CAE解析ってひとことで言っても、実はめちゃくちゃ幅広いんです。
対象となる物理現象や解析の目的によって、いろんなカテゴリに分かれていて、それぞれ役割が違います。だから「どの解析を使うか」は、製品の設計や評価、改善のシーンに応じて使い分けるのがポイントになります。
例えば、構造解析なら「この部品は壊れないか？」「どこに応力が集中するか？」をチェックするのに使うし、熱解析なら「電子部品が熱でやられないか？」「冷却設計は十分か？」を確認するのに役立ちます。さらに流体解析では「空気や水の流れがどう動くか？」をシミュレーションして、圧力損失や流量分布を見たりします。
以下に代表的な解析技術のカテゴリを体系的に紹介します。
CAE解析技術の主なカテゴリの紹介
| カテゴリ | 詳細 | 使用例 |
|---|---|---|
| 1. 構造解析 （Structural Analysis） | 応力・ひずみ・変形・座屈などを評価 静的解析、動的解析、座屈解析、疲労解析など | 橋梁の強度評価、機械部品の耐久性検証 |
| 2. 熱解析 （Thermal Analysis） | 熱伝導、対流、輻射の伝熱現象から温度分布などを解析 定常熱解析、非定常熱解析 | 電子機器の放熱設計、エンジンの熱管理 |
| 3. 流体解析 （CFD：Computational Fluid Dynamics） | 空気や液体の流れの様子、圧力、速度などを解析 定常流・非定常流、乱流モデル、混相流など | 空力設計、水冷システムの流路設計 |
| 4. 振動解析 （Vibration Analysis） | 機械や構造物の振動特性を評価 モーダル解析、周波数応答解析、過渡応答解析 | 自動車の騒音対策、機械の共振回避 |
| 5. 電磁場解析 （Electromagnetic Analysis） | 電場・磁場の分布、誘導、電磁波などを解析 高周波解析、静電場解析、電磁干渉（EMI）解析 | アンテナ設計、モーターの磁場設計 |
| 6. 音響解析 （Acoustic Analysis） | 音の伝播、騒音、共鳴などを解析 空気音響、水中音響、構造音響など | スピーカー設計、防音材の評価 |
| 7. 非線形解析 （Nonlinear Analysis） | 材料非線形（塑性）、幾何非線形（大変形）、接触非線形など | ゴム部品の変形、落下・衝突解析 |
| 8. 疲労・破壊解析 （Fatigue & Fracture Analysis） | 長期使用による損傷や破壊の予測 | 航空機部品の寿命評価、溶接部の破壊予測 |
| 9. 光学解析 （Optical Analysis） | 光の挙動（反射・屈折・透過・干渉・散乱など）を解析 | レンズ設計、照明設計、自動車のヘッドライト設計など |
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