Particleworks 多様な連成解析

多様な連成解析

プロメテック・ソフトウェア開発の粉体解析ソフトウェアGranuleworksや、構造解析・衝撃解析・機構解析・流体解析・電磁場解析などを扱う他社製CAEソフトウェアと組み合わせることで、様々な連成解析が可能になり、より実現象に即した設計評価を実施できます。
Particleworksは、CADソフトウェアで出力したSTLファイルやNastranファイルフォーマットを直接入力できるほか、お手持ちのCFDソフトウェアで計算した気流解析結果などをCSV形式で出力すれば、 Particleworksでの流体解析へ反映させることも可能です。

粉体 - 流体連成

粉体を表すDEM(Discrete Element Method)とMPS法を相互連成することにより、粉体と流体による混合・攪拌・搬送解析などのような、複雑な解析が可能になります。

Ver6.1から搭載されているエアレーション機能では、エンジン内部のオイル挙動予測や化学プロセスの撹拌槽挙動予測などで、気泡の挙動解析が可能です。

流入条件で気泡の粒径分布を設定
気泡の浮力、壁力、流体抵抗力、消滅、結合、分裂などのモデルを使用
気泡の空間分布や、粒径ごとの挙動を統計処理

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機構 - 流体連成

Particleworks単体で設定が可能な強制変位による動きの定義に加え、ファンクションベイ社の機構解析ソフトウェアRecurDynを連成させることにより、現実に即した機構の動きを考慮した流体挙動の解析が可能になります。RecurDynで計算した機構モデルの挙動（位置、速度情報）をParticleworksへ送り、それを考慮したParticleworksの流体解析結果（流体力）をRecurDynへ戻します。これにより機構と流体の双方向連成解析を実現します。

冠水路面走行中の車両の挙動や車両周囲の水の飛散および車両内部への水の浸入をシミュレートします。

Version 6.2 新機能

Ver6.2からは、RecurDynの剛体だけではなく、弾性体との双方向連成解析が可能になりました。RecurDyn R-Flex（線形弾性体）はもちろんのこと、F-Flex（非線形弾性体）で計算される大変形もParticleworksのポリゴン壁の形状にリアルタイムで反映されます。同時に、RecurDynはParticleworksで計算された流体力を受けての弾性体の変形、動的応力やひずみを計算します。

Courtesy of FunctionBay, Inc.

流体 - 構造連成

Particleworksの解析結果をAbaqus、ANSYS、NX Nastran、LS-DYNAなどの他社製ソフトウェアへ入力できます。Particleworks粒子の物理量データを時系列で積算・平均し、座標、圧力値などをCSVファイルで出力、フォーマット変換を行い、NX Nastran PLOAD4等の他社製データを作成します。

例えば、スロッシングによる燃料タンクおよびバッフル板の変形、疲労耐久性の評価を行う場合、Particleworksで燃料の挙動とタンク内壁に与える圧力分布を計算し、NX Nastran側で圧力荷重を負荷し、静解析や過渡応答解析により、変位、ひずみ、応力、疲労寿命などの評価が行えます。

なお、ANSYSへの入力については、ANSYS Workbench上で簡単に行えるParticleworks Interface product、"Particleworks for ANSYS" を使用することができます。
>> "Particleworks for ANSYS"の詳細はこちら

流体 - 発熱・温度分布予測

Particleworksの流れ情報から熱伝達係数を出力し、エンジンのシリンダヘッドの冷却や、モータ冷却、鋼版の冷却など、オイルや水による冷却の予測や対策が可能です。この機能は壁面への熱流束を熱伝達係数でモデル化し、ポリゴン壁表面の抜熱（加熱）量を推定します。流体の主流温度が一定で、境界層が存在する現象に適用可能です。

Particleworksでピストン内の伝熱現象とジェットのオイル挙動を計算し、出力された熱伝達係数をもとに、LS-DYNAでピストン内の温度分布を計算しています。

モデルデータ：JMAGアプリケーションカタログ No.018　　http://www.jmag-international.com/jp/catalog

Particleworksにより冷却用オイルの挙動と局所的なオイル分布（オイル被覆厚さ）を考慮した熱伝達係数の算出が可能となり、JMAG連携により電磁物性の温度依存性・減磁などを考慮したモータ性能を予測します。

3DCGやレンダリング技術による可視化

Particleworksで計算した結果をよりリアルに評価・可視化するため、オプションでプロメテックのレンダリングサービスもご利用いただけます。