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IGA Tool Ver5.2のリリース

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:技術情報 / 機能紹介
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IGA Tool / Ansys LS-DYNA

IGA Tool Ver5.2が今秋(2021年9月末頃を予定)リリースされます。

IGA Toolは、CAD 形状をAnsys LS-DYNA IGA対応モデル(以降、IGAモデルと呼称)に変換するソフトウエアです。IGA Tool Ver5.2では、以下の5つの機能がアップデートされています。

1. Two line sweepによる押出形状のIGA Solid作成
2. OffsetによるIGA Solid作成
3. IGA Shell New Keywords(*IGA)の出力
4. IGA Shell Model Type3の形状精度および変換速度の向上
5. IGA Shellに対するLocal Refine機能の拡張

この5つのアップデートのうち、新しく実装された機能(上記1, 2, 3)について、ご紹介します。
なお、IGA Tool の役割や基本的な機能については、以前のCAE 技術情報ライブラリでご紹介しましたので、ご参照ください。

現行のIGA Solid作成機能

現行は、トリミングされていない断面一定の形状をsweepすることでIGA Solidを作成することができます。Figure1のように、断面のSurfaceデータおよび、sweep方向を指定するためのGuide curveを準備し、押出形状を作成します。作成できる形状に制約があることから、機能の拡張に期待が集まっていました。

Figure1. 現行のIGA Solid作成機能Figure1. 現行のIGA Solid作成機能

新機能:Two line sweepによる押出形状のIGA Solid作成機能

2つのGuide curveをもとに断面一定の形状をsweepし、IGA Solidを作成する機能が実装されました。Figure2のように、断面のSurfaceデータと、sweep方向を指定する2本のGuide curveを準備します。このGuide curveの始点、終点位置を参照し、断面を拡大または縮小していくように、IGA Solidを作成します。先述のとおり、従来は断面一定の押出形状のみサポートされていました。Ver5.2より、新たに相似断面を連ねて構成されるIGA Solidを作成できるようになりました。

Figure2. Two line sweepによる押出形状作成Figure2. Two line sweepによる押出形状作成

新機能:OffsetによるIGA Solid作成機能

表層のSurfaceデータに対して厚み付けをしてOffsetし、IGA Solidを作成する機能が実装されました。Figure3で示すとおり、表層のSurfaceを準備し、あらかじめ断面をIGA Shell Model Type1に変換をします。このModel Type1(NURBS patch)に対して厚みの値を指定し、Offset Solidを作成します。本機能の実装により、今後薄板、厚板に対するIGA Solidの適用検討が進むと考えられます。

Figure3. OffsetによるIGA Solid作成機能Figure3. OffsetによるIGA Solid作成機能

新機能:IGA Shell New Keywords(*IGA)の出力機能

現在、Ansys LS-DYNA IGAのためのNew Keywordsが開発されており、既に開発版のドラフトマニュアルに、*IGAカードとして記載されています。Figure4に示すように、New Keywords(*IGA)では、トポロジーとジオメトリの双方が定義されており、CADシステムのデータ構造を保持した解析が可能となります。

Figure4. New Keywords(*IGA)のデータ構造Figure4. New Keywords(*IGA)のデータ構造

これまでは、Ansys LS-DYNA IGA、つまり、ソルバーサイドの開発が先行しており、New Keywords(*IGA)の出力に対応した汎用モデラーがありませんでした。IGA Tool Ver5.2において、従来のKeywordsに加え、New Keywords(*IGA)による出力機能が新たに実装されました。今後このNew Keywords(*IGA)を通して、CADとCAEの連携を目指した試行が進むものと考えられます。
New Keywordsの概要については、以前のCAE 技術情報ライブラリでご紹介しましたので、ご参照ください。

現在、当社では、ANSYS社と協力し、このNew Keywords(*IGA)のソルバーサイドのブラッシュアップを継続して実施しています。また、ARUP社とも協力し、プリプロセッサ―(ARUP PRIMER)への対応も検討しています。

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