使いこなさない、使えるCAEのブログ -37ページ目

工学 理学 コンピューティング プログラミング 分野横断的で難儀ですが

工学 理学 コンピューティング プログラミング 分野横断的で、難儀過ぎるのが問題ですが
計算機の活用術で 難度は最高位かもしれません ソフト開発自体は3D-CADの方が難しいかも
工学が、メカ分野はいい加減だったりで、理学と正反対的な気合派的な性格の人も多く
工学分野の気合派の人が、企業内では力を持っている 注意点があります
(メカ設計エースは勉強苦手者も多く  分野によりエース度と学力は下手すると反比例)
理論で一番厄介なのは  立体を扱う点&偏微分 と思いますが
2つ揃う必要なしなら 数学物理プログラミング達者人の天下 自動化してしまえばOK
しかし 偏微分は直交方向の差の計算でそうは行かない そこが困った点
面白い点でもあります 非構造格子では、高精度な、直交方向の差分計算ができない

既にものになってる会社は良いのですが やる事が多過ぎて 難解で
技術ものにならず 次代にバトンタッチ それもよくあります
http://ameblo.jp/jishii/day-20140617.html


海外発のためか、勉強や設計苦手人のための支援ツールなのに、そうにもなってない点が心配
CAE=電卓の延長 そんな願望にあまり合致しない  互換性維持すら無頓着
難解志向・GUI操作主体 生産性・信頼性向上しずらい問題があります
ハードは、海外品はエラーが多いですが、難解志向が原因?

また。CAEの輪や業務が広がる的な事は、専門家視点 従業員視点では喜ばしい事ですが
経営側は逆、 投資・工数・人員 最小化させ、効率を上げねばなりません CAEに限りませんが、
『経営側視点では 逆になります』 当たり前ですが)教科書に、書いていない問題があります
経営側視点は、最低の人・コストで最大成果(投資効率)いう どうしようもないいえば そうですが
設計は、金型等の設備焼却・人件費・材料費などのコスト計算は、毎度毎度で
経営側への理解もよく   解析者と差がつきがちで注意

設計側や幹部の認識が合理化ツール(西日本に多い?) そんな事も多く、その場合
専門知識・スキル・テクニック不要化など、解析技術者に嫌われる道が望まれます
設計も一緒で、コスト・寸法・性能要求・マニュアル化推進 設計者に嫌われる要求は茶飯事
対して、ベテランや染まった人ほど、「非常識だ!」 プープー正論述べ反発 なので…

技量持ったベテランを主力から外し、 常識に染まってない若手主体で編成  よくある話です
分野トップ品 収益基盤 革新製品の開発で良くあります。(常識内では平凡品しか作れない)
総じて専門家は、ノウハウ出尽くし 今更革新は無理 思っており 革新設計で使えない
革新はバカが生む そんな開発実態は、大学の先生・専門家は、知らなかったりします
CAEも、分野の常識に染まる害悪に注意。 対策は大変に難しいのですが。

偏微分の問題は (勉強で解消できず)完全な対策法はない そんな気がします
直交格子が根強いのはそこで、勉強で解消できない問題が多い点を、読んでおく必要があります。
端的には、勉強で道開ける それは、分野における、間違い常識でもあり 考える事の方が重要
良いメッシュ=直交方向の差の計算が良好に行えるメッシュ これが難しい現実 
ボテッとした形は出来ますが…

ぶっちゃけ モデル化=メッシュ が最重要 そこは書籍に出ていません
航空分野の差分格子はC型O型と分類され、学問になりやすい場合は、書籍に出ますが

勉強しても、直交方向差分量:偏微分は、精度良く解けるようにならない そこは注意

勉強しても、偏微分は精度よく解けるようにならず注意です 
    (四面体は、偏微分に必須な直交方向物理量を、アバウトにしか合成できない)
根本・基本ができない訳で、致命的ですが、優先して最初に教えるべき重大な短所を隠蔽
!非常に無責任!  私個人は、問題と思いますが
特に設計支援CAEは、高精度が求められる事も多く、深刻かもしれません

形状関数を使い、要素に分布を与え、全体の物理量の分布を出すのがFEMですが
出来た分布を偏微分しても、かなりアバウトな結果しか出ない。
(緩い問題には十分)(現象探求的な定性評価にも十分)

乱雑メッシュにての構造解析では、定性的に解が変いう 偏微分の失敗も、良く起こります
解消策は、良好な偏微分ができるメッシュを使う それのみで、厄介です
「もっと勉強して下さい」  みたいな 無責任なアドバイスも多いですが



CAEが低評価な、根本理由は上記(問題少ないのは磁場  深刻なのは構造)
と思いますが 理由を、すり替える人が結構います
日本は、技術者の評価が低い
日本は、ソフト技術に対する評価が低い

間違いでもないのでしょうが 現実は 下記のように逆の面も割合あります
下記前者のように、主役的な人のみ評価されるのは、問題ですが
技術者の評価が低い ⇒ 設計者は役員になる人が多い
ソフトの評価が低い ⇒ Matlabは、日本のユーザーが(世界)最大(レベル)

MatlabはCAEでありませんが、日本のユーザー規模は大きく、使える良い工学ソフトは
日本では、評価され利用される現実があります   CAEは残念ながら…

ところで、CAEをうまく活用できないのは 教育が出来てないから 組織体系がまずいから
これは、IT関係でよくあるすり替え、真面目な人が間違います
前職時代ですが、情報システムが、ヘボいシステムを構築しまして、操作者がブーブー不平
その時の言い訳が 「教育が出来てない」
これは、無能な技術者定番のいい訳と思っていいかと思います
その後色々あって、情報システム解体 担当役員も失脚に…  CAEは評価術&支援技術
勉強苦手・数学物理苦手・設計センスなし 状況により、そんな人への配慮必須となります
そんなコンセプトは、設計者や幹部は歓迎、解析者は、秀才ほど、抵抗勢力になりがちで注意
「勉強」「教育」 それらは工数かかり その割に 間違ったり 理解できなかったり 多々問題あり
役立たない事や、間違い知識獲得  それもベテランに随分多く注意  勉強不要化が一番です


慎重過ぎて消極姿勢で失敗、(実績ある古い設計に拘る等) そんな事も多い設計分野ですが
解析技術者は 慎重第一的な職人的設計者の逆の人も多く注意

専門家は、研究等の意義を正当化し過ぎる傾向があり、一方 収益に無頓着・不平・言い訳は多い
(経営側への理解が良い)設計者と差がつきがち
理論不備も多いCAEですが、それに対し隠蔽的だったり、人が悪戦苦闘して補う、
悪しき流儀の正当化等しがち 悪しき弊害・間違った主張 それらには染まらぬよう注意

偏微分は、四面体ではあまり高精度に解けず、ついでに、細かくても、解の物理量分布が
(アイソパラメトリック要素のように)綺麗な縞にならず、特に構造解析は、まだらになったりで注意 

アイソパラメトリック要素を乱雑に配置、六面体=何であれ高精度 開発者が間違って理解?
そんなメッシャーもあります 『細かいとOK』といっても、単に細かいだけでは×で 
CAEの勉強は、間違いや紛らわしい事柄が随分多く 騙されぬよう注意です
間違いに気付く頃にはオッサン 手遅れ… みたいな私のパターンに注意

四面体が高精度 最近は、そう考える解析技術者も多いいう ×ε×)

偏微分は、殆どのCAEに関わる解決目処なき厄介事項  ですが
書籍は、そう書いてなく、偏微分がうまく解ける=FEM理論の長所、そんな記述だったりします

偏微分は、物理量の座標軸に沿った(勾配)差分量 CAEでは その全成分を求める必要あり
直角に近い場所に点が配置された要素を使う=有利 逆は逆
なのですが、世間のCAEは、例えばソリッドは、専ら四面体、六面体は僅か  そんな状況で、
四面体が高精度  そう考える解析技術者も割にいます


『これは六面体、だめですね  四面体が高精度です  (勉強し直して下さい) 』 そんな話に… 
確かに、六面体を無秩序に並べると、その場合、(二次)四面体が遥かにマシだったりしますが
ベテラン解析者が、四面体を上と思い、六面体やシェル要素を相手にしない。
逆に、設計者は話が判る、そんな事もあります。

私と同意見の大学の先生が 「今は四面体全盛 六面体じゃダメで… 四辺形シェル要素もダメ」
論文は、四面体(テトラ)でないと ダメとか…  それで、 
薄板をソリッドモデルで、膨大メッシュだが厚さ方向ワンメッシュ 磁場の薄い層を四面体で…
そんな話が普通いう、 しかし、特に構造解析では、
板は曲げに対し、例えば、表面は圧縮、裏面は引張り  そんな応力分布になり
薄板をソリッド(ワンメッシュ)でモデル化=かなり無謀
  ですが、そんな事例も多く注意

ソリッド志向・テトラ志向だったり、最強要素を避けたり 理解不能な海外規格を推進したり…
LINUX等の難解なものを好む。 専門家の世界は不思議ですが、
スパコンで計算しました 著名ソフトで計算しました = 素晴らしい(&内容はみない)
そんなものみたいで、なので  「良いソフト作ってもダメです」  
言われた事が、昔にありますが、中身・内容重視、実用本位になって欲しいところ…


偏微分は、解決目処なき厄介事項  それは 三角系統(テトラ)要素を使う限り、そうなのですが 
アイソパラメトリック要素にて随分解消、特に二次アイソパラメトリック要素は最強です
しかし、FEMにての事例は皆無でして、ハードリソースは潤沢なのに、大変残念な現実  
四面体=融通利く 六面体=効かない 思われているか? 

偏微分は直交方向の計算ですが…
直交に対し角度を持つ節点を使う、無理な偏微分計算を基礎熟知した専門家が好む
専門家の妙な特性も十分注意!  全般、間違い認識が流布してるよう見えますが
並べられない・段差や薄い層が苦手・貫通や積層や埋込や直線直角に対する対応性が悪い
意外に(かなり)融通効かない四面体 ケースにより、逆に対応性良好な六面体
 読み違いに注意! 
 
3D-CAD⇒四面体メッシュ⇒広くCAE活用  全般にその狙いでしょうが それでは、
偏微分の根幹ルールに合致しない そこは読んでおく必要あり  
緩い問題には十分で、商用コードは、広く利用するため 四面体 ですが
また、四面体は、構造によりメッシュ構築も難 偏微分と共に、そこも注意です