生産システム研究室の紹介
生産システム研究室は、機械・電子・情報分野

これらの得意技術をベースに、近年表２に挙げの中で、機械設計、システム化技術、機械･塑性加た大型設備･装置が配備され、併せて評価･解析用工、シミュレーション、熱設計、ソフトウェア、ＣＡＥソフトも導入し、Ⅰ樹脂材料の強度試験･構情報関連、制御技術等を業務範囲とし、当地域の造解析、Ⅱ熱関係の計測･解析、Ⅲ三次元形状の計

中小企業の皆様へ、技術相談、依頼試験、研修、測･造形の分野を強化してきました。重点研究（当講演会、受託研究（企業からの委託研究）等によ所が集中的に取り組む研究）の実施等によって、る技術支援を行っています。室員８名で、この広プレス成形ＣＡＥの高精度化、電子基板等の過渡い業務範囲をまんべんなくカバーするのは容易で熱抵抗測定、三次元形状計測･造形･解析のノウハはなく、現室員の専門分野に依存して、業務範囲ウなど、最新技術の確立、蓄積を進めています。

で得意な分野、少し不得手な分野はあります。

関心をお持ちの方は是非ご連絡下さい。

表１は当室の得意技術一覧で、当室の現得意分

研修は、「ＣＡＥ技術研修」を年１回（８月頃）野が大凡把握できるかと思います。補足すれば、実施しています。小型フックを題材に設計から評①は金属、樹脂のプレス成形を主に、射出成形、価まで行い、構造設計に必要な知識、技術を総合

樹脂流動解析も含まれ、②は世界に類を見ない稼的に修得できる内容です。是非ご参加下さい。

働状態の電子部品の発熱量測定技術があり、③は講演会（昨年度１３件実施）、受託研究（同２１件実音、振動解析による工作機械の寿命予測が中心で施）も積極的に行っており、受託研究は依頼が重す。皆様の技術課題が当室の得意分野にあてはまなることも多いので、希望される企業の皆様は、りましたら是非ご相談下さい。

早めに担当室員にご相談下さい。
（生産システム研究室

表１月東充）ＴＥＬ（０５２）
６５４－９９３８

当室の得意技術①ＣＡＥを用いた設計・生産・加工の支援②ＣＡＥを用いた電子機器・部品・材料の熱設計および対策③設備診断に関する技術④機械システムの解析・計測用ソフトウェア技術とネットワー
クの活用⑤リアルタイムＯＳを利用した組込みソフトウェアの開発および検証⑥工業標準に基づいたソフトウェア製品、製造工程などの評価⑦機能安全に基づいた組込みソフトウェアの検証

表２

当室に最近導入された主な設備・装置

・高速引張り試験機 ＨＩＴＳ－Ｔ１０（島津製作所社製）
・衝撃圧縮試験機 ＩＭ１０Ｔ－２０ＨＶ（ＩＭＡＴＥＫ社製）
・過渡熱抵抗測定装置 Ｔ３Ｓｔｅｒ（メンターグラフィックスジャパン社製）
ｒａｔａｓｙｓ社製）
・三次元造形機 ＦＯＲＴＵＳ４００ｍｃ－Ｌ（Ｓｔ・非接触三次元デジタイザ ＡＴＯＳＩＩ
ＩＴｒｉｐｌｅＳｃａｎ（ＧＯＭｍｂＨ社製）

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月刊 名工研技術情報

試験紹介

非線形構造解析における引張試験の位置づけ

コンピュータシミュレーションを活用し、製品る）という考え方が生まれました。この数式を降の開発期間とコストを削減する設計技術（ＣＡＥ：

伏関数といい、通常、降伏関数は、その閾値が一Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉ
ｄｅｄ Ｅｎｇｉ
ｎｅｅｒｉｎｇ）の普及が進ん軸引張状態での降伏応力に対応するように調節さできました。特に最近では３次元ＣＡＤソフトにれています。そのため降伏関数の値のことを相当も構造解析のソフトウェアがアドインされ、導入応力と呼んでいます。のハードルが著しく下がっています。構造解析ソＣＡＥソフトウェアの中で最も汎用的に使用さフトウェアは、外力が加わったときに製品内部のれている材料モデルは、ｖｏｎ Ｍｉｓｅｓの降伏関数で応力を求め、部品の変形を予測するソフトウェア

あり、製品の応力状態を図示するカラーマップもで、弾性変形だけを考慮する線形構造解析と、塑

ｖｏｎ Ｍｉｓｅｓの相当応力を表示できるものがほと性変形まで考える非線形構造解析の２種類に大別んどです。約１００年前に、等方的な金属材料の塑できます。

性変形を表現するために生まれましたが、数式線形解析に必要な材料データは、基本的にはヤ（降伏関数）の中に材料パラメータが含まれず、まング率とポアソン比の２種類だけです。材料の結た金属だけでなく多くの材料に当てはまるため広晶構造等に起因する基本的な物性値であるため、く用いられています。

ＣＡＥソフトウェアに装備されている材料データ

しかしながら、実際の工業材料の中には、そのベースを用いても、大きく外れることはありませ

挙動がｖｏｎ Ｍｉｓｅｓの降伏関数に従わないものもん。破壊（変形）するかどうかの基準に降伏応力多くあります。軟鋼板のように異方性のある金属を用いますが、単なる判断基準で計算には使用し板や樹脂材料がその典型で、精度良く解析するたていません。

めには、材料の変形挙動を表現できる降伏関数を一方、ＣＡＥソフトの普及に伴い、非線形構造解選択する必要があります。ただし、ほとんどの降析にまで踏み込む企業が増えており、金属や樹脂伏関数は、数式中の係数に材料パラメータを含んの塑性域での材料データの取得を目的とした材料でいるため、何らかの多軸応力下での試験が必要試験のお問い合わせが増えています。非線形解析になります。

では材料の変形特性の正しさが解析精度に直結す

材料データを引張試験だけで求めるということるからです。しかしながら、非線形解析用の材料は、あくまでも一軸引張状態での降伏応力を調べパラメータは、線形解析用の材料パラメータと取ているだけに過ぎません。塑性ひずみによって変得の難易度が全く異なります。

化する降伏関数の閾値の変化を調べているだけで実際の製品は３次元形状をしており、様々な方あり、暗黙の内にｖｏｎ Ｍｉｓｅｓの降伏関数を使用し向から力が加わりますので、本来は材料データもて計算するという前提を含んでいます。

様々な方向から力を加えた状態（多軸応力下）で解析結果が実験と合わなくてお困りの方、自社の変形挙動を測定する必要があります。しかし、の解析技術を向上させたい方はご相談ください。

これは容易なことではありません。そこで、多成分の応力（９成分）を数式で関連づけ、一定の閾（生産システム研究室西脇武志）

ＴＥＬ（０５２）
６５４−９８５７値に達したときに材料が降伏する（変形を開始す

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MEIKOUKENTECHNICALINFORMATION

非接触三次元デジタイザを活用したデジタルエンジニアリングへの取り組み

技術紹介

当所では昨年２月に非接触三次元デジタイザ３Ｄプリンター用の造形データは通常ＣＡＤモＡＴＯＳ Ⅲ ＴｒｉｐｌｅＳｃａｎ（平成２４年度（財）ＪＫＡ

デルを使用しますが、ＣＡＤモデルの作成が困難補助）を導入しました。本装置は測定対象物の三な形状も数多くあります。このような場合は現物次元形状データを取得する計測器であり、取得しをスキャンしＳＴＬ形式のデータを出力することたデータの利用目的は大別すると以下の３つになで造形データとして使用することが可能です。まります。

た、非接触三次元デジタイザで測定できないよう➢３Ｄ形状や寸法の検査な対象の場合はＸ線ＣＴ装置と連携することによ➢

３Ｄプリンターによる造形り形状取得が可能となることもあります。

➢ ＣＡＤモデル作成
３Ｄ形状及び寸法の検査（図１）が用途としては最も多く、複雑な形状や接触式の測定器では測定困難な製品が増えていることもあり測定依頼が増加しています。製品を３Ｄ形状で評価することによってこれまで見過ごされてきた問題点を発見した事例もあります。また、ＣＡＥ解析結果との図３

冷却ファンのリバースエンジニアリング比較や、恒温恒湿槽による温湿度試験など当所が保有する他の設備を組み合わせることによって総測定データからのＣＡＤモデル作成（リバースエ合的な製品評価にも取り組んでいます。（図２）

ンジニアリング）は当初の予測を大きく上回る問い合わせがあります。この背景には非接触三次元デジタイザから出力されるデータが高解像度であり精度も向上していることから、製品そのものの形状を用いたＣＡＥ解析のニーズがあります。その際に、ＣＡＥソフトによってはＳＴＬ形式が利用できない、あるいは解析モデルの形状を変形させたいなどの理由でＣＡＤモデル作成の必要性が生じます。また、解析以外でもＣＡＤモデルが存在

図１

金型の測定事例

しないか入手困難な製品（図３の冷却ファン等）のＣＡＤ化ニーズも数多くあります。しかしながら、リバースエンジニアリングは非常に手間のかかる作業であり工数削減、効率化等の課題があります。
ものづくり現場において３Ｄデジタルエンジニアリングの活用は欠かせないものになりつつあります。ご興味のある方はお気軽にお問い合わせください。
（生産システム研究室図２当所保有設備との連携真鍋孝顯）

ＴＥＬ（０５２）
６５４−９８５２3

MEIKOUKENTECHNICALINFORMATION

月刊 名工研技術情報

おしらせ

名古屋市ワンストップ相談名古屋市ワンストップ相談（中小企業応援隊）
は、名古屋市の中小企業支援機関を名古屋市新事
業支援センターが中心となり連携させ、その場で各種問題を総合的に解決することを目的とした中小企業支援事業です。参加機関は、名古屋市新事
業支援センター、名古屋市中小企業振興センター、（公財）名古屋市小規模事業金融公社、名古屋市信用保証協会、（公財）名古屋産業振興公社

工業技術振興部、名古屋市工業研究所になります。
平成２５年度は、ウェルフェア２０１３、ＴＥＣＨ Ｂｉｚ
２０１３、しんきんビジネスマッチング２０１３、メッセ
ナゴヤ２
０１３、中部ものづくり基盤技術展２０１４に参加し、８５３件の相談や各機関のＰＲ活動を実施し、当所紹介ポスター成果を上げてきました。
今年度は、参加機関に名古屋市市民経済局

次世代産業振興課が新たに参加し、より総合的な支援が出来る体制となりました。
今年度も、平成２６年５月２３日（金）～２５日（日）にポートメッセなごやで開催された「国際福祉健康産業展ウェルフェア２０１４（主催：名古屋国際見本市委員会）」に参加し、３日間で４０６件の相談や各機関のＰＲ活動を実施しました。
当所には、技術相談をはじめ、補助金の申請方法や特許取得方法等、多岐にわたる相談があり、新たな事業展開を検討している方々を支援させていただきました。
次回は、１
０月２２日に開催される次世代ものづくり基盤技術産業展－ＴＥＣＨ Ｂｉｚ ＥＸＰＯ ２０１４－
にて実施されます。ぜひご利用下さい。
（支援総括室） ＴＥＬ（０５２）
６５４－９８１２

月刊

名工研・技術情報 ７・８月号 平成２６年７月１日 発行 №７４８
発行部数 １，５００部
無料 特定配布
編集担当 名古屋市工業研究所 支援総括室

発行

名古屋市工業研究所 名古屋市熱田区六番三丁目４番４１号
ＴＥＬ（０５２）
６６１－３１６１ ＦＡＸ（０５２）
６５４－６７８８ht
tp://www.
nmi
ri.
city.
nagoya.
jp/「この月刊名工研・技術情報は古紙パルプを含む再生紙を使用しています。
」

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