HyperWorksを使いこなすシリーズ～構造解析・最適化への道～ #02 参考資料を手に入れる

初めまして。学部4年生の安田と申します。アルテアエンジニアリング様とご縁があり、学生向け無償版CAEソフトウェアHyperWorks Student Editionを用いた構造解析・最適化の体験談を語っていくこととなりました。

構造解析は少し経験がありますが、最適化については全く経験がありません。この記事を書きながら習得していきたいと考えています。この記事が少しでも私と同じ構造解析初学者のお役にたてましたら幸いです。

第2回参考資料を手に入れる

私は構造解析について大学の講義などで学習したことはなく、HyperWorksの使用を通して構造解析について学んでいます。そのため構造解析に関する教本や操作方法の資料が必要となりました。私が入手したこれらの参考資料について紹介いたします。

① ヘルプを利用する

HyperWorksのメニューバーのヘルプからユーザーガイドやチュートリアルなどを見ることが出来ます（図1）。私は主に「OptiStruct User Guide」と「HyperMesh Tutorial」、「OptiStruct Tutorial」の３つを使用しています。

図1 ヘルプホームへのアクセス

OptiStruct User GuideではOptiStructで解析をする際に用いる単語の意味を詳しく知ることが出来ます。例えば等方性材料を定義して解析する場合、図2のようにHyperWorks内でMAT1というカードを作成しEやNUといった項目に数値を入れて材料を定義する必要があります。この際にそれぞれの項目が何を定義するものかを図3のようにOptiStruct User Guideで「MAT1」と検索しページに入ることでEにはYoung’s Modulusつまりヤング率を入れるということが分かります。 Tutorialでは実際の操作を行いながら練習をしていくことが出来ます。OptiStructのTutorialでは解析のセットアップがメイン、HyperMeshのTutorialではモデル作成をメインに扱っています。Tutorialで用いるモデルファイルは学習ライブラリよりダウンロードすることができました。

私はTutorialのみでは分からない単語が多く途中で何をやっているのかが分からなくなってしまうためUser Guideを参照しながら学んでいます。

図3 OptiStruct User GuideにおけるMAT1のページ

② eブック

eブックは構造解析に関する基礎知識やHyperWorksの機能、操作方法や注意点などをまとめた無料電子書籍です。実際にHyperWorksを使い始める前に目を通しておくことでHyperWorksを使うことで何が出来るようになるのかを知ることが出来ます。また、おススメのチュートリアルや実践的な要素分割方法の説明があり習得を進めるうえでの勘所を知ることが出来ます。急がば回れの精神で、基礎知識を得ることこそ習得への近道と考えています。

現在、入門用のeブックである「有限要素シミュレーションの実践」は日本語に訳されたものも公開されており英語の壁が無いことも魅力です。また、疲労解析や複合材の解析などについてのeブックもありますので、それらの解析に興味がある方にはおススメです。

無料eブック – 有限要素シミュレーションの実践

“Practical Aspects of Finite Element Simulation“の日本語版「有限要素シミュレーションの実践」が完成しました。

本書は、市販されているFEA関連の本とは一味違ったものになっているはずです。 FEAの背景となる数学を意図的に最小限に抑え、より実践的な以下の内容について書いています。

有限要素シミュレーションを実行するために必要なもの

戦略的計画
モデリング–よくある間違いとエラー
メッシュの基礎と発展・要素の品質とチェック
境界条件と荷重
ポストプロセスについて
その他…

図4 Altair Universityホームページにおける紹介文

③ ユーザーフォーラム

ユーザーフォーラムはユーザー同士が情報交換する場所です。無償のStudent Editionユーザーはアルテアエンジニアリングのスタッフに直接質問するサービスを受けることができません。そのためユーザーフォーラムを用いて質問をします。質問をしなくても誰かが投稿したQ＆Aを見ることが出来るため解決策が見つかる可能性があり、役にたつ知識が多くあります。英語の投稿が多くこれから日本語の投稿も増やしていってもらえたらと英語が苦手な学生としては思ってしまいますが（笑）。

④ 学習ライブラリ

学習ライブラリではアルテア製品の活用事例やeブックのダウンロード申請リンク、チュートリアルで用いるモデルファイルなど様々なコンテンツを検索することが出来ます。モノづくり系のサークルなどにとって魅力的な記事が見つかるかもしれません。

⑤ 動画

やはり実際操作を行っている動画を見ることは分かりやすく覚えやすいです。全体的にワザやコツといった知って得する情報といった感じの情報が多く必ずしも見る必要はないと思いますが知っていて損はありません。特に基本操作動画シリーズはおススメです。

⑥ 最後に

HyperWorksでは英語によるコンテンツが多く抵抗を覚える方も多いと思います。ですがそれを除けば大変多くの教材があり最も習得しやすい環境のソフトウェアなのではないかと思います。コンテンツが多い分、どれから手を付けていいか分からない部分はありますが、最大限活用して習得していきます。

リンク集

アカデミックプログラム紹介ページ
学習ライブラリ
豊富なトレーニング資料を備えたLearning Center、無料のeBookダウンロード、Altairのサポート担当者とのやりとりやユーザー同士の情報交換が可能なSupport Forum（英語）などのサービスが利用できます。
eブック
有限要素シミュレーションの実践
日本語動画ライブラリ
リソースライブラリー | YouTube
日本語によるチュートリアル動画を随時更新中です。
Japanユーザーフォーラム
弊社製品や技術について、ユーザー様同士がオンラインで情報交換できる場所です。
アルテアニュース Academia
無料または割引で使えるソフトウェア、コンテストやキャンペーン、授業や学生活動支援に関する教育機関向けの情報を月1回配信します。配信登録

補足

定期トレーニングを利用する
アルテアエンジニアリングでは定期トレーニングを行っており、図5のように目的に合わせてコースを受講していくことで効率的に習得していくことが可能です。受講料が学生には高額ですが、やはり最初は慣れるのに時間がかかりますので“HyperMesh入門コース”だけは有料で定期トレーニングへ参加するのもありだと思います。

図5 OptiStructによる構造解析・構造最適化習得のための受講例
活動支援を受ける
アルテアエンジニアリングではモノづくり系の部活動などに対し活動支援を行っています。活動支援を受けた場合、Altair Connectというユーザー向けコンテンツをダウンロードできるホームページに入ることができ、日本語版のヘルプや定期トレーニングの資料などを手に入れることが出来ます。
また、必要に応じて認められれば制限のない正規版のHyperWorksを使うことができ、メールによるサポートなども受けることが出来るなど大きなアドバンテージを得ることが出来ます。