Simcenter FloEFD 2506新機能

Simcenter FLOEFDの新リリースSimcenter FLOEFD2506がご利用いただけるようになりました。
このリリースでは、お客様のご要望に基づき、電子機器の熱設計ワークフローに重点的に改良が加えられています。

複雑さをモデル化

サブモデルの制御

Simcenter FLOEFDユーザーの多くはサブモデルを使用しています。Simcenter FLOEFD 2506ではサブプロジェクトでプロジェクトパラメータを定義し、メインのCFDモデルにも反映させることができるようになりました。

• 組み込みコンポーネントに定義された高度な依存関係の作成と制御
• 他の解析ケースでこれらのコンポーネントを柔軟に再利用するための高度なライブラリコンポーネントの作成
• 同じコンポーネントを複数回組み込む場合にも個々のコンポーネントパラメータを柔軟に調整

電子機器などのコンポーネントベースのアプローチが有効な分野を解析するユーザーにとって、より柔軟なサブモデル処理を利用することができます。更にこの機能は高度なライブラリコンポーネントの作成もサポートします。

BCI-ROM作成でスマートPCBを含むモデルをサポート

Simcenter FLOEFDでは、2020.1バージョンからBCI-ROM（熱モデルを簡略化する機能）が使えるようになりました。この機能は、その後のアップデートでも進化を続けています。
特に、複雑な多層基板（PCB）を効率よく解析できる**「Smart PCB」機能**と連携できるようになりました。

この強化により、ユーザーは「Smart PCB」を含む熱解析モデルから、以下の3つの形式でBCI-ROMを生成し、活用することができます。

• マトリックス形式
• VHDL-AMS形式
• FMU形式

これにより、複雑なPCBモデルでも、計算を軽くした熱モデルを簡単に作成できるようになり、解析の効率が大幅に向上しました。

Simcenter FLOEFDプロジェクトから、Smart PCBのFine設定またはAveraging設定を使用してBCI-ROMを抽出できます。

FMUベースのコンポーネント

プロジェクトおよびサブプロジェクト内で複数のFMUベースコンポーネントをより簡単に使用・管理できるようになり、これらのサブコンポーネントをライブラリに追加できるようになりました。この新機能は「FMU as a Feature」と呼ばれます。

FMUベースコンポーネントのすべてのパラメータ（入力を含む）を1つのダイアログで確認できるようになりました。大規模なメインモデルで複数のFMUを使用している場合、明確で直感的な操作を実現できます。
複数のFMUは、メインプロジェクトで管理したり、「コンポーネントから追加」を使用してサブプロジェクトから追加したり、コンパクトモデルとしてライブラリに保存したりできます。

BCI-ROM: 平均気温と最高気温の予測

これまでのBCI-ROM作成では、作成者がモデル内のすべての対象部位について、手作業でポイント目標（温度を計測する点）を一つひとつ指定する必要がありました。この作業は、位置の特定や名前付けまで考慮する必要があり、非常に手間がかかっていました。

新しいBCI-ROM機能のメリット

今回の機能強化により、BCI-ROM内で直接「ボリューム目標」を設定できるようになりました。これにより、作業が大幅に効率化されます。

この機能により、BCI-ROMの作成から利用までが、よりスムーズで効率的なものになります。

コンポーネントエクスプローラー: コンポーネントのステータス

これまでは、「コンポーネントコントロール」と「コンポーネントエクスプローラー」という2つの別々の画面で、コンポーネントの設定を管理していました。

• コンポーネントコントロール: コンポーネントの状態を調整
• コンポーネントエクスプローラー: コンポーネントの材質や電源などを確認・設定

この度、これらの機能を1つのツールに統合し、より便利になりました

変更点とメリット
今回のアップデートで、コンポーネントエクスプローラーが大幅に強化されました。今後は、コンポーネントエクスプローラーの画面だけで、以下のすべての操作が可能になります。

• コンポーネントの状態（ステータス）を確認・変更する
• コンポーネントの材質を調整する
• コンポーネントの電源を管理する
• コンポーネントに適用されているすべての機能を制御する

これにより、複数の画面を行き来する必要がなくなり、作業効率が大幅にアップします。すべてのコンポーネント情報を一か所で確認・管理できるようになりました。

コンポーネントエクスプローラー: 温度列

以前は、モデル内のすべてのコンポーネントの温度を知るためには、手作業で1つずつ「体積目標」を設定する必要がありました。しかし、この方法は以下の問題点がありました。

• 手間がかかる: コンポーネントが何千もある複雑なモデルでは、設定に膨大な時間がかかっていました。
• 計算が遅くなる: たくさんの設定が計算速度を低下させる原因になっていました。

これらの問題を解決するため、新しい「コンポーネントエクスプローラー」に「温度」の列が追加されました。

新機能のメリット
この強化により、ユーザーは以下のことができるようになりました。

1. 手軽に温度を取得: すべてのコンポーネントの平均温度を、手作業で目標を設定したり、計算速度を犠牲にすることなく、簡単に取得できるようになりました。
2. 一元管理: モデルの設定（前処理）と結果の確認（後処理）が、この1つのダイアログで完結します。
3. データのエクスポート:
   • 　手動: コンポーネントエクスプローラーダイアログから、手動で必要なデータをExcelにエクスポートできます。
   • 　自動: 計算実行中に「バッチ結果処理ツール」を使えば、結果を自動でExcelスプレッドシートに出力できます。

これにより、複雑なモデルの温度解析がよりスムーズに、そして効率的に行えるようになります。

過渡構造解析の強化：FLOEFDとNastranの連携

お客様からのご要望に応え、非線形・非定常構造解析の機能を大幅に強化しました。
今回のアップデートでは、Simcenter FLOEFDとNastran非線形401ソルバーを連携（弱結合）させることで、より高度な解析が可能になりました。

この連携により、以下のことができるようになりました。

• 非定常流体・熱解析との統合: FLOEFDで計算した時間依存の流体や熱のデータを、そのままNastran 401ソルバーの構造解析に非定常な荷重として適用できるようになりました。これにより、より現実に近いシミュレーションが可能です。
• 時間依存の荷重を扱うサイクル解析: 非定常な荷重を含むNastranのデータファイル（DATファイル）を簡単にエクスポートし、SC3D（Simcenter 3D）にインポートできるようになりました。これにより、複雑なサイクル解析もスムーズに行えます。
• 中間結果の可視化: 非線形・非定常構造解析の計算中に得られる中間結果を、「過渡エクスプローラー」で確認できるようになりました。これにより、以下のようなメリットがあります。
  • 結果をアニメーションで表示し、時間の経過とともに構造がどのように変化するかを視覚的に把握できます。
  • 構造にかかる負荷（応力やひずみ）が時間とともにどのように変化するかを詳細に分析できます。

今回の強化により、FLOEFDとNastran 401を組み合わせることで、非定常な負荷条件下での構造物の挙動をより正確に、かつ効率的に分析できるようになりました。

可能性を探る

EFDAPI の自動化の強化：法線方向を用いた面選択

これまで、FLOEFDのAPIで特定の面を自動で選択するのは困難でした。唯一の方法は、事前にCADモデルの該当する面に色を付けておくことでした。これは、以下のような手間がかかる作業でした。

• 事前の準備: シミュレーションを行う前に、すべての面に手作業で色を塗る必要がありました。
• 複雑なモデル: 多数の面があるモデルでは、この作業に時間がかかっていました。

この問題を解決するため、バージョン2506から、「法線方向ベクトル」を使って面を選択する新しい機能が追加されました。

新機能のメリットと使い方

この機能により、すべてのケースに対応できるわけではありませんが、特に上面や下面などの平面の選択が非常に簡単になりました。

• 色の準備が不要: 面を事前に色付けする手間がなくなります。
• 直感的な選択: 面の方向を示すベクトル（法線方向）を指定するだけで、目的の面を選択できます。
• シンプルな座標: 例えば、ローカル座標系において、上面は(0, 0, 1)、下面は(0, 0, -1)といったシンプルな座標で指定できます。

この機能により、APIを使った自動化がよりスムーズになり、複雑なジオメトリの準備にかかる時間を大幅に削減できます。

ジオメトリパラメータへのアクセス

パラメータ化されたジオメトリを、EFDAPIとスクリプトを通じて制御できるようになりました。これにより、最適化のための自動化が向上し、Simcenter FLOEFDと外部最適化ツールとの接続性が向上します。 

これはSimcenter FLOEFDのほとんどのCADバリアントで利用可能です。パラメトリックスタディツールで制御可能な任意のパラメータと組み合わせることができます。例えば、シンクロナステクノロジーを使用してSimcenter FLOEFD for NXでパラメータを計算として設定した場合、スクリプトからそれらにアクセスできるようになります。

もっと速く

Smart PCB インポートの高速化

EDA ブリッジ: ライブラリコンポーネントの配置

電子機器の熱管理において、熱エンジニアにとって、適切なコンポーネントモデリングの忠実性と設計段階で利用可能な情報の両立は常にトレードオフです。熱エンジニアや設計者は、設計初期段階の熱設計のために、ヒートシンクのサイズ決定や基板上の重要なコンポーネント配置オプションといった設計探索タスクを先に進めたいと考えることがよくあります。ライブラリ内に使用可能なコンポーネント熱モデルがある場合は、EDA Bridgeユーティリティを使用しながら、以下の2つの方法で手動で配置できるようになりました。

統合を維持する

コンポーネントモデリングとライブラリ: XTXMLエクスポートにより編集が可能