材料力学の基礎と解析結果の設計への活かし方～CAEの構造解析に必要な有限要素法の基礎知識、解析結果を左右する境界条件、解析結果を踏まえた設計の改善法～【WEB受講（Zoomセミナー）】ライブ配信+アーカイブ配信（7日間、何度でも視聴可）

セミナー趣旨

CAEソフトの低価格化とCADに統合された解析環境の普及により、設計者が構造解析にチャレンジできる土壌は急速に整ってきました。その一方で、使い始めたからこそ直面する悩みの声が数多く聞かれます。「画面に表示された結果をどう解釈すればよいのかわからない」「結果が妥当かどうかを判断できない」「現実の条件をソフトの設定画面にどう落とし込めばよいのかつかめない」といった声です。
　こうした悩みの背景には、ソフトの操作技術とは別の、有限要素法という「道具」の仕組みへの理解不足と、材料力学という「言葉」の不足が潜んでいます。逆に言えば、この二つを解析者の視点から押さえ直すことで、解析結果は格段に読み解きやすくなり、設計改善の糸口が見えてきます。
　本セミナーでは、まず有限要素法と材料力学の基礎をCAE実務の観点から整理し、続いて境界条件・材料物性値・メッシュ・特異点など、結果を左右する要素を具体的な解析例を通じて体系的に学びます。さらに、設計現場で遭遇しやすいトラブル事例を題材に、原因の切り分け方と対処の進め方を実践的に解説。解析結果を正しく評価し、設計改善へとつなげる力の獲得を目指します。

受講対象・レベル

【業種】製造業全般（機械、輸送機器、電機・電子、精密機器、医療機器、産業機械など）
【所属部署】設計部門、開発部門、解析・CAE部門、研究開発部門、品質・信頼性部門
【レベル】CAE（構造解析）にこれから取り組む方、設計者CAEを始めて間もない方、解析の設定方法や結果の解釈・評価に悩みを抱えている方、材料力学を学んだ経験がない方、または学んだ経験はあるものの解析への活かし方に迷いのある方

必要な予備知識

特に予備知識は必要ありません。基礎から解説いたします。

習得できる知識

１）構造解析（設計者CAE／線形静解析）を実施するために必要な、有限要素法および材料力学の基礎知識
２）解析結果の妥当性を検証し、適切に評価するための視点と手順
３）境界条件（拘束・荷重・接触）や材料物性値の適切な設定方法と、それらが結果に及ぼす影響の理解
４）解析結果（変形状態、応力、安全率、ひずみ）を指標ごとに読み解き、設計改善につなげる方法
５）応力集中、特異点、大変形など、CAE利用で陥りやすいトラブルの原因切り分けと対処の考え方　など

セミナープログラム

１．イントロダクション：CAEがうまく使いこなせないのはなぜか
（１）設計者CAEの現場で繰り返し聞こえてくる悩み
（２）操作は覚えたのに結果に自信が持てない理由
（３）材料力学・有限要素法の知識が結果解釈の鍵になる
（４）本講座の全体像とねらい

２．CAEで構造解析を行う前に知っておきたい、有限要素法の基礎知識
（１）有限要素法はどのように答えを導くのか――計算の流れを俯瞰する
（２）メッシュによる離散化のイメージ――なぜどんな形状にも対応できるのか
（３）要素剛性マトリクスから全体剛性マトリクスへ
（４）要素選択の実務的な考え方：2次元／3次元、シェル・梁・ソリッドの使い分け
（５）四面体と六面体、一次要素と二次要素――判断基準と使い分け
（６）静的線形応力解析だけで十分か――解析種別の俯瞰図

３．解析の基礎用語と材料力学――結果を読み解くための「言葉」を揃える
（１）解析のゴールを定める――何を知りたいのかを明確にする
（２）現実の物理現象を解析の「言葉」に置き換える
（３）押さえておきたい基礎用語：荷重、反力、内力、応力、フォンミーゼス応力、主応力
（４）強度・安全率・変位・ひずみの意味と使い分け
（５）単位系の落とし穴
（６）【解析例①】片持ち梁：理論解と解析解を突き合わせて検証する

４．解析結果を左右する境界条件の考え方
（１）現実を再現するキーとなる境界条件とは
（２）拘束条件のバリエーション――固定方法を誤るとどうなるか
（３）荷重条件の与え方――力、圧力、モーメント、強制変位
（４）アセンブリ解析で必要な接触条件の基本
（５）【解析例②】両端支持梁の中央荷重問題で拘束条件を比較する

５．材料物性値と物体の挙動――解析精度を決めるもう一つの要素
（１）【解析例③】テレビ台の大変形事例――物性値で結果はどう変わるか
（２）ヤング率、ポアソン比、質量密度の意味と入力の注意点
（３）降伏強度、最大引張強度、線膨張係数と応力ひずみ曲線（SSカーブ）
（４）材料選定・材料転換の検討に物性値をどう活かすか

６．解析結果を設計判断につなげる――結果の読み方と設計改善
（１）【解析例④】結果のどこを見るか――スナップフィットで考える
（２）指標を見る順序：変形状態→応力→安全率→ひずみ
（３）剛性と強度の違いを踏まえた改善のアプローチ
（４）断面二次モーメント・断面係数を手掛かりとした設計改善
（５）外力の違い（荷重と強制変位）による結果の変化と対処法

７．解析トラブルの原因切り分けと対策――よくある失敗パターン
（１）応力集中をとらえたい――【解析例⑤】メッシュ粒度と結果の関係
（２）応力集中が起きやすい場所と局所メッシュ分割の考え方
（３）応力が際限なく大きくなる――特異点問題への向き合い方
（４）境界条件に起因するケースと回避方法（断面拘束の変更、中立面拘束）
（５）形状に起因するケースと回避方法
（６）【解析例⑥】改善後のメッシュと境界条件で結果がどう変わるか

８．非現実的な変形と非線形問題への入り口／まとめ・質疑応答
（１）【解析例⑦】なぜか形状が非現実的に膨張してしまう
（２）大変形問題と非線形解析の考え方
（３）線形解析と非線形解析の結果比較で見える設計示唆
（４）まとめ――現場でCAEを使いこなすためのチェックポイント
（５）質疑・応答

セミナー講師

mfabrica合同会社　代表　水野　操　先生
 

航空工学修士（Master of Science in Aerospace Engineering）

米国Embry-Riddle Aeronautical University（フロリダ州）にて航空工学修士課程を修了。在学中に非線形構造解析プログラムを自ら開発した経験を持つ。
卒業後は外資系CAEベンダーおよびコンサルティングファームに在籍し、大手製造業を中心に3DCADやPLMの導入支援、開発プロセス改革のコンサルティングに従事。

2004年に有限会社ニコラ・デザイン・アンド・テクノロジーを設立し、オリジナルブランド製品の企画・展開やコンサルティング業務を推進。
2016年にはmfabrica合同会社を設立し、設計外注、受託解析、3Dプリンター導入支援など製造業向けの技術コンサルティングを展開している。
2017年より株式会社解析屋のCTOとして高度な非線形解析業務を牽引し、並行してHien Aero Technologies株式会社にてUrban Air Mobility（次世代空飛ぶ機体）の機体開発にも参画している。
近年は、CAE業務における生成AIの活用にも積極的に取り組んでおり、解析業務の効率化と知見の共有に向けた実践・情報発信を行っている。

著書
『材料力学を理解してCAEを使いこなす　CAEのよくある悩みと解決法』（日刊工業新聞社）
『例題でわかる！Fusion360でできる設計者CAE』（日刊工業新聞社）
『絵ときでわかる3次元CADの本』（日刊工業新聞社）
『わかる！使える！3Dプリンター入門』（日刊工業新聞社）
『モノが壊れないしくみ』（ジャムハウス）、『仕事が10倍ラクになるずるいAI活用術』
近刊『思考を150％言語化するAI文章術』　ほか多数。

活動状況
CAE・設計・ものづくりをテーマとした執筆・講演活動を継続。MONOist（アイティメディア）にて「いまさら聞けない　『流体解析』入門」「AirShaperで始める流体解析」「トポロジー最適化」など複数の連載記事を執筆。企業向けのCAE教育・コンサルティング、各種技術セミナーの講師を務めている。

セミナー受講料

（消費税率10%込）1名：49,500円　同一セミナー同一企業同時複数人数申込みの場合　1名：44,000円

※別途テキストの送付先1件につき、配送料1,210円（内税）を頂戴します。

テキスト:製本資料（受講料に含む）

主催者

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