船舶スラミング解析 — 商用ツール比較と選定ガイド

カテゴリ: 連成解析 | 2026-02-10
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ツールの選び方

ツール比較

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スラミング解析に適したソフトウェアは?


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ツール手法特徴
LS-DYNAALE/SPH + FEM衝撃解析の業界標準。SPH-FEM連成が強力
OpenFOAM + CalculiXVOF + FEMOSS。preCICE連成
STAR-CCM+VOF海事CFDに強い。Abaqus連携FSI
Ansys Fluent + MechanicalVOF + FEMSystem Coupling
ABAQUS/Explicit + CELCoupled Euler-Lagrange単一ソルバーでFSI可能
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LS-DYNAのALEとSPHはどう使い分けるんですか?


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ALEはメッシュベースで精度が高いが、飛沫の追跡が困難。SPHは飛沫を自然に捕捉できるが、圧力精度がやや低い。実務ではALEでスラミング圧力を評価し、SPHでグリーンウォーターや飛沫の可視化に使う使い分けが多い。


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AbaqusのCEL法は使えますか?


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Coupled Euler-Lagrange(CEL)法はEuler領域の流体とLagrange構造を単一ソルバーで連成する。インターフェースの設定が簡単だが、自由表面の捕捉精度はVOF法に劣る場合がある。小規模問題や概念設計段階では有用だ。

Coffee Break よもやま話

リバティ船の溶接割れ——連成問題の教訓

第二次世界大戦中、アメリカは「リバティ船」を溶接で大量生産し、戦争の物流を支えました。しかし約1,500隻のうち約400隻に船体の亀裂が発生。原因は溶接残留応力と低温脆性の連成——溶接時の急激な温度変化が残留応力を生み、北大西洋の冷たい海水で鋼材が脆くなり、亀裂が伝播したのです。現代の溶接シミュレーションは、この「温度→残留応力→破壊」の連鎖を予測できます。

ツール選定の直感的ガイド

ツール選びのたとえ

連成解析ツールの選定は「チームスポーツの編成」に似ている。1つのツールですべての物理場を扱う「モノリシック手法」は一貫性があるが柔軟性に欠ける。専門ツールを組み合わせる「パーティション手法」は各分野で最高のツールを使えるが、チーム間の連携(データ転写)に手間がかかる。

選定で最も重要な3つの問い

  • 「何を解くか」:船舶スラミング解析に必要な物理モデル・要素タイプが対応しているか。例えば、流体ではLES対応の有無、構造では接触・大変形の対応能力が差になる。
  • 「誰が使うか」:初心者チームならGUIが充実したツール、経験者ならスクリプト駆動の柔軟なツールが適する。自動車のAT車(GUI)とMT車(スクリプト)の違いに似ている。
  • 「どこまで拡張するか」:将来の解析規模拡大(HPC対応)、他部門への展開、他ツールとの連携を見据えた選択が長期的なコスト削減につながる。

連成解析の安定性やデータ転写の精度は、マルチフィジックスの永続的な課題です。 — Project NovaSolverはこの課題に正面から取り組んでいます。

船舶スラミング解析の実務で感じる課題を教えてください

Project NovaSolverは、CAEエンジニアが日々直面する課題——セットアップの煩雑さ、計算コスト、結果の解釈——の解決を目指しています。あなたの実務経験が、より良いツール開発の原動力になります。

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