「試作後の実験で強度不足が判明し、設計の手戻りが発生する」「強度や変形を確認するために試作や実験を繰り返し、開発に時間がかかる」──。こうした設計・解析業務の課題解決に役立つのが、構造解析ソフトです。
構造解析ソフトを活用すれば、構造物や部品にかかる荷重、変形、応力、振動などをコンピュータ上で解析し、試作前の設計段階から強度や破損リスクを検証できます。一方で、対応する解析手法や対象分野、CADとの連携性、操作性などは製品によって異なるため、「用途や解析手法に合う製品をどう選べばよいか分からない」という悩みも生じます。
本記事では、構造解析ソフトの仕組みや導入メリット、注意点、選定基準を整理し、おすすめ製品を比較・紹介します。
この記事のポイント
- 構造解析とは: 製品や構造物に加わる荷重や振動の影響をコンピュータ上で検証する技術、およびその行程のことです。
- 導入メリット: 設計段階での応力集中箇所や破損リスクの把握により、開発コストの削減と品質向上を同時に実現できます。
- システム選定の基準: 対象が機械部品の強度解析か建築・土木の構造計算かによって適した製品が異なるため、自社の解析対象を確認することが重要です。おすすめ製品の比較表はこちら。分からなければ「専門家に聞く」手段もあります。
- 主な機能: 静解析・動解析、応力・強度解析、振動・固有値解析、建築構造計算などの機能が搭載されています。
主な構造解析ソフトの機能比較表
| 製品名 | 静解析・動解析 | 応力・強度解析 | 振動・固有値解析 | トポロジー最適化 | 建築構造計算 | 計算書自動作成 | CAD/CAE連携 | 熱応力・温度分布 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ANSYS Mechanical | ○ | ○ | ○ | ○ | ─ （要確認） |
─ （要確認） |
○ | ○ |
| KT-基礎 | ─ （要確認） |
○ | ─ （要確認） |
─ （要確認） |
○ | ─ （要確認） |
─ （要確認） |
─ （要確認） |
| KT-SUB | ─ （要確認） |
○ | ─ （要確認） |
─ （要確認） |
○ | ○ | ─ （要確認） |
─ （要確認） |
| Simcenter OptiStruct | ○ | ○ | ○ | ○ | ─ （要確認） |
─ （要確認） |
─ （要確認） |
○ |
| MSC Nastran | ○ | ○ | ○ | ○ | ─ （要確認） |
─ （要確認） |
○ | ○ |
| ※2026年09月時点のITセレクト製品データベース情報および製品公式Webページ情報より、AIを用いて作成 ※AIは誤った情報を生成することがあります。最新情報は各製品・サービスの公式情報を参照の上ご活用ください 掲載情報についてのお問い合わせ |
||||||||
目次
構造解析ソフトとは
製品や構造物に加わる荷重や振動の影響をコンピュータ上で検証する技術（CAE）です。設計段階で応力集中箇所や破損リスクを把握でき、開発コストの削減と品質向上を両立する役割を担います。
定義と対象範囲
構造解析ソフトが対象とする範囲は、製品によって大きく異なります。機械部品の強度解析や振動解析を得意とする製造業向け汎用CAEソルバーもあれば、建築物や土木構造物の構造計算に特化したソフトもあり、機械設計・建築構造のどちらを主対象とするかで選ぶべき製品が変わります。
対象となる解析業務の範囲
主な対象業務は、静解析・動解析、応力・強度解析、振動・固有値解析、トポロジー最適化、熱応力・温度分布の解析などです。建築構造計算に特化した製品では、法令に基づく構造計算書の自動作成に対応するものもあります。
建築構造の検証が目的の場合は、BIMソフトとの役割の違いも確認しておくとよいでしょう。
なぜ今必要とされるのか
試作後の実験で強度不足が発覚すると、設計のやり直しに多くの時間とコストがかかります。構造解析ソフトは、試作前の設計段階でリスクを可視化できる手段として、機械設計・建築構造の両分野で重要性が高まっています。
メリット・デメリット
構造解析ソフトの導入には、設計品質の向上や開発コストの削減といったメリットがある一方、対象とする製品タイプの見極めや操作習熟に配慮すべき点もあります。両方を理解したうえで選定を進めることが望ましいでしょう。
導入メリット
主なメリットとして、破損リスクの事前把握、試作コストの削減、設計品質の向上が挙げられます。
試作前に破損リスクを把握できる
荷重や振動の影響をコンピュータ上でシミュレーションすることで、応力が集中する箇所や破損の可能性がある部位を試作前に特定できます。
試作・実験にかかるコストを削減できる
解析結果をもとに設計を事前に見直せるため、実物での試作・実験の回数を減らせます。開発期間の短縮にもつながります。
解析結果をもとに加工工程まで見据える場合は、CAMソフトとのつながりも確認しましょう。
トポロジー最適化で軽量化と強度を両立できる
必要な強度を保ちながら不要な部分を削減する最適化機能により、軽量化と強度確保を両立した設計を検討できます。
デメリット・注意点
他方で、対象製品タイプの見極めや解析結果の解釈スキルには一定の配慮が必要です。
対象とする解析分野を見誤ると製品が合わない
機械部品向けの汎用CAEソルバーと、建築構造計算に特化したソフトでは、対応する解析内容が大きく異なります。自社が解析したい対象を明確にしないまま選定すると、必要な機能が備わっていない場合があります。
解析結果の解釈に専門知識が必要
解析結果を正しく読み解き、設計へ反映するには、力学や材料工学の知識が求められます。担当者の育成やベンダーのサポート体制も選定時に確認しておく必要があります。
構造解析ソフトの主な機能
選定を進める前に、代表的な機能を確認しておくと判断がしやすくなります。
静解析・動解析機能
一定の荷重による変形や応力を調べる静解析と、時間とともに変化する荷重に対する挙動を調べる動解析の両方に対応する機能です。
応力・強度解析機能
部材に加わる応力の分布を可視化し、強度が不足する箇所を特定する機能です。
振動・固有値解析機能
構造物や部品が持つ固有振動数を解析し、共振によるリスクを事前に評価する機能です。
建築構造計算機能
建築物や土木構造物を対象に、法令に基づく構造計算や計算書の自動作成に対応する機能です。
構造解析ソフトの選定で確認すべき3つの観点
次の3点を中心に評価することをおすすめします。
対象とする解析分野が自社ニーズと合っているか
機械部品の強度解析を主に行うのか、建築・土木の構造計算を行うのかによって、必要な機能や対応する法令基準が大きく異なります。自社の対象分野を明確にした上で選定することが重要です。
設計ソフトとの連携可否
3DCADソフトなど、既に使用している設計ソフトとデータ連携できるかを確認します。連携が不十分だと、モデルデータの変換作業に手間がかかります。
機械部品の3D設計データと連携させたい場合は、3D CADソフトとの連携範囲も確認しましょう。
解析結果の解釈をサポートする体制があるか
解析結果を正しく読み解くための操作研修やサポート体制が整っているかを確認します。専門知識を持つ担当者が少ない場合、ベンダーのサポート体制が導入後の定着を左右します。
よくある質問（FAQ）
「構造解析ソフト」の導入検討において、ユーザーから多く寄せられる質問に回答します。
Q1. 構造解析ソフトとはどのような仕組みですか。
製品や構造物に加わる荷重や振動の影響をコンピュータ上で検証する技術（CAE）です。設計段階で応力集中箇所や破損リスクを把握でき、開発コストの削減と品質向上を両立する役割を担います。
Q2. 構造解析ソフトは機械設計と建築構造のどちらにも使えますか。
製品によって対象範囲が異なります。機械部品の強度解析を得意とする汎用CAEソルバーと、建築・土木の構造計算に特化したソフトがあるため、自社が解析したい対象に合った製品を選ぶ必要があります。
Q3. 構造解析ソフトの導入にはどのような知識が必要ですか。
解析結果を正しく読み解くには、力学や材料工学の基礎知識が求められます。担当者の育成計画や、ベンダーのサポート体制を事前に確認しておくことをおすすめします。
Q4. 構造解析ソフトは3DCADソフトと連携できますか。
設計ソフトとの連携機能を備えた製品であれば、3DCADで作成したモデルデータをそのまま解析に活用できます。連携がスムーズな組み合わせを選ぶことで、モデルデータの変換作業を減らせます。
構造解析ソフトで、試作前に品質を作り込む設計基盤を整える
構造解析ソフトは、荷重や振動の影響をコンピュータ上で検証し、試作前に応力集中箇所や破損リスクを把握できる基盤です。試作・実験にかかるコストを抑えながら、設計品質を高められます。機械設計・建築構造のどちらを対象とするかを明確にしたうえで、自社の解析ニーズに合った製品を選ぶことが成功の鍵です。構造解析ソフトの導入を通じて、手戻りの少ない設計プロセスを構築してみてはいかがでしょうか。
もし「自社に合うIT製品・サービスが分からない」「どう探せばよいのか分からない」とお困りでしたら、あるいは「おすすめ製品・ベンダーを紹介してほしい」「詳しい人に相談したい」のような希望がありましたら、適切なIT製品・サービス選定に詳しいIT専門スタッフに聞ける・相談できるITセレクトのコンシェルジュ相談サービスを用意しています。ぜひご利用ください。（無料です！）
