有限要素解析ソルバー：PERMASの開発および販売
2024.06.02
目次
有限要素解析ソルバー：PERMASの開発および販売
1.PERMAS／接触解析
- モデルの直読みが可能（NASTRAN.bdf、ABAQUS.inp など）。
- 温度分布をプリプロセッサで確認可能。
- 1つのUCIファイルから複数のモデルファイルを読込み可能。
- 新しく追記した情報のみテキストファイルとして出力可能。
2.PERMAS／振動解析
- コンタクトウィザードによる接触の分かりやすい設定。
- 接触面のマスター／スレーブの関係を簡単にカラー表示。
- RBMアシスタント機能により、剛体運動を阻止するためのバネを自動作成。
3.PERMAS／最適化
- 応力／接触／振動／温度／音響／最適化の計算結果を表示可能。
- 各計算結果に対するアニメーションをムービーとして保存可能。
PERMASの新機能
1.疲労寿命解析との連携
- PERMASはv19で、新たに疲労寿命解析の機能が使用可能になりました。
- 疲労寿命解析の機能を内部に実装することで、計算時間の大幅な短縮が実現します。
- INTES社（PERMAS）とSTZ社（WinLife）が共同で疲労寿命解析機能のための共同開発がスタートしました。
- 疲労寿命の計算に必要なS-N線図などの材料の疲労破壊特性は、PERMAS従来の材料特性データに追記します。
- 静的解析および動的解析の双方の条件を考慮した疲労寿命予測が可能です。
- 疲労寿命予測の計算結果である損傷度分布をVisPERでダイレクトにポスト処理できます。
損傷度分布より、最大値には違いが現れるもののメッシュの粗密による分布傾向には大きな違いはないことが、分布結果にて確認できます。
2.剛体モード自動抑制機能
- 従来のPERMASでは、接触解析で剛体モードが現れないように、反力相殺バネ要素を使用しました。
- PERMAS V19では、反力相殺バネをPERMASの計算中に自動生成する機能の開発に着手しました。現在も開発継続中で、バネ剛性の設定は不要となり、バネ本数の指定だけで剛体モードを抑制できるようになります。
- 自動剛体バネ要素生成機能は、NLMATERIAL（CAUおよびNLGEOM）機能と併用可能です。
3.複合材料の材料モデル均一化
- PERMASv18では、微小ファイバーで補強された横等方塑性材料のための機能開発を行いました。これまで、Tジョイント構造のような一部に異方直交性が要求されるような場合など、不都合な状況がありました。また、計算の際に数多くのカーブ測定値が必要になるため、使用するには非現実的でした。
- PERMASv19では、上記材料特性について等方塑性と異方塑性の特性を分けて定義できるようになりました。
- マトリクスとファイバー材を分離して与えます。
- 直交異方塑性複合材は、異方塑性材料に特定の条件を加味した簡易材料モデルとして考えます。
4.調和バランス法
- PERMASv19より、「調和バランス法」の新たなモジュールが開発されました。
- 調和バランス法とは、定常状態を想定した手法であり、非線形偏微分方程式問題を解くための手法です。
- PERMASでは周波数応答解析の環境下で、非線形周波数応答解析の手法として扱われます。
- 非線形要素（NLSTIFF, NLDAMP, CONTROL3/6, HYST3）などの要素タイプを応答解析で使います。
- 摩擦効果を加味した、複雑な非線形周波数応答解析が対象となる問題が例として挙げられます。
5.CAD形状ベースの最適化
- 位相最適化の設計空間のメッシングのため、VisPERv19ではCADのインポート機能が実装されました。
- STEPおよびSTL形式のCAD形状を直接読み込むことが可能です。
- 現状では、単一パーツのソリッド形状のみをメッシング対象としています。
- サーフェスメッシング→TET10による、典型的なソリッドメッシングのメッシングフローです。
- フィレットなどに対する、特定のケアが必要なメッシング機能もサポートします。
- 位相最適化には不向きですが、局所的に詳細なメッシングも行えます。
- 現状では、単一パーツのソリッド形状のみがメッシング対象となります。
- 位相最適化の計算結果のポスト処理では、CAD形状内の設計空間で用いられる、 パラメトリックサーフェス機能が繰返し利用されます。
- 新たな自由形状サーフェスは、三角形状をサーフェス上の等高線によりパラメトリックに表現されます。CAD形状への三角形状パラメトリック化手法については、現在開発が継続されています。
