ソリューションポートフォリオ： Dytran : ペットボトル解析 · Dytran :...

燃料タンクやペットボトルなどの容器の開発・設計においては構造解析・流体解

析・流体構造連成（FSI：Fluid Structure Interaction）解析が実施

されています。

連成解析においては構造と流体の相互作用を取り扱うことが必要で、弱連成

から強連成まで多様な連成形態があり、動的な挙動・非線形性をも同時に考

慮した解析において精度の良い解析結果を求めることは難しい問題です。

Dytran では陽解法を用いて強連成で動的非線形解析を行います。 構造物

の大変形・破壊や複雑な流体挙動、流体と構造の相互作用も考慮します。複

雑な非線形挙動も安定して解くことができ、計算時間を短縮するための並列計

算機能も実装しています。

Dytran : ペットボトル解析

ソリューションポートフォリオ：

ペットボトル解析への適用 ペットボトル製造業社においては、マーケットの需要に応じてより早くタイムリーに安全性を満たした製品を顧客に提供する必要があります。また、環境負荷やコストの低減のために、素材の使用量を極限まで減らす必要があります。

この様な矛盾した要求を満たすために試作レスでの製品開発が進められています。

製品の最終設計段階に至る前にコンピューター上で様々な性能要求に関するテストを行います。

代表的な解析としては以下のものがあげられます。

トップロード（縦圧縮座屈）

スクイーズィング（横圧縮）

コンプレッション（加圧負荷）

バキューム（減圧負荷）

中実ドロップテスト（充填状態落下）

ポアリング（流れ状態）

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類似の解析への適用

対象

飲料・食品用のプラスティック容器、缶

飲料以外（石油、ガソリン）の缶

化粧品・洗剤等のケミカル用品のプラスティック容器

工場・化学プラントの溶剤タンク

車・バイク・トラックなど輸送機の燃料タンク

船舶（例えばLNG船）のタンク

建機・重機の燃料タンク、オイルタンク

航空機・宇宙機器の燃料タンク

解析内容

構造解析（応力・強度・破壊・衝撃・座屈・大変形・接触・非線形材料）

流体構造連成（強連成）、複数流体、オイラー流れ、粘性流れ

トップロード

スクイーズィング

中実ドロップテスト

コンプレッション バキューム

ポアリング

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対象企業/対象者

対象企業パッケージ（ペットボトル、缶、プラスティック容器、輸送機タンク、プラント・ケミカルタンク等）の製造業者

対象者衝撃、強度・剛性、接触、流体構造連成（FSI）などの複雑な非線形現象を解析したい開発・設計エンジニア、研究者

Dytran : ペットボトル解析

ソリューションポートフォリオ：

Dytran Solver Technology

Dytran流体構造連成の優位性 陽解法中央差分積分法で、構造体と流体を応力波伝搬ベースで統一的に扱う

構造体と流体間で運動エネルギー保存則を考慮した強連成解析

独自のカップリング機能によるロバストな移動境界条件の適用

Lagrangeメッシュが固定Eulerメッシュに重なり、構造物の表面を介してアクティブ化された流体と連成

流体メッシュと構造メッシュの節点は共有する必要なし

構造物は流体メッシュの制限を受けずに自由に変形・運動可能

複数の流体（例えば、空気と水など）を同時に取り扱い可能

カップリング面を流体が透過する多孔性、カップリング面要素の破壊による流出入が可能

ゼネラルカップリングアルゴリズム

高度な機能 分散メモリ並列処理 構造自動追随流体メッシュ生成 複数の流体領域 流体材料定義数は無制限 直行格子での高速計算アルゴリズム 液体とガスだけでなく、構造材料も流体メッシュ内で使用可能

多孔性、破壊、領域間の相互作用 粘性流体、構造表面摩擦を使用可能 自動カップリング法

Eulerソルバーでの分散メモリ並列処理（DMP）が可能

共有メモリ並列処理（SMP）とも同時実行可能 ORB(Orthogonal Recursive Bisection)法による最適な領域分割が可能

Euler DMP – オイラー分散メモリ並列処理

SMP DMP