充実の基本性能
形状の作成からメッシュ作成、変位図や様々な応力等値図の表示、結果の出力まで、CADTOOL FEM8が持つCAEソフトウェアとしての基本機能のご紹介です。

形状の作成は、DXFデータの取り込みと新規作図、２つの方法

解析対象の形状作成は、DXFデータの取り込みに加え、矩形、連続線、円などの形状を作図できます。図形編集機能と併せてご利用いただくことで、 比較的複雑な形状でもCADでDXFデータを作成することなくCADTOOL FEM8単体で作成できます。

取り込んだ形状をCADTOOL FEM8上で編集

取り込んだDXFデータをその場編集したり、寸法を確認することもできます。例えば微修正程度で再度CADデータ編集などを行う手間を省略できます。

精度のよいメッシュを高速で自動作成

有限要素法解析で最も面倒なメッシュ作成。CADTOOL FEM8ではグリッドメッシュ法による自動作成で、操作も簡単です。 CADTOOL FEM8 の計算方法は有限要素法でよく用いられるバンドマトリックス法で、さらにハーフバンドマトリックスを使用し処理速度を向上させています。

メッシュの編集もマウスで簡単操作

メッシュの修正もマウスでラバーバンドのように動かして簡単に整えることができます。

メッシュの一部細分化(リメッシュ機能)
要素単位で部分的に細かくメッシュを作成できる｢リメッシュ｣機能を追加し､メッシュを細かくしても計算時間の短縮を図る事ができます。

メッシュの節点をマウスで編集
メッシュ要素の頂点をマウスで動かし､任意の位置に移動することができます。
 

要素について

CADTOOL FEM8では、要素に四角形8 節点アイソパラメトリック要素を採用しています。三角形３節点要素等の１次要素に比べ精度が高い特徴を持ちます。 また、一つの要素内にガウス積分点と呼ばれる応力算出点を9 点持たせて要素内の応力勾配から各節点の追う緑地が直接求められるようになっており、応力集中部など応力変化の大きいところでも少ない要素数で精度よく計算結果が得られるようになっています。そのため、計算速度も速く荷重条件を変えて複数の再計算が必要な状況でもストレスなく使用できます。

CADTOOL FEM8からの新機能

「荷重逆算」機能とは、算出された 最大変位や各種応力を手修正し、その修正値から荷重条件を逆算するものです。荷重条件を変えながら、応力や変位を何度も計算する手間を軽減し、計算時間を大幅に短縮することが可能です。実装されているすべての解析モードで使用可能です。

※活用例
特定の変位から必要な荷重を求めたい場合、これまでなら荷重条件を変えて応力や変位を何度も計算し、求める変位・応力値が算出される荷重条件を探さなければならなかったところ、荷重逆算機能を用いれば、最初に当たりをつけたある荷重条件を計算し、その計算結果に特定の変位や応力値を与えて再計算することで、少ない手数で必要な荷重条件が求められます。

ミーゼス応力にも対応、計算結果

計算結果は、主応力に加えてミーゼス応力にも対応し、視認しやすいグラフィカルな図で表示できます。 CADTOOL FEM8は、変位や最大/最小主応力、最大せん断応力に加えて、三次元のCAEソフトウェアで強度判定に良く使われるミーゼス応力を計算することができます。様々な計算結果から解析を行え、製品に品質向上にお役たてできます。

また、変位図や各応力の等値線図を表示でき、アニメーションを作成できます。そのため、どこに問題があるのか視覚的にすばやく把握することができ、使い勝手よくなっております。 ※ミーゼス応力についてはこちらを参照ください

表示可能な図

図の種類

変位図と各応力等値線図を表示できます。表示できる図は各解析モードにより異なります。

平面応力解析 / 平面熱応力解析	平面板曲げ解析	回転体応力解析 / 回転体熱応力解析
表示可能な図 ・変位図 ・最大主応力等値線図 ・最小主応力等値線図 ・最大せん断応力等値線図 ・ミーゼス応力等値線図	表示可能な図 ・変位図 ・最大応力等値線図 ・最大主応力等値線図 ・最小主応力等値線図 ・ミーゼス応力等値線図	表示可能な図 ・変位図 ・最大主応力等値線図 ・最小主応力等値線図 ・せん断応力等値線図 ・円周応力等値線図 ・円周せん断応力等値線図 ・ミーゼス応力等値線図
変位図	変位図（横アイソメ）	変位図
最大せん断応力等値線図	最大応力等値線図（縦アイソメ）	円周応力等値線図
ミーゼス応力等値線図	最小主応力等値線図（平面）	円周せん断応力等値線図

アニメーション

変位図以外はアニメーション表示が可能で、それをAVIとして出力することもできます。レビューなどで複数で計算結果を共有するなど活用できると思います。

アニメーション表示例（回転体応力解析　ミーゼス応力等値線図）
ステップ数と遅延時間（ステップ間でスリープする時間です）を指定します。

AVI出力コマンド
フレーム数と再生時間を指定します。作成されるAVIファイルは無圧縮ですのでファイルサイズは大きくなります。

計算結果一覧

解析モード	設定可能な境界条件	求められる計算結果
平面応力解析 平面熱応力解析 New!	■支持条件 ・全固定 ・法線方向固定 ■荷重条件 ・全面荷重 ・部分荷重(円のみ) ■温度条件（熱応力解析） ・初期温度 ・負荷温度	・最大変位 (mm) ・最大主応力 (N/mm2) ・最小主応力 (N/mm2) ・最大せん断応力 (N/mm2) ・最大ミーゼス応力 (N/mm2)
平面板曲げ解析	■支持条件 ・固定 ・単純支持 ・回転固定】 ■荷重条件 ・垂直分布荷重（形状全体） ・垂直荷重（要素単位）	・最大変位 (mm) ・最大主応力 (N/mm2) ・最小主応力 (N/mm2) ・最大ミーゼス応力 (N/mm2)
回転体応力解析 回転体熱応力解析 New!	■支持条件 ・全固定 ・半径固定 ・ 垂直固定 ・法線固定 ■荷重条件 ・圧力、 ・集中荷重 ・軸回転数(rpm) ■温度条件（熱応力解析） ・初期温度 ・負荷温度	・最大変位 (mm) ・最大主応力 (N/mm2) ・最小主応力 (N/mm2) ・最大せん断応力 (N/mm2) ・最大円周応力 (N/mm2) ・最小円周応力 (N/mm2) ・最大円周せん断応力 (N/mm2) ・最大ミーゼス応力 (N/mm2)

CADTOOL FEM8⇒CADへ転送

計算結果で表示された形状(メッシュ、または、外形図）をCADシステムへ直接転送できます。 CAD通信機能に対応しているCADは「CAD通信機能対応CAD一覧」を参照ください。

PDF・CSV・BMP・EXCELなど汎用的なフォーマットはもちろん、CADデータの共有に便利なDXFフォーマット、Webブラウザで参照可能なHTMLフォーマット、さらにはクリップボードコピー機能などユニークな出力機能も備わっています。 出力できるフォーマットは多いほど、計算結果の共有は柔軟に対応できます。

コマンド一覧

出力例（PDF）