鉄道車両の板厚最適設計解析のご紹介

解析ソフト「OPTISTRUCT」を使用！設計検討、軽量化などを目的としたFEM解析事例

現状の製品形状でお悩みの方へのご紹介です。 設計検討、軽量化、制約条件、設計変数を目的として行った FEM解析事例をご紹介します。 解析ソフトは「OPTISTRUCT」を使用。 トポロジー最適化を行い、既定の応力を満たしながら、重量が最小となる 材料配置を求めました。 【事例概要】 ■解析ソフト：OPTISTRUCT ■解析種別：最適化解析 ■目的：設計検討、軽量化、制約条件、設計変数 ※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

衝突解析を試験前に実施！性能を満足する構造のサイジングを実施する事が出来ました(シミュレーション動画と試験動画あり)

主翼前縁の部品点数削減のためリブフレームを鋳物化し、 鳥衝突時のリブフレームの強度を試験前に確認した事例を ご紹介します。 解析ソフトはLS-DYNAを使用。 衝突解析を試験前に実施する事で性能を満足する構造の サイジングを実施する事が出来ました。 【概要】 ■解析ソフト：LS-DYNA ■解析種別：衝突解析 ■解析目的：衝突シミュレーション、衝突性能確認 ※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。

• 受託解析
• 構造解析
• 受託解析

鉄筋コンクリート壁に25tonトラックが衝突した場合を想定！耐衝突性能を解析した事例

川重テクノロジー株式会社が行ったFEM解析事例をご紹介いたします。 解析ソフトはLS-DYNAを使用。 鉄筋コンクリート壁に25tonトラックが速度30km/Hr～60km/Hrで衝突した 場合を想定し、コンクリート壁の耐衝突性能を解析により検討しました。 【概要】 ■解析ソフト：LS-DYNA ■解析種別：衝突解析 ■目的：コンクリート壁の耐衝突性能 ※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

ソフトウェア既存の機能を目的に沿った特化システムへとカスタマイズした事例のご紹介

『板厚中立面の作成・板厚設定の自動化』した事例のご紹介を致します。 「既存の自動板厚設定機能では要素単位に板厚設定されるので、後工程での 形状修正が大変」「異なる部材に同じプロパティ設定をされても困る」など、 既存ソフトウェア機能の問題がございました。 そこで川重テクノロジーは、ソフトウェア既存の機能を目的に沿った特化 システムへとカスタマイズし作業工程を自動化しました。 【概要】 ■解析ソフト：HyperMesh ■プログラム言語：Tcl/Tk ■目的 　・要素単位でなく、作成された中立面単位の平均板厚として設定したい 　・同じ板厚であっても、部材毎にプロパティ(板厚設定)は分けたい 　・作成されるプロパティ(板厚設定)のIDを規則的に管理したい ※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。

• シミュレーター

解析ソフトはLS-DYNAを使用！衝突性能確認のための衝突解析を目的とした事例のご紹介です

衝突シミュレーションにより、客先衝突スペックを満足する 車両先端の耐衝突構造が開発されました。 また、その後実施された、衝突試験結果ともよく一致することが 確認されました。 ご用命の際はお気軽にお問い合わせください。 【概要】 ■解析ソフト：LS-DYNA ■解析種別：衝突解析 ■解析目的：衝突性能確認のための衝突解析 ※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。

• 構造解析

ソフトウェア既存の機能を目的に沿った特化システムへとカスタマイズし作業工程を自動化！

ソフトウェア既存機能では、「既存の自動板厚設定機能では要素単位に 板厚設定されるので、後工程での形状修正が大変。」、 「異なる部材に同じプロパティを設定されても困る。」、 「FEMモデルではパーツがIDで管理されているのでIDを見ただけで板厚が わかるようにしたい。」などのお困りごとで悩んでいました。 そこで、ソフトウェア既存の機能を目的に沿った特化システムへと カスタマイズし作業工程を自動化しました。 詳細はお気軽にご相談ください。 【概要】 ■解析ソフト：HyperMesh ■プログラム言語：Tcl/Tk ■目的： ・要素単位でなく、作成された中立面単位の平均板厚として設定したい ・同じ板厚であっても、部材毎にプロパティ(板厚設定)は分けたい ・作成されるプロパティ(板厚設定)のIDを規則的に管理したい ※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。

• ソフトウェア（ミドル・ドライバ・セキュリティ等）

ダブルハルの魔法瓶効果が実際にあることを確認！流体解析ソフトは「STREAM」を使用

川崎重工業株式会社殿の製品であるオイルタンカーを対象に、 タンク内密閉自然対流の長時間（3週間）解析を行いました。 流体解析ソフトは「STREAM」を使用。 ダブルハルの魔法瓶効果が実際にあることを確認しました。 【事例】 ■解析対象：オイルタンカー油槽内油及びバラストタンク内空気 ■流体解析ソフト：STREAM ■解析種別：非圧縮性非定常熱流動解析 ■解析規模：格子数約千点 ■解析目的：油槽内温度分布の過渡変化予測 ※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。

• 受託解析

ＣＦＤ解析により性能に関わる設計課題および不具合を解決します

定常・非定常解析 伝熱・輻射・燃焼解析 圧縮・非圧縮解析 混相流解析 粒子軌跡解析

• 熱流体解析
• 受託解析
• 解析サービス

自動化により設計の品質・効率を大幅に向上します

・設計システムの開発 ・最適化システムの開発 ・可視化ツールの開発 ・古いプログラム（レガシーシステム）の移植

• シミュレーター
• その他解析
• 解析サービス

構造強度に関する設計開発の課題および品証問題を解決いたします

・変形解析 ・応力解析 ・接触解析 ・材料塑性解析 ・大規模アセンブリー解析 ・クリープ解析 ・座屈解析 （座屈固有値、非線形座屈） ・振動解析 （固有振動、周波数or時刻歴応答、 ランダム応答） ・走行解析 ・衝突解析 （落下、転倒、走行衝突、圧縮崩壊） ・破壊解析 　（延性破壊、脆性破壊） ・塑性加工解析 　（プレス、ベンド、ストレッチ、ハイドロ） ・流体構造連成解析 　（スロッシング、流体衝撃） ・溶接解析 　（工程再現、固有ひずみ法） ・機構解析 ・熱伝導解析 　（定常、非定常、輻射） ・亀裂進展解析 　（Ｊ値、K値）

• 構造解析
• 受託解析
• 解析サービス

解析ソフトはNASTRANを使用！現状構造から性能を向上しつつ重量軽減に成功

鉄道車両構体モデルを使用して板厚に適した設計解析を実施した 事例をご紹介します。 解析ソフトはNASTRANを使用。 現状構造から性能を向上しつつ重量軽減に成功しました。 【概要】 ■解析ソフト：NASTRAN ■解析種別：設計最適化解析 ■解析目的：重量軽減、性能向上 ※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

剛壁への衝突解析を行い耐衝突性能を検討！解析ソフトとしてLS-DYNAを使用した事例

当社が行ったFEM解析事例をご紹介します。 80,000m3 LPG CARRIERの船首で、Bulbous Bow構造と、 Seaarrow Bow構造での剛壁への衝突解析を行い 耐衝突性能を検討。 解析ソフトはLS-DYNAを使用しました。 【概要】 ■解析ソフト：LS-DYNA ■解析種別：衝突解析 ■解析目的：船首構造の違いによる耐衝突性能を解析により求めた ※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

解析ソフトはLS-DYNAを使用！エンジン落下時の耐衝突性能を確認した事例

海上空港を想定した大型浮体構造（メガフロート）に 航空機エンジンが落下衝突した場合の衝突解析を実施した 事例をご紹介します。 解析ソフトはLS-DYNAを使用。 上部デッキプレート板厚とコンクリート舗装の有無について、 貫通限界となるパラメータを求めました。 【概要】 ■解析ソフト：LS-DYNA ■解析種別：衝突解析 ■解析目的：エンジン落下時の耐衝突性能を確認 ※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

実稼働年数に対応する繰返し負荷をかけて、設計寿命に耐用することを証明！

米国向け車両の台車の疲労試験を行った時の状況をご紹介します。 この試験では、川崎重工の技術研究所殿の設備を用いて、10台以上の アクチュエータをコントロールして疲労試験を行い、実稼働年数に対応する 繰返し負荷をかけて、設計寿命に耐用することを証明しました。 川重テクノロジーの設備でも最大5台のコントロールが可能です。 【事例概要】 ■川崎重工の技術研究所殿の設備を用いた ■10台以上のアクチュエータをコントロールして疲労試験を実施 ■実稼働年数に対応する繰返し負荷をかけて、設計寿命に耐用することを証明 ※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。

• その他計測・記録・測定器
• 試験機器・装置

多数の構造物の強度試験、疲労試験の実績！お客様のニーズに応える技術と設備を保有

航空機補助翼の強度試験（小型機・旅客機）を行なった事例をご紹介します。 航空機翼は、翼全体に分布して空気力を受けるため、それを模擬した荷重を 負荷する必要があります。負荷用パッドを翼の縦横に配置し、空気圧の分布を 再現するようトーナメントと呼ばれる天秤状の治具で、負荷を与えています。 この他にも、航空機機体パネル、ヘリコプタ回転翼部材、鉄道車両の 車体パネル、鉄道や道路橋の桁や橋脚など、当社では多数の構造物の 強度試験、疲労試験の実績があり、お客様のニーズに応える技術と設備を 保有しております。 【事例概要】 ■小型機補助翼の強度試験 ■旅客機用ウイングレットの強度試験 ※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。

• その他計測・記録・測定器
• 試験機器・装置
• 強度試験装置

日之出水道機器(株)「メカニカルスティッチ工法」は、熱を加えずに金属クラック補修が可能な新工法です。 特殊ボルトと補強プレートを使用しクラックを物理的に除去し、母材に熱影響を一切与えずに補修致します。 火気が使用できない環境でも補修できます。熱を加えないことから設備の分解が最小限に抑えられます。 ◎詳しくはお問合せください。 ◎詳細技術説明が必要な場合はお問合せください。

日之出水道機器(株)「メカニカルスティッチ工法」は、熱を加えずに金属クラック補修が可能な新工法です。 特殊ボルトと補強プレートを使用しクラックを物理的に除去し、母材に熱影響を一切与えずに補修致します。 火気が使用できない環境でも補修できます。熱を加えないことから設備の分解が最小限に抑えられます。 ◎詳しくはお問合せください。 ◎詳細技術説明が必要な場合はお問合せください。

日之出水道機器(株)「メカニカルスティッチ工法」は、熱を加えずに金属クラック補修が可能な新工法です。 特殊ボルトと補強プレートを使用しクラックを物理的に除去し、母材に熱影響を一切与えずに補修致します。 火気が使用できない環境でも補修できます。熱を加えないことから設備の分解が最小限に抑えられます。 ◎詳しくはお問合せください。 ◎詳細技術説明が必要な場合はお問合せください。

【大反響】Aeroforce(TM) 本格始動！ smartc次世代型ハイパワークーラントシステム『Aeroforce(TM)』 高圧ポンプを使用することによる電力使用量=CO2排出量が目下の懸案事項となっていませんか？ 『Aeroforce(TM)』は、クーラントと共にエアーの供給も行うため、0.3Mpa前後のサイドクーラントポンプ圧であっても十分に強力なクーラント供給が可能です。高圧ポンプを使用せずとも効果的な位置に十分なクーラントが供給できるため、もちろんCO2削減の問題に限らず、本来のクーラント供給の目的である『切削条件の向上』、『サイクルタイム短縮』、『機械稼働コスト削減』、『工具寿命の向上による工具費削減』といった課題も同時に解決できます。 詳しくはこちらをご覧ください。 https://toolde.co.jp/?p=4929 カタログはこちら https://toolde.co.jp/?p=5098

2026年から本格導入される「排出量取引制度」、「グリーントランスフォーメーション（GX）」などの施策により企業ごとに定められた排出枠に収める必要性が出てくる中、CO2排出量の削減は、より一層大きな課題となっていくことが予見されます。一般的に工作機械に標準搭載されているサイドクーラントポンプは低圧のものであることが多く、外部給油式で冷却剤をかける場合にはクーラント圧が上がらず、切削後の切りくずがワークに絡みついたり機内に残ったりして『サイクルタイム』『工具寿命』『仕上げ面精度』などに課題が発生してしまいます。 ご興味ございましたら、続きはこちらをご覧ください。 https://toolde.co.jp/?p=4929