Digimatの機能・サービス
Digimatは材料設計・研究のための機能や、製品設計・評価を目的として成形解析-構造解析の連携解析を行うための機能など複数のサブプロダクトから構成されています。
- 材料設計:Digimat-MF、FE
- 製品設計(成形解析-構造解析の連携):Digimat-MF、MX、MAP、CAE、MS
- 材料試験解析の簡易化:Digimat-VA
- 成形解析(積層造形):Digimat-AM
Digimatのモジュール:材料設計
Digimat-MF
Digimat-MFは、複合材料全体の材料特性(非線形(熱)力学特性、熱伝導特性、電気伝導特性)を求めるためのソフトウェアです。等価介在物法に基づき、複合材料を構成するマトリクスとインクルージョンそれぞれの材料特性とミクロ構造(含有率、長さ、配向)の定義から複合材料特性をすばやく求めることができます。材料の組み合わせやミクロ構造変化によって変化する材料特性の予測が可能です。また、Digimat-CAE(Digimat-MS)のインプットファイルを作成する際にも必要な機能です。
Digimat-MF:各相に適用可能な非線形材料モデル 各相に適用可能な材料モデル

Digimat-MF:考慮可能なミクロ構造

Digimat-MF:定義可能な荷重条件

Digimat-MF:操作動画

Digimat-FE
Digimat-FEは、複合材料(樹脂、ゴム、金属、グラファイトなど)のミクロ構造がもたらす特性を再現するための代表体積要素(RVE)を作成し、有限要素法解析を行うことでその特性を評価するためのソフトウェアです。非線形(熱)力学特性、熱伝導特性、電気伝導特性の評価が可能です。Digimat-FEはDigimat-FE/Modeler(ミクロ構造生成、メッシュ生成機能)とDigimat-FE/Solver(有限要素法ソルバ)の2つの機能に分かれています。簡単なパラメータ入力で複雑なミクロ構造モデルを作成できます。
Digimat-FE:複雑なミクロ構造モデルの作成

Digimat-FE:モデルのエクスポート

Digimat-FE:Digimat-FE/Solver
※Digimat-FE/Solverはオプション機能です

Digimat-FE:操作動画

Digimat-MX
Digimat-MXは、材料データベース機能を備えたDigimat材料パラメーター同定のためのリバースエンジニアリング機能です。複合材料の材料試験結果からDigimatの計算に必要なマトリクスまたはインクルージョン単体の材料パラメーターを同定できます。また、Digimat-MX上位版のDigimat-MX+では、データ暗号化機能の利用が可能です。暗号化により具体的な材料パラメーターを開示することなくDigimat材料モデルを共有・使用でき、材料サプライヤとエンドユーザー間のセキュアなデータ交換を実現します。
Digimat-MX:材料データベース

Digmat-MX:リバースエンジニアリング機能

Digimat-MX:自動フィッティング機能の操作動画

構造解析の精度向上
Digimat-MS
Digimat-MSは、不連続繊維強化樹脂製品の成形解析と構造解析の連携解析を簡単にセットアップするためのGUIです。成形解析で得られる繊維配向データやウエルドラインなどの読み込みから構造解析モデルへの反映、連携解析の実行まで一連の解析のプロセスをサポートします。連携解析を行うために最低限必要な機能が内包されているので、Digimat-MSのみで不連続繊維強化樹脂の成形解析ー構造解析の連携を行うことが可能です。はじめて連携解析を実施される方や効率よく連携解析の設定・実行をしたい方におすすめの機能です。
Digimat-MS:連携解析のためのワークフロー

Digimat-MS:Digimat-MS/Fiber orientation estimator
※Digimat-MS/Fiber orientation estimatorはオプション機能です。

Digimat-MS:操作動画

Digimat-MS:3Dプリンタ成形パス考慮の操作動画

Digimat-MAP
Digimat-MAP は、流動解析をはじめとした成形解析から得られた繊維配向、残留応力、温度およびウエルドラインなどのデータを構造解析用のメッシュにマッピングを行うツールです。通常はそれぞれの解析で適したメッシュタイプや分割方法が異なるので、成形解析で用いたメッシュをそのまま構造解析に使うことは推奨できずデータの変換が必要になります。マッピング手法の選択やオリジナルデータとマッピング結果の差を評価できるため、より詳細に連携解析を実施・評価されたい方におすすめの機能です。
Digimat-MAP:マッピング手法の選択

Digimat-MAP:誤差評価機能

Digimat-CAE
Digimat-CAEは、Digimat-MFと樹脂流動解析などの成形解析と構造解析間の連携を実現するインターフェースです。構造解析実行時に、汎用有限要素法ソルバのユーザーサブルーチンを介し、Digimat-MFで設定した複合材料のミクロ構造に基づいた非線形材料モデルの定義を適用します。これにより、成形過程で生じる材料特性分布を考慮した構造解析を行うことが可能です。
Digimat-CAE:成形工程を考慮した構造解析

Digimatのモジュール:材料試験の解析簡易化
Digimat-VA
Digimat-VAは、連続繊維(UD材、織物構造)の積層材料の物理特性の仮想許容値を求めるための専用の機能です。実際のクーポン試験の代わりにDigimat-VAを用いることで効率よく複合材料の設計を行うことができます。実際の試験で発生するような材料や成形プロセスによるばらつきも自動的に解析モデルに反映することが可能です。内包されたソルバによりFEM解析実行、結果評価をまでをVAのみで行うことができます。試験条件はComposite Materilals Handbook-17(CMH-17)で推奨されている手順に則って設定されます。
Digimat-VA:機能概要

Digimat-VA:設定条件

Digimat-VA:解析条件マトリクス自動実行

Digimatのモジュール:樹脂3Dプリンティング
Digimat-AM
Digimat-AM(Additive Manufacturing)は、樹脂を用いた3Dプリンタの造形工程で生じる変形や残留応力を解析するための機能です。FFF(Fused Filament Fabrication)またはFDM(Fused Deposition Modeling)と呼ばれる熱溶解積層方式およびSLS(Selective Laser Sintering:選択的レーザー焼結方式)による造形プロセスに対応しています。Digimatを用いて、造形する際の経路に依存した異方性を考慮した変形・残留応力を計算することで、使用する材料やプロセス・製品形状の最適化を行うことが可能です。
Digimat-AM :材料のメソ構造の考慮

Digimat-AM :経路の設定

Digimat-AM :構造解析への結果の引継ぎ

Digimat-AM:3Dプリンタ(SLS)の操作動画
