Digimat

非線形マルチスケール複合材料モデリングプラットフォーム

digimat awards

樹脂複合材料の持つ製造工程に依存する異方性挙動の影響を考慮したシミュレーション、および複合材料のミクロ構造の影響を考慮した異方性を持つ材料物性算出

できること

Digimatはマルチスケール材料モデリング技術の最先端のソフトウェアです。Digimatは樹脂をはじめとした複合材、複合構造の開発過程のスピードアップに貢献しております。

複合材料の材料モデルは、様々な製造工程解析(樹脂流動解析など)から得られた局所的に異なるミクロ構造の情報(繊維配向など)を読み込み、局所的な材料特性に変換します。従って、完全な強連成解析はFEM解析の積分点ごとに別々の材料特性を与えられた解析モデルが用いられます。連成解析は複合材料のモデリングの最先端であり、多くの場面で実験結果と一致します。

動作環境

オペレーティングシステム:

  • Windows 7 64bit
  • Windows 10 64bit
  • WindowsでGUIを使用するためにはOpenGL3.3をサポートするグラフィックカードが必要
  • Linux 32bit, 64bit
  • GLIBC 2.12以降, GLIBCXX 3.4.11以降 (ただしRed Hat 6.X,Suse 11以降を含む)
  • 以下のオプションのみ対応
  • -Digimat-MFのバッチモード
  • -Digimat-CAEのソルバーとの連携

    • Abaqus/Standard & Abaqus/Explicit
    • ANSYS Mechanical
    • LS-DYNA
    • MSC Nastran SOL1xx, SOL400, SOL700
    • OptiStruct
    • PAM-CRASH
    • PERMAS
    • SAMCEF
  • Digimat-CAE

    Digimat-CAE プロセス解析と構造解析を連携させるためのインターフェース

    Digimat-CAEはDigimat-MFの材料モデルとプロセス解析結果、および構造解析ソルバーの連成解析を行うためのインターフェースです。

    局所的なミクロ構造の影響を考慮した、複合材料部品のFEM解析を高い精度で実行できます。

    連成解析のためのセットアップは、Digimat-CAEのGUIや、各種FEMソルバー固有のプラグインを使用して行うことができます。

    Digimatのマルチスケール解析には複数の解析手法(MACRO / MICRO / HYBRID)があり、それぞれ計算精度と計算速度のバランスを考慮して選択することが可能です。

    • Autodesk Moldflow Insight
    • Moldex3D
    • 3D Timon
    • REM3D
    • SigmaSoft
    • Simulayt
    • Simpoe

    また、Digimat-CAEは、Digimatと以下のシミュレーションツールとの統合を可能にします。

    • Marc
    • MSC Nastran SOL400,700
    • Abaqus/CAE, Standard & Explicit
    • ANSYS Mechanical
    • LS-DYNA, Implicit & Explicit
    • PAM-CRASH
    • RADIOSS
    • SAMCEF-Mecano
    • Optistruct
    • PERMAS
  • Digimat-MAP

    Digimat-MAP プロセス解析結果を構造解析モデルにマッピング

    Digimat-MAPは、射出成形メッシュから最適な構造FEAメッシュに、繊維方向、残留応力、および温度を転送するために使用される3Dマッピングソフトウェアです。

    Digimat-MAPは、Digimatのマルチスケールモデリングプロセス内で完全に統合されています。Digimat-MAPは、最先端の非線形マルチスケール解析を行うために、Digimat-MFからFEAインターフェース(ANSYS、LS-DYNA、Abaqus、PAM-CRASH、SAMCEF)で用いることができる異なる射出成形および構造解析メッシュ間で繊維方向、残留応力、および温度をマッピングするために使用する、正確、効率的、ロバストで柔軟なソフトウェアツールです。

  • Digimat-AM

    Digimat Additive Manufacturing 樹脂3Dプリンターの造形シミュレーション

    Digimat-AMは積層造形(AM = Additive Manufacturing、3Dプリンティング)に関する材料エンジニアリング、プロセスシミュレーション、構造エンジニアリングの連携を可能とする総合的なシミュレーションシステムです。AMの効率と性能を一段上のレベルに引き上げます。

    Digimatの仮想的な材料配合、特性評価は、AMで使用される樹脂(非強化樹脂、強化樹脂)にマルチスケール材料モデリングを適用することによって、新規の材料開発の重要な役割を果たします。Digimat-AMによって、材料試験における大幅な削減、材料特性の発現を左右するパラメーターの理解、軽量化格子構造のような新しい材料システムの容易な創出などを可能とし、より革新的な設計への道を開きます。

    積層造形の標準的な生産技術への移行を成功させるためには、専用の設計、エンジニアリングツールが必要です。積層造形によって生産された部品の性能予測とそれによって可能となる設計の最適化といったe-Xstreamが提案する統合的なシミュレーションは必要不可欠なものとなります。積層方向と空隙の影響を考慮することによって、より正確な構造解析が可能となり、樹脂、複合材部品の設計検証をより信頼性の高いものとします。

  • Digimat-RP

    Digimat-RP製造工程解析を簡単かつ効率的に行うソリューション

    Digimat-RP(Reinforced Plastics)は繊維強化樹脂部品の設計のための簡単で効率的なソリューションです。樹脂製品のより正確な解析のプロセスを簡素化された形でセットアップするためのワークフローを提供し、ロバスト性が高く、高速、簡単な手法で解析を実行できるようにします。特に、樹脂流動解析と樹脂製品の非線形FEA間の橋渡しとしての機能を果たします。

    Digimat はMoldflow、Moldex3D、Sigmasoft、3D-TIMONなどのプロセスシミュレーションの結果を基として、Marc、Nastran、Abaqus、Ansys、LS-DYNAの解析モデルをセットアップします。また、Digimatの全ての解析手法がサポートされています。解析ジョブはローカルマシンで実行、モニタリングすることも可能ですし、計算クラスターでリモート実行するための入力ファイルとして作成することも可能です。

    そのような解析は従来4つのサブプロダクト(MF、MAP、CAE、MX)を用いたやや複雑な手順を必要としていましたが、Digimat-RPは直感的な3つのプロセスで構成されており、設計エンジニア(必ずしも材料専門家でなくても)はRP単独で樹脂部品の解析を実行できます。RPは操作を覚えやすく”解析熟練者のエキスパートでなくても”扱うことができます。一方、解析のエキスパートはMAP、MXなどを引き続き使用しつつ、RPによってワークフローを簡易化することが可能です。

    特長:

    • 全ての主要なFEAソルバーによる強化樹脂部品の線形&非線形FEA
    • 射出成型、圧縮成型のプロセスの影響の考慮
    • 樹脂特性の広範なデータベースを包含
    • 業界標準:全ての主要な材料メーカー、OEMとTier1によって使用され、またサポートされています
  • Digimat-VA
    Digimat-VA積層複合材料の仮想クーポン試験

    Digimat-VA(Virtual Allowables)は、長期間を要する設計許容値を求める試験を実施する前に、仮想試験によって材料の比較を行えるようにする効率的なソリューションです。仮想試験による設計許容値を求めることによって、エンジニアは実際の材料試験と並行して複合材の設計を開始できるようになります。

    Digimat-VAは、実際の試験の代わりに複合材のクーポン試験(unotched, open hole, filled holeなど)の挙動を計算し、複合材料の設計許容値を求めることに特化したソリューションです。

    特長:

    • わずかな操作でバラつきを考慮するための試験マトリクスを定義します
    • 複合材料データシートを基にマルチスケール材料モデルを作成します
    • 試験片とプロセスに由来するバラつきをモデル化します
    • CMH17の推奨される手順に則っています
    • 試験マトリクスをFEAによって実行し、設計許容値を得ます

    Digimat-VAは1年で最も技術的に優れた製品に送られる「R&D 100 Award」を受賞しました。

  • Digimat-MX

    Digimat-MX 材料データベースと実験結果からの材料同定

    Digimat-MXは、異なるひずみ速度、温度などで実験データへのアクセスを提供する複合材料データベースです。これには、実験データに基づいて既にリバースエンジニアリングされたDigimat材料ファイルが含まれます。このソフトウェアは、社内外でのデータの共有に役立ちます。Digimat-MXは、パラメータの識別を行うための最適化ツールを提供し、Digimatの材料モデルを容易にかつ効率的にリバースエンジニアリングします。

  • Digimat-MF

    digimat平均場均質化法による複合材料物性の予測

    Digimat-MFは平均場均質化法を用いて複合材の巨視的な材料特性を、母材や介在物などの相ごとの材料特性とミクロ構造の定義に基づいて高速に計算するモジュールです。

    Digimat-MFでは複数相の材料からなる複合材料が持つ非線形挙動を高い再現性で予測することができます。計算される複合材の挙動には、繊維含有率や繊維長、アスペクト比、配向といった複合材の構造的パラメータの影響を考慮でき、温度依存性やひずみ速度依存性を考慮することも可能です。

    Digimat-MFは以下のような繊維強化複合材の材料特性予測に有効です:

    • 短繊維強化樹脂
    • 長繊維強化樹脂
    • 一方向連続繊維強化樹脂
    • 織構造強化樹脂

    Digimat-MFは以下のような様々な複合材料の特性を予測することができます:

    • 剛性
    • 破壊
    • クリープ特性
    • 疲労特性
    • 伝導特性 (熱伝導&電気伝導)
  • Digimat-FE
    Digimat-FE有限要素法によるミクロ構造の材料物性予測

    Digimat-FEは微視的なレベルにおいて代表体積要素(RVE=Reperesentative Volume Elements)を直接解析することによって複合材料の詳細な観察を行うことを可能とするモジュールです。

    Digimat-FEは材料のミクロ構造を高度に再現したRVEを確率的に作成します。また、樹脂、ゴム、金属、セラミックス、ナノフィラー材料など多種多様な材料を作成可能です。

    材料特性とミクロ構造の定義をインプットとして、有限要素モデルを作成し、解析を実行します。

    FEM解析の結果からは、確率分布を用いたポスト処理などによってRVEについての詳細な知見を得られます。また、Digimat-FEで均質化された特性を計算し、それを部品レベルでのFEM解析で用いることができます。