更新日： 集計期間:2026年06月03日～2026年06月30日
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「関数を最適化する」とは？どのような難しさを持っているのかという視点で解説
前回の記事では、ノンパラメトリック最適化について簡単に説明しました。 その中で、ノンパラメトリック最適化は関数を最適化する方法だと述べました。 この記事では、「関数を最適化する」とはどういうことか、イメージを深めて 頂くために、それがどのような難しさを持っているのかという視点で解説します。 是非ダウンロードしてご覧ください。 【掲載内容】 ■第2話 ノンパラメトリック最適化の難しさ その1「関数の最適化」 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
発生応力と部材の厚みを考慮しながら軽量化．形状最適化のテーブル脚部への適用例をご紹介．
ここでは、テーブル脚部に対して形状最適化を実施し、 Mises応力が任意の値を超えないように制限しながら体積を最小化します。 形状最適化ではMises応力または最大主応力をふまえた最適化をすることができます。また、 対称条件を付与することで、全体の1/4モデルを使用して解析をおこないます。 ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
さらに別の視点からノンパラメトリック最適化の難しさについて解説します！
前回までで、ノンパラメトリック最適化では求めるべき設計変数の数が多い、 つまり探索すべき空間の次元が大きいために、感度を使った最適化アルゴリズムが 使われることを説明しました。 この記事では、さらに別の視点からノンパラメトリック最適化の難しさについて 解説します。 是非ダウンロードしてご覧ください。 【掲載内容】 ■第4話 ノンパラメトリック最適化の難しさその3「チェッカーボード現象」 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
『VOXELCON』はCTやCADからのSTLデータをダイレクトに モデル化し解析・計測に利用する、構造解析ソフトウェアです。
VOXELCONにはレベルセット法によるトポロジー最適化が搭載されています。 このトポロジー最適化では、目標体積を設定し、 その体積制約下で剛性が最大（荷重点変位が最小）となるような形状を求めます。 構造最適化では構造解析が繰り返し行われるため、計算時間が非常に長くなります。 また、ボクセルに特化した構造解析は、並列化効率が良い事やメモリ消費量が少ない事が特長であるため、 規模の大きな問題にも現実的な時間で解析することができます。 トポロジー最適化機能はGPUによる並列実行も可能なので、計算時間も併せてご紹介します。 ※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
3D TIMONと連携し、そり対策とロバスト性を両立させた設計案を探索します。
ロバスト性は、環境や状況の変化に対する強さ(バラツキの小ささ)を表し、 実際の生産において歩留りに影響する重要な評価指針です。 『AMDESS』は近似モデルに仮想的なバラツキを与え、このロバスト性を 評価することができます。 ここでは、「AMDESS」と「3D TIMON」を連携させ、通常の最適化後、 ロバスト性を評価したゲート位置最適化の事例を紹介します。 【掲載内容】 ■概要 ■解析モデル ■最適化条件 ■最適化結果 ■バラツキ評価 ■考察 ※事例の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくは、お気軽にお問い合わせ下さい。
「OPTISHAPE-TS」を使用！モデルの部位によって異なる応力制約を与えた最適化事例をご紹介
強度設計を行う上で応力は重要な指針となります。そして応力による 強度判定を行う場合には、最大値のみでなく部位によって評価する 判定応力値を変える必要があります。 そのような場合には、領域ごとに制約応力値を指定する事で 複数の評価点、全ての個所で応力を制約した最適形状を得る事が可能です。 今回は、モデルの部位によって異なる応力制約を与えた最適化事例を ご紹介します。 【掲載内容】 ■概要 ■解析モデル ■最適化条件 ■結果 ■考察 ※事例の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくは、お気軽にお問い合わせ下さい。
ノンパラメトリック最適化の難しさについて！技術コラムのご紹介
前回はトポロジー最適化の難しい問題としてチェッカーボード現象があることを 説明しました。また、その回避策としてフィルタリングというテクニックが あるのですが、そのさじ加減が難しいことを解説しました。 フィルタリングとは全く違うアプローチで、最適化問題に修正を加えずに、 チェッカーボードを回避するための方法も提案されました。 設計変数を要素毎ではなく節点毎に持たせて、要素内をC^0連続な関数で補間する、 というアイデアです。是非ダウンロードしてご覧ください。 【掲載内容】 ■第5話 ノンパラメトリック最適化の難しさ その4「波打ち現象」 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
構造解析や伝熱解析、照明検討・解析を行うことができます。
「CAE解析ソフト ANSYS による最適化」では、設計部署が隣接しているため、解析を行うだけでなく最適化検討まで行えます。 量産品を考慮した設計に解析を活用することで、解析回数の削減が可能です。 また、照明シミュレーションソフト「SPEOS」を活用した開発方法のご提案もいたします。 シミュレーションのみならず、初期検討から改善検討、試作評価まで様々な要望に対応いたします。 【特徴】 ［CAE解析ソフト ANSYS による最適化］ ○解析けでなく最適化検討も可能 ○量産品を考慮した設計に解析を活用 ○構造解析だけでなく熱を考慮した連成解析も可能 ○実使用環境により近い連成解析ができる ○解析回数の削減が可能 詳しくはお問い合わせ、またはカタログをダウンロードしてください。
H勾配法が具体的にどのような方法なのか解説！技術コラムのご紹介
前回までの4回の記事で、ノンパラメトリック最適化の難しさと その解決法としてのH1勾配法の位置付けについて解説しました。 ここからは、H1勾配法が具体的にどのような方法なのか解説していきます。 是非ダウンロードしてご覧ください。 【掲載内容】 ■第6話 H1勾配法の登場とその背景 その1「形状最適化」 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
製造要件として「反力」を考慮！固定点反力の大きい箇所の反力値を低減！
ボルト固定した部分の反力が等しくなるようにノンパラメトリック形状 最適化を行い、 かつ固定点反力の大きい箇所の反力値を低減する事例を ご紹介します。 解析モデルは、ボルト固定4箇所を完全固定し、Z軸方向に1、000Nの荷重を設定。 初期形状の評価では左下部分の反力の値が最も大きく、415.1Nとなりました。 【事例概要】 ■最適化条件 ・目的関数：体積最小化 ・制約条件：各固定箇所Z軸方向の反力250N、コンプライアンス初期形状の3.0倍 ・形状変動制限（製造要件に関わる制約）：最小肉厚、片側のZ成分の平面を保持 この先の詳細はPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
ジェネレーティブデザイン / トポロジー最適化 / ラピッドシミュレーション
Altair Inspireは、トポロジー最適化のパイオニアでもあるAltairが設計者向けに開発した構造・機構解析ソフトウェアです。 設計エンジニアや製品デザイナー、建築家が構造特性に優れたデザインを簡単かつ効率的に作成、検証できます。Inspireには業界を牽引するAltair OptiStructのデザインコンセプト生成技術および解析技術や、MotionSolveをベースとする機構解析技術が使用されています。ソフトウェアは簡単に習得でき、既存のCADツールと組み合わせることで、手戻りのない構造設計、コスト、開発時間、材料使用量、製品重量の削減を支援します。 ■ 製品の主な特長 ・構造的に効率の良いコンセプトの生成と解析 ・部品とアセンブリの最適化と解析のサポート ・形状内の問題領域の素早く簡単なクリーンアップとデフィーチャー（不要部の削除） ・線形静解析と固有振動解析に対する挙動の把握 ・短時間で習得できるユーザーフレンドリーなインターフェース ・複雑な機構を解析し、荷重を確認・適用
大規模構造物に最適な構造解析ソフト『ISCEF』の活用事例をご紹介
土木構造物に最適な構造解析ソフト『ISCEF』の活用事例をご紹介します。 経験工学をベースとしてきたトンネル設計においても、数値解析による 検討の深度化が要求されております。当社では掘削や支保工などの 施工条件に応じた、最適な解析手法を提案いたします。 また、地盤だけではなく、構造物をモデル化するために必要な構造要素 （梁、棒、バネなど）の非線形特性も再現することにより、再現性を 高めた解析が可能です。 【トンネル解析】 ■初期地圧解析 ・掘削前地圧応力 ・掘削後応力分布 ■施工 ・施工モデル ・施工後応力分布 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
市場で勝ち抜く技術革新を促進するため設計を適切に理解！
『SOLIDWORKS Simulation』は、ものづくりに必要な品質向上、コスト削減、 納期短縮のためのツールです。 多くの設計者が扱う「SolidWorks CAD」に完全統合されており、 異なるツール間では致命的なデータ変換などの苦労もなく、最短の時間で 最大限の設計案を検証することができます。 また、毎年使っている多くのお客様のフィードバックを頂き、機能を磨き続ける ことで、常に新しく高い設計環境として利用し続けることができます。 【特長】 ■設計者がみずから扱える、使いやすいツール ■計算された答えから設計案を改良できる利便性 ■汎用性と拡張性をバランスよく実装した製品群 ■適切なタイミングの試作に集中できるツール ■導入リスクを抑えて、導入メリットを最大化するための最適解 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
Solid Edge に組込み 設計者向けシミュレーション Simcenter Femap と Nastran の技術を活用
Solid Edge Simulationには業界標準のソルバーNASTRANを搭載、プリポストにはFemapテクノロジーを採用して、薄板のメッシュ作成、部品単位でメッシュサイズ変更等々が可能です。 【ここが選ばれるポイント】 ■Femap with NX NASTRANのテクノロジーをSolid Edgeのインターフェースにインテグレートし初心者でも使いやすい解析機能です。 ■自動でメッシュ作成 ■マニュアルモードでメッシュサイズの変更も自由自在 ■使いやすいUIと設計にフォーカスした解析機能 ■解析種類 ○線形静解析 ○線形座屈解析 ○固有値解析 ○熱伝導解析（定常/過渡） ○最適化 ○MOTION解析 ○振動応答解析 さらに ○線形静解析＋定常熱伝導 ○線形座屈解析＋定常熱伝導 と言った、連成解析が可能です。 ■スケーラブルに上位のFemapとの連携が可能です。 Solid Edge Premiumパッケージでは主に線形静解析とMOTION解析が可能です。 詳しくはカタログをダウンロード、もしくはお問い合わせください。
最適化問題の定式化を踏まえた上で、勾配法がどういう方法なのかを簡単に解説！
前回までの記事で、H1勾配法の「H1」について解説しました。関数空間という 概念について、理解を深めていただけたでしょうか。 今回から数回に分けて、残りの「勾配法」について解説したいと思います。 はじめに、今回の記事では勾配法の概要についてお話しします。 是非ダウンロードしてご覧ください。 【掲載内容】 ■第14話 H1勾配法とは その7「勾配法とは」 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
フレンドリーで使いやすいウィザード形式の対話型インターフェースを採用している製品の事例！
当社で取り扱う、インテリジェント構造解析ソフトウェア「AIFEM」の タービントップカバーの強度解析の応用事例についてご紹介いたします。 当ソフトウェアは、高速かつ正確な有限要素解析と設計最適化機能を 提供し、企業の効率的な最適設計プロセスの確立を支援するソフトウェア。 トップカバーの底面に圧力荷重を定義して、1/4モデルを使用した回転 対称境界条件により、トップカバーの変形をシミュレーションしました。 この解析では、幾何学的非線形性が考慮されています。 【事例概要】 ■トップカバーの底面に圧力荷重を定義して、1/4モデルを使用した 回転対称境界条件により、トップカバーの変形をシミュレーション ■幾何学的非線形性が考慮されている ※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
1次元片持ち梁に対するコンプライアンスの感度について！導出の考え方を解説
前回の記事では等式制約付きの最適化問題における解が満たすべき条件と してのLagrange乗数法を紹介しました。 今回はその考え方を応用して、コンプライアンスの感度を導出することを 考えます。 是非ダウンロードしてご覧ください。 【掲載内容】 ■第25話 コンプライアンスの感度 その3「Lagrange乗数法」 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
非線形動的解析でひび割れの発生･進展状況を発生位置を再現可能！大規模構造物に適した構造解析ソフトISCEF
土木構造物に適した構造解析ソフト『ISCEF』の活用事例をご紹介します。 重力ダム等のコンクリート構造においては、ひび割れ進展のシミュレーション、 継ぎ目ジョイントの動きの再現や、貯水池を圧縮性流体でモデル化しての 伝搬速度を考慮した解析などが必要となってきます。 ダム全体での振動特性を把握するための「実固有値解析」をはじめ、 「静的解析」や「時刻歴応答解析」など、解析対象の特性を考慮し 最適な解析手順、手法を提案いたします。 【重力ダム解析】 ■実固有値解析 ■静的解析 ■時刻歴応答解析 ※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
結晶構造のモデリングと解析に
Crystal Studio は、マテリアルサイエンス、固体物理学、鉱物学、地質学、 X 線結晶構造解析、電子顕微鏡分野の研究や教育を支援する Windows 用 結晶構造解析ソフトウェアです。操作性の高いモデル作成ツールと 3D によるグラフィカルデザイン・表示・操作機能、回折パターンの シミュレーションエンジンを備えた強力なツールです。 結晶構造の研究や教育に最適 非常にパワフルかつ高速で、しかも操作性は非常にシンプルです。マウスを ほんの数クリックするだけで非常に魅力的な色彩や、3D リアリズムで結晶 構造を作成することができます。 結晶学のレベルに応じて利用可能 わずかな結晶学の知識さえあれば、すぐに専門家になることができます。 原子配列や物質構造の研究、および、それらの性質を特徴づける関係性を 発見することができます。結晶学の高度な研究者のために、結晶構造を カスタマイズできる様々な手段が用意されています。高度なユーザーの ためには空間群の仕様を変更し、新規に作成する手段も用意されています ので、セルの対称性を変化させる実験を試みることもできます。
リートベルト法で薄膜の粉末回折データを精密化
半導体薄膜の分野では、薄膜の構造解析が製品の品質と性能を左右する重要な要素です。CrystalMakerでシリコン、GaN、SiCなどの半導体薄膜の結晶構造を可視化し、CrystalDiffractで粉末・薄膜X線回折の理論パターンを生成して実測データと照合することで、結晶相同定・配向性・格子定数の評価が可能です。エピタキシャル成長の最適化やデバイス開発に活用できます。 【活用シーン】 ・薄膜の結晶構造解析 ・多層膜の構造評価 ・薄膜材料の組成分析 【導入の効果】 ・薄膜の構造に関する正確な情報が得られる ・デバイス設計の最適化 ・研究開発の効率化
リートベルト法で化学反応データを精密化
CrystalMakerで反応生成物や触媒、中間体の結晶構造を可視化し、CrystalDiffractで粉末X線回折の理論パターンを生成して実測データと照合することで、反応進行度の追跡、生成相の同定、結晶化度の評価が可能です。合成プロセスの最適化や触媒開発、反応機構の解明に活用できます。 【活用シーン】 ・反応生成物の同定 ・反応条件の最適化 ・触媒反応の研究 ・新材料の開発 【導入の効果】 ・迅速な構造解析による研究時間の短縮 ・正確な構造情報の取得による研究の質の向上 ・多様な試料への対応 ・研究成果の効率的な発表
そのCAE合っていますか？FEMtoolsで自動車部品の強度を保ちつつ、軽量化を実現！
自動車業界では、燃費性能向上と環境負荷低減のため、部品の軽量化が不可欠です。軽量化設計においては、強度を維持しながら材料の使用量を最適化することが求められます。FEM解析ツールは、設計段階での強度評価を可能にし、試作回数の削減にも貢献します。FEMtoolsは、設計〜実験〜解析を一気通貫でつなぐ最新のV&V手法を提供し、自動車部品の軽量化設計を強力にサポートします。 【活用シーン】 ・自動車部品の設計 ・軽量化設計 ・強度評価 【導入の効果】 ・部品の軽量化による燃費性能向上 ・設計期間の短縮 ・試作コストの削減
創薬研究を加速させる、結晶構造と分子構造の可視化ツール
CrystalMakerを使うと、医薬品結晶の多形・共結晶・塩・水和物の3D構造を可視化し、分子間水素結合やパッキング様式を解析できます。粉末X線回折パターンをシミュレートして実測データと照合し結晶形を同定、製剤の安定性評価や特許対応における結晶形スクリーニングの基礎資料作成にも活用可能です。 【活用シーン】 ・創薬ターゲットの構造解析 ・化合物の分子構造モデリング ・結晶構造の可視化による薬効予測 【導入の効果】 ・創薬研究の効率化 ・新薬開発期間の短縮 ・研究成果の向上
リートベルト法で金属材料の構造を解析
金属業界における構造解析では、材料の特性を理解するために、精密な結晶構造データの取得が不可欠です。CrystalMakerで純金属や合金（鉄鋼、アルミニウム合金、チタン合金等）の結晶構造を可視化し、CrystalDiffractで粉末X線回折の理論パターンを生成して実測データと照合することで、相同定・格子定数・結晶配向の精密評価が可能です。熱処理プロセスの最適化や材料強度評価、新合金開発に活用できます。 【活用シーン】 ・金属材料の結晶構造解析 ・新素材開発における構造評価 ・品質管理における構造データの活用 【導入の効果】 ・高精度な構造データの取得 ・材料特性の正確な理解 ・研究開発の効率化
食品の品質管理を科学的にサポート
食品科学の分野では、食品の品質を維持し、安全性を確保するために、食品の構造や組成を詳細に分析することが求められます。特に、食品の結晶構造や分子構造は、食品の食感、保存性、風味に大きな影響を与えるため、これらの構造を正確に理解することが重要です。CrystalMakerは、食品の結晶構造や分子構造を可視化し、分析を支援することで、食品の品質管理に貢献します。 【活用シーン】 ・食品添加物や成分の結晶構造解析 ・食品の保存状態と結晶構造の関係性分析 ・食品の食感や風味と分子構造の関係性解明 【導入の効果】 ・食品の品質劣化メカニズムの解明 ・食品の保存期間延長のための技術開発 ・新食感、新風味の食品開発
結晶構造と分子構造を可視化し、汚染物質の分析に貢献
環境科学分野、特に汚染物質の分析においては、物質の構造を正確に理解することが不可欠です。CrystalMakerを使うと、CO2吸着材としてのMOFやゼオライトの細孔構造を3D可視化し、ガス分離・貯蔵材料の設計に活用できます。重金属を取り込む粘土鉱物やイオン交換体の構造解析、有害物質分解触媒の活性サイトの検討、土壌・鉱物中の汚染物質配位環境の評価など、環境浄化材料の研究を視覚的に支援します。 【活用シーン】 ・CO2吸着・分離材料の細孔構造設計 重金属汚染の浄化材料解析 有害物質分解触媒の活性サイト評価 【導入の効果】 ・研究開発のリードタイムを短縮 汚染メカニズムの理解 研究成果の発信力強化と社会的合意形成への貢献
