連成解析
連成解析
熱-構造、流体-構造、電磁-熱など複数物理の連成解析に関する技術記事
はじめての連成解析 — 入門ガイド
連成解析(Multiphysics Analysis)とは、2つ以上の物理現象(構造・流体・電磁気・熱・化学等)が相互に影響し合うシステムを、それらの相互作用を含めて数値的に解く技術です。単一物理の解析では捉えきれない現実的な挙動を予測することが可能になります。
代表的な連成解析の組み合わせ
- 熱-構造連成:温度変化→熱膨張→応力発生の連鎖を解析
- 流体-構造連成(FSI):流体圧力が構造を変形させ、変形が流路を変える双方向の影響
- 電磁-熱連成:ジュール発熱→温度上昇→電気抵抗変化のフィードバック
- 音響-構造連成:構造振動→音波放射→音圧が構造に作用
連成の強さに応じて、片方向連成(弱連成)と双方向連成(強連成)を使い分けます。初心者の方は片方向の熱-構造連成(熱解析→結果をインポート→構造解析)から始めることを推奨します。
学習ロードマップ
| レベル | 学習内容 | 推奨記事 |
|---|---|---|
| 初級 | 片方向連成の概念、熱-構造連成の基礎 | 熱-構造連成基礎 → データマッピング |
| 中級 | 双方向連成、FSI、電磁-熱連成 | FSI基礎 → ALE法 → ジュール発熱連成 |
| 上級 | マルチフィジックス統合、3体以上の連成、最適化 | モノリシック法 → 電磁-熱-構造 → 連成最適化 |