち着く様子を見ることができます。 ![]() クリックするとGIFアニメーションをご覧いただけます(約20.4MB)
![]() クリックするとGIFアニメーションをご覧いただけます(約10.8MB) 詳細: http://acusolve.jsol.co.jp/case/ (リンク先は株式会社JSOLのサイトです) ころの移動回転を考慮した、円すいころ軸受内部の流れ解析
画像および説明文提供: 株式会社JSOL様
円すいころ軸受けは一般的な転がり軸受けの一つです。特徴として、円すい状の内・外輪軌道面と、 この間を転動するころによって、軸直角方向荷重と軸方向荷重の双方を支持する構造になっています。 軸受けの内部は潤滑油で満たされますが、内輪ところ、及びころ同士の相対位置を保つ保持器が独自に移動回転するため、 複雑な流れが発生します。 この事例では 汎用熱流体解析ソフトウェアAcuSolveのメッシュ移動機能により、機構内でのころの移動回転を考慮した潤滑油の流れを解析し、 粘性抵抗による回転負荷や潤滑油の循環を検討しています。AcuSolveは有限要素法を採用しているため、 このような複雑な機構でも比較的簡単に境界条件を設定することができます。 EnSightによる可視化により、機構内でころが移動回転する様子や、軸受内部の複雑な流れを確認することができます。 ![]() クリックするとGIFアニメーションをご覧いただけます(約34.6MB) 2軸押出機を用いた材料成型加工のシミュレーション結果の可視化
画像および説明文提供: 株式会社計算力学研究センター様
高分子材料の成形加工における 2軸押出機の拡散または混合性能は、新製品開発や品質保持と不良品回避には重要な役割を果たしています。 拡散混合性能に寄与する 2軸押出機内の流動挙動は、ニーディングブロックの構成によって大きく影響されます。 EnSightを用いた可視化は、ニーディングブロックの構成による性能の評価をわかりやすく、かつ、定量的に行えるので、 より広い範囲で解析結果の分析を行うことができます。ニューディングブロック付近での Backflow や再加速などの現象が観測でき、 研究開発や製品の設計段階での数値解析の効果が向上しています。 <使用ソルバー>POLYFLOW ![]() クリックするとAVIアニメーションをご覧いただけます(約15.7MB) 高冷却効率大規模グリーン・データセンターの熱流体シミュレーションの可視化
画像および説明文提供: 富士通アドバンストテクノロジ株式会社様
データセンタの温度環境維持と空調効率改善は基本的には相反する課題ですが、「空調機からの冷却風パス」と 「ラックからの高温排気風パス」を適切に設計することによって両立(バランス)させることができます。 そこで、弊社の高冷却効率大規模データセンターを利用していただくお客様に、この適切化された「目に見えない空気の流れ」 を実際にご確認いただく目的で、設計で使用した熱流体解析結果のウォークスルーアニメーションを作成いたしました。 ウォークスルーアニメーションでは、実際にセンター内を歩いているかのようにエアフローや温度場を確認することができ、 また、EnSightの綺麗なグラフィックに感動していただき、大変好評を頂いております。 <解析モデル例> 部屋床面積:225㎡ 収容ラック台数:65台 装置発熱量計:260kW <使用ソフト>Icepak/FLUENT→EnSight ![]() クリックするとAVIアニメーションをご覧いただけます(約121MB) 脳動脈瘤の血流シミュレーションの可視化
画像提供:東京慈恵会医科大学様、早稲田大学様
脳動脈瘤の血流の流体解析結果の可視化です。東京慈恵会医科大学と早稲田大学の共同研究に弊社ケイ・ジー・ティーが協力しました。 東京慈恵会医科大学病院で、血管撮影装置を使って撮影された頭部のDICOMデータ(スライス画像) が元になっています。 早稲田大学では、弊社製の医用画像3D処理ソフト「INTAGE Volume Editor」を用いて、このデータを3次元化し、 脳動脈瘤周辺の血管を抽出した上で、3次元の血管のサーフェスを生成し、それをSTLとして出力しました。 そのSTLデータから、プリプロセッサー「ICEM」を用いて流体解析用のメッシュを生成し、流体ソルバー「ANSYS CFX」 を用いて血流を解析して、EnSightのフォーマットで出力しました。 ポスト処理は、東京慈恵会医科大学とケイ・ジー・ティーがEnSightを使って共同で行いました。 EnSightは以下の点で高く評価されています。
![]() クリックするとmpegアニメーションをご覧いただけます(約53.7 MB) 学生フォーミュラカーの空力解析結果の可視化
画像提供: 上智大学ソフィアレーシング様
学生フォーミュラFormula SAEで活躍する上智大学ソフィアレーシングが開発したレーシングカー SR06の空力解析結果の可視化です。FLUENTで解析し、EnSightで可視化しています。Formula SAE 車両はレーシングカーとしては比較的空力効果を得られにくい低速車両に区分されますが、 チームでは車体底面-アンダートレイの流線の分析に取り組み、低車速から効果的なダウンフォース が得られるよう独自の開発を行っています。 Formula SAEは学生主体のモータースポーツであり、広い視野を持った次世代エンジニアを育成し、 学生が全ての企画・設計・製作、販売を行うことを目的とした魅力的なイベントとなっています。 毎年、世界各国で行われる大会のイベントでは設計審査も行われ、上智大学ではアピールポイントの 1つである空力解析の可視化アニメーションを活用しています。上智大学は、過去に3ヵ国の海外大会と日本大会を経験し、 この車両を使って、2006年には日本で開催された初の世界大会で総合優勝、2007年の日本大会では史上初の大会2連覇、 3度目の優勝に輝くことが出来ました。 ![]() クリックするとMPEGアニメーションをご覧いただけます(約16.5 MB)
流体―構造連成解析結果の可視化
画像提供: ABAQUS, Inc.日本支社様
構造解析ソルバーABAQUSは、MpCCI (Mesh-based parallel Code Coupling Interface)を使って、 流体解析ソルバーFluentやSTAR-CDとの流体-構造連成解析が可能です。ABAQUS, Inc.では、 これらの流体-構造連成解析結果の表示にEnSightを使用しています。EnSightでは、流体解析 結果と構造解析結果を読み込み、それぞれの可視化を行うとともに、時刻歴を合わせてアニメー ション表示することができます。 最初のアニメーションは、ABAQUS/ExplicitとFluentを用いた、空気流の通過による弾性体フラッ プのシミュレーション結果です。 ![]() クリックするとAVIアニメーションをご覧いただけます(約8.6 MB) 次のアニメーションは、ABAQUS/StandardとSTAR-CDを用いた、ドア閉め時の空気穴付きドアシー ルのシミュレーション結果です(解析協力:シーディー・アダプコ・ジャパン様)。 ![]() クリックするとAVIアニメーションをご覧いただけます(約1.7 MB) 海外事例詳細
ドリルビットの流体シミュレーション結果のボリューム・レンダリング表示
画像提供: Pointwise
ドリルビット(ドリルの刃)の周りの流れをOpenFoamで解析した結果です。 EnSight 9.1の新機能であるボリューム・レンダリング機能を用いて、速度場を表示しています。 速度の大きさに応じて色づけするとともに、透明度も変えています(速度が小さいほど透明です)。 このようなボリューム・レンダリング表示を使えば、全体のデータの分布を把握するのが容易になります。 一般的にボリューム・レンダリングは、構造格子のみに適用可能なソフトウェアが多いですが、EnSightは非構造格子にも対応しています。 また、通常のサーフェス表示と重ねて表示できることも特徴です。 * EnSight 9.1は、日本国内では5月にリリース予定です。(CEI社のサイトからはダウンロード提供されています。) ![]() クリックするとMPEG4アニメーションをご覧いただけます(約 1.6 MB)
無人航空機の電子機器の冷却シミュレーションの可視化
画像提供: CEI モデル提供: CD-adapco STAR-CCM+で解析した、無人航空機内の電子機器の冷却のシミュレーション結果です。 無人航空機内の内部流とともに、機体の固体材料や外部の空気も考慮されています。 航空機内には電子機器を冷却するためにファンがあって、電子機器付近の空気を撹乱しています。 航空機の表面を介した、外部空気への熱伝達もあります。 この事例では、EnSightのスカイボックス機能を使って、周りに、山、空、地面の画像をボックス状に配置しており、 リアリティのあるアニメーションになっています。 ![]() クリックするとAVIアニメーションをご覧いただけます(約 98 MB)
トランスミッション・ハブの鋳造解析結果の可視化
画像提供: CEI
FLOW-3Dで解析したトランスミッション・ハブの鋳造のシミュレーションです。 右側がオリジナルの湯口のデザインですが、最終製品に欠陥が発生しました。左側が湯口のデザインを改良したものです。 これらは別々に解析されたものですが、EnSightでは両方を読み込み、時刻の同期をとって比較表示することができます。 グラフ表示により、量的な比較も可能です。 ![]() クリックするとAVIアニメーションをご覧いただけます(約 15 MB)
詳細: http://www.ensight.com/featured-animation-transmission-hub-casting.html (リンク先はCEI 社サイトです) サイロ・バッチャーの粉体シミュレーション結果の可視化
画像提供:Andrew Hobbs, Astec, Inc
サイロ・バッチャーの原料落下のアニメーションです。この装置は、サイロに落ちるアスファルトの計量に使われます。EDEMで解析されました。 ![]() クリックするとFLASHアニメーションをご覧いただけます(8.44 MB)
詳細: http://www.ensight.com/featured-animation-silo-batcher-2.html (リンク先はCEI 社サイトです) GM車のワイパーの風切り音の削減
画像提供:General Motors
General Motorsでは、ワイパーによる風切り音を削減するために、従来は風洞による実験を行っていましたが、 それを削減し、代わりにCFDによるシミュレーションを取り入れています。ワイパー周りの流れの解析結果は、 EnSightを使ってわかりやすく可視化され、エンジニア間のみならず、エンジニアとデザイナーとの間でのコミュニケーションにも役立っています。 ![]() クリックするとFLASHアニメーションをご覧いただけます(532 KB)
![]() ワイパー周りの流線表示
![]() ワイパー周りの断面ベクトル表示
![]() ボディー表面近傍の流れの表示(表面流線表示)
詳細: http://www.ensight.com/ensight-helps-reduce-wind-noise-in-general-motors-vehicles.html (リンク先はCEI 社サイトです) エンジンの燃焼解析結果の可視化
画像提供: Engine Research Center, University of Wisconsin-Madison
4ストローク、3バルブのHCCIエンジン内の流れと燃焼のシミュレーション結果です。 非定常の流れをパスラインで可視化しており、パスラインに沿って質量のないパーティクルがアニメーション表示されています。 解析にはKIVA-3Dにマルチゾーンの燃焼モデルを実装したKIVA-3V-MZ-MPIが使用されています。 ![]() クリックするとFLASHアニメーションをご覧いただけます(13.4 MB)
詳細: http://www.ensight.com/featured-animation-engine-combustion-3.html (リンク先はCEI 社サイトです) クライスラーViper ACRの車体周りの流体解析結果の可視化
画像提供:Chrysler LLC
Viper ACR(American Club Racer)の車体周りの流体解析結果を流線で表示しています。 フロント・ダイブ・プレーンとリア・ウィングに渦が発生しているのがわかります。
リア・ウィングからの上昇流はダウンフォースが生成されていることを示しています。
詳細: http://www.ensight.com/featured-image-viper-3.html (リンク先はCEI 社サイトです) 実験のビデオと数値解析結果の同期表示
画像提供: 米国 CEI 社
自動車の衝突時の乗員の動きに関する数値解析結果のアニメーションと、実験のビデオを並べて 同期を取って表示したものです。EnSightでは、可視化結果の表示画面に動画を埋め込むだけでな く、その再生速度をコントロールし、実験と数値解析結果のタイムステップを合わせることがで きます。このことにより、実験と数値解析結果の比較が容易になります。 ![]() クリックするとAVIアニメーションをご覧いただけます(2.46 MB)
ジェット機の翼のフラップのシミュレーションの可視化
画像提供: MSC-Africa
ジェット機の翼のフラップの動きをMSC.Adamsで機構解析し、翼とフラップの周りの流れを MSC.Dytranで解析した、連成解析結果の可視化です。MSC.Adamsの機構解析結果に対しては、 アニメーション表示が高速、視点を変更しながらのアニメーション作成が可能、動画ファ イル作成が容易、3次元のフリービューワー(EnLiten, Reveal)が利用できるといった理由 で多くの方がEnSightを利用されています。 ![]() クリックするとAVIアニメーションをご覧いただけます(2.46 MB)
![]() クリックするとAVIアニメーションをご覧いただけます(1.73 MB)
ジェット・エンジンのスプリンクラー・システムのシミュレーション結果の可視化
画像提供: Boeing, ERDC MSRC
航空機が地上で移動する間に、地面に発生した渦をエンジンが吸い込む現象が発生することが あります。この現象は、異物吸い込みによるエンジンの損傷や、エンジン・サージ(流れの乱 れた空気が入ることによりコンプレッサーが失速状態となる現象)の原因となり、そのため、 着陸できる場所が非常に制限されることになります。ボーイングによって開発されたスプリン クラー・システムはコンプレッサーからで出る高圧の空気を利用します。スプリンクラーのよ うに、断続的に旋回するノズルから連続的に空気がジェット噴出されます。勢いよく噴出され た空気は、エンジンの前方の流れを変え、地面に渦ができることを防ぎます。その結果、 エンジンの安全性が確保されるようになりました。動画は、始動から最初の5サイクル間 (0.036秒、140Hz)の流体解析結果で、スプリンクラーのノズルからパーティクルをリリース することによってジェット噴流を可視化しています。 ![]() クリックするとFLASHアニメーションをご覧いただけます(9.04 MB)
下記の動画は、可視化結果に、米国空軍のC-17輸送機、および空や地面を合成したものです。 ![]() クリックするとFLASHアニメーションをご覧いただけます(2.49 MB)
詳細: http://www.ensight.com/index.php?option=com_content&task=view&id=116&Itemid=126 (リンク先はCEI 社サイトです) 衝突解析結果のVR表示
画像提供: National Institute for Aviation Research
米国 NIAR Crash Dynamics Laboratory の VR ラボでは EnSight Gold を使って、解析結果を高解像度の 大画面に立体視表示しています。写真は、Federal Transit Authority とのプロジェクトで、トラックが バスに横から衝突するときのシミュレーション結果を表示したものです。解析には LS-DYNA が使用され ています。
詳細: http://www.ensight.com/index.php?option=com_content&task=view&id=116&Itemid=126 (リンク先はCEI 社サイトです) POV-Rayを使った翼まわりの流れの可視化
画像提供:ERDC MSRC
米国陸軍 Engineer Research and Development Center(ERDC) Major Shared Resource Center(MSRC) によるNACA 0024翼型周りの自由表面流れのシミュレーション結果です。EnSight Goldで水面の等値面を 生成し、レイトレーシング・ソフトウェアPOV-Rayのフォーマットで出力して、POV-Rayでリアリティの あるレンダリングを行っています。赤いマークは実験による水面位置を表しています。 ![]() クリックするとFLASHアニメーションをご覧いただけます(23.8 MB)
詳細: http://www.ensight.com/index.php?option=com_content&task=view&id=116&Itemid=126 (リンク先はCEI 社サイトです) 粒子解析ソフトウェアEDEMとFLUENTとの連成解析結果の可視化
画像提供: DEM Solutions
英国DEM Solutions社が開発した粒子解析ソフトウェアEDEMと、流体解析ソフトウェアFLUENTとの連成解 析結果の可視化です。(EDEMおよびFLUENTは国内ではフルーエント・アジアパシフィック株式会社から 販売されています。) ![]() クリックするとMPEGアニメーションをご覧いただけます(4.3 MB) ウォーター・ジェットのキャビテーションの可視化
画像提供:Brian Edge, Applied Research Laboratory of The Pennsylvania State University
米国 Pennsylvania 州立大学の Applied Research Laboratory では、ウォーター・ジェットの設計のため に、様々な条件での水と気泡の流れをシミュレーションするソルバーを開発しています。このソルバー の主目的は、キャビテーションと呼ばれる現象がいつどこで発生するかを特定することです。ジェット 乱流は圧力の高い領域と低い領域を生成しますが、微小な気泡が低圧の領域に入ると急速に膨張して、 大きな気泡、すなわち、キャビティを形成します。このように低圧の環境で気泡が急速に膨張すること がキャビテーションです。逆に、低圧の領域を出るときにはつぶれます。キャビテーションは、ジェッ トの推進力の低下、機器表面の損傷、騒音という点で問題になります。 このシミュレーション結果を専門の技術者以外にも理解してもらうために、EnSightを用いてアニメー ションが作成されています。計算結果は数百ギガバイトのサイズですが、EnSightのクライアント/サー バー機能を使って、すべてのデータをスーパーコンピューターに残したまま、負荷の高い処理はスーパー コンピューターで行い、表示のみを手元のデスクトップ・コンピューターで行うことができます。また、 ソルバーからは水の流れのデータと気泡のデータが別々に出力されますが、EnSightではそれらを簡単 に一つのアニメーションにすることができます。 ![]() クリックするとAVIアニメーションをご覧いただけます(11.7 MB) 詳細: http://www.ensight.com/images/stories/application_stories/pennstate_cavitation.pdf (リンク先はCEI 社サイトです) タービンの流体解析結果の可視化
画像提供:UTC/Pratt & Whitney Rocketdyne, The Boeing Company
米国 UTC/Pratt & Whitney Rocketdyne 社と Boeing 社では、設計と性能評価を支援するために、様々 な段階でのタービン流れの非定常流体解析が日常的に実行されています。この数値計算は Boeing TIDAL (Time Iterative Density/pressure-based ALgorithm) コードを使って行われました。
- スケルトン競技の可視化
画像提供: Centre for Sport and Exercise Science, Sheffield Hallam University
英国Sheffield Hallam大学Centre for Sport and Exercise Science(CSES)による、スケルトン競技の流体解 析結果の可視化です。そりと競技者の表面圧力分布と流線を表示しています。 ![]() クリックするとAVIアニメーションをご覧いただけます(約16.7 MB) 詳細: http://www.ensight.com/british-team-uses-dssp-extreme-visualization-to-streamline-skeleton-bobsled-aerodyn.html (リンク先はCEI 社サイトです) ルマン・シリーズのスポーツカーのプロトタイプの可視化
画像提供: Aero Concept Engineering
このアニメーションはルマン・シリーズのスポーツカーのプロトタイプの流線表示です。このLMP2 マシンはフランス Zulltec社 のためにフランス Aero Concept Engineering (ACE) 社によって設計されました。 ACE 社では、風洞実験を補完するために車全体の流体解析が行わ れています。EnSight を使った可視化により、車体周りの流れを理解するのが容易になり、その結果、 短時間でよりよい空力性能を得ることができました。 ![]() クリックするとGIFアニメーションをご覧いただけます(7.39 MB)
詳細: http://www.ensight.com/aero-concept-engineering-uses-cfd-visualization.html (リンク先はCEI 社サイトです) 公会堂の空調のシミュレーションの可視化
画像提供: Arup
国際的なコンサルティング会社のArupは、英国Sheffield City Hallの改装の技術設計を請負いました。 その一部として、中にある2300席のIrwin Mitchell Oval Hallに、新しい換気システムを導入しました。 CFDとハイエンドの可視化ツールEnSightを使うことにより、新しい空調システムの快適な条件を分析し、 改良を検討することが可能となりました。 この画像は、STAR-CDによる輻射熱荷重と通風温度分布のシミュレーション結果を可視化したものです。
詳細: http://www.ensight.com/images/stories/application_stories/arup_sheffield.pdf (リンク先はCEI 社サイトです) 英国自転車チームのスプリント競技でのCFDの適用と可視化
画像提供: Sports Engineering Research Group, University of Sheffield
オリンピックの自転車トラック競技では10分の 1秒が金メダルと 4位を分けます。2004年のアテネ・オリンピックの前に、 英国自転車チームは、最適な空力形状のヘルメットを選択するために、Sheffield大学のSports Engineering Research Group (SERG)に流体解析(CFD)を依頼しました。SERGでは、リバースエンジニアリングのソフトウェアGeomagic Studioでヘルメッ トを3次元スキャニングし、Fluentで流体解析を行い、EnSightで可視化しました。その他にも、自転車の設計にCFDを適用 しています。それらの結果、何分の 1秒かのロスを防ぎ、 4つのメダルに貢献しました。
詳細: http://www.ensight.com/images/stories/application_stories/british_cycling.pdf (リンク先はCEI 社サイトです)
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