試験・調査報告

となります。プリプロセッサ・ソルバー・ポストプロセッサはそれぞれ役割が違うので、異なるソフトウェアですが、-2-全てを一括して行える統合ソフトウェアもあります。<4.溶接のシミュレーション>FEMは、ソフトウェアによって中身の計算手法が異なり、得手不得手としている対象が違いますので、それが各々のソフトウェアの特徴となります。ですから、解析する対象物や解析内容に合わせてソフトウェアを使い分ける必要が出てきます。溶接問題のシミュレーションは、FEMの中では難しい解析のひとつに挙げられると思います。伝熱・変形・流体・電流・磁場・金属組織等複数の因子が複雑に絡み合っているからです。従って、使うソフトウェアによって解ける内容が変わってきます。溶込み形状を解析できるもの、伝熱・変形解析ができるもの、組織の変態を考慮した解析ができるもの等様々です。弊社ではQuickWelderという溶接シミュレーションソフトを使用しております。これは溶接による伝熱・変形・残留応力等を比較的簡便に解析できるソフトウェアで、ワークステーションではなくパソコンで稼働します。溶接電流・アーク電圧・溶接速度・パス間温度等をそのままパラメータとして入れることができるので、条件設定がしやすいのが特長です。また、比較的粗い(大きな)メッシュでもそこそこの精度で解析できるのも良いところです。<5.解析例>QuickWelderを使用して溶接をシミュレーションした事例をご紹介します。図2は、板厚16mmtのT継手すみ肉溶接をシミュレーションした結果です。鋼種は炭素鋼で、溶接条件はソリッドワイヤによる溶接を想定し、溶接電流350A、アーク電圧30V、溶接速度30cm/minとしてみました。溶接時の温度分布が色分けで表示してあります。また、溶接変形の様子もよく分かります(実際の変形より50倍強調してあります)。図3は、図2のシミュレーション結果を溶接線直角方向の断面で見た図です。板厚内部の温度分布が分かります(赤の山なりのラインは、横板板厚中央ラインの温度分布グラフです)。このように、実体では見えない部分を知ることができるのがシミュレーションの良いところです。図2.T継手すみ肉溶接の伝熱・変形解析