構造解析のランキング

「Simcenter OptiStruct（シムセンター オプティストラク）」は、シーメンスが提供する、静的および動的荷重下での線形・非線形解析から構造最適化までをカバーする複合領域対応の構造ソルバです。有限要素解析（FEA）とトポロジー最適化の技術を融合し、単一の統合ツール上で構造物の応力、振動、疲労、熱挙動の評価に対応しています。
解析と最適化が同一ソルバに組み込まれているため、モデルの重複やデータ受渡しの手間の削減に寄与し、モデル構築から結果出力までの作業時間短縮を後押しする設計です。自動車や航空宇宙、一般製造業をはじめとする多様な産業において、強度の確保と軽量化、製造性を両立する設計を後押しする構成となっています。

■1つのモデルと同一ソルバによる統合解析
単一のモデル定義と同一のソルバを用いて、耐久性、熱伝達、音響、疲労といった複数の物理現象をスムーズに評価できます。物理領域ごとに異なるツールへデータを移行する必要がなく、ワークフローの効率化を図り市場投入までの期間短縮に寄与する仕様です。また、開放型の構造を採用しており、外部ツールやユーザー定義コードと柔軟にシステム連携して解析環境の設定変更を行える構成となっています。

■構想設計から微調整までを網羅する最適化機能
構想段階におけるトポロジー最適化をはじめ、プレス加工部品や板金部品向けの地形最適化、サイズや自由形状の最適化による微調整、多種材料の最適化まで多様な手法に対応します。強度や剛性、重量、製造コストなどの制約条件を考慮しながら、適した形状や材料配置を効率的に導き出しやすい設計です。同じモデル定義と荷重・制約条件を解析と最適化の双方で共通利用できるため、手動調整に伴うミスの抑制に対応し、設計品質の向上に寄与する仕組みとなっています。

■非線形解析と複合領域連成
ボルト接合やガスケット、弾塑性・超弾性・粘弾性材料などの複雑な非線形問題に加え、落下・衝突試験、衝撃・侵食・損傷といった明示的非線形解析を網羅しています。マルチレベル構造部分固有値ソルバ（AMSES）や高速周波数応答ソルバ（FASTFR）を搭載し、大規模モデルにおける振動・騒音・振動・快適性・音響解析の効率的な実行に対応する仕様です。さらに、流体-構造相互作用や電磁気-構造相互作用、熱機械シミュレーションなどの連成解析に対応し、現実世界の多様な環境の再現をサポートする構成となっています。

「KT-SUB（ケーティー サブ）」は、株式会社構造システムが開発・提供する、建築物の2次部材構造計算を手軽に行える構造計算支援ソフトウェアです。KozoToolシリーズの1つとして、荷重計算からRC造小ばり・スラブ・地下外壁・階段、S造小ばり・母屋・耐風ばり・合成小ばりなどの各種2次部材の計算まで幅広く対応します。
入力から計算、出力まで1つの画面上で完結する直感的な操作性を備え、骨組み（架構）の入力などを気にせず必要最小限のデータで手軽に断面設計を行える仕様です。同社の一貫構造計算ソフト「BUS-6」などとの双方向データ連携に対応し、設計変更時にもスムーズに再転送を行えるため、手動転記のミスや作業工数の削減に寄与する構成となっています。

■直感的な操作画面とリアルタイム結果確認
入力画面上で対話形式に条件や数値を入力することで、スムーズに断面設計や応力計算を実行できます。入力データを変更すると同時に計算結果がリアルタイムで画面上に更新表示されるため、各種数値を比較検討しながら設計案の選定を行える仕様です。また、計算内容に応じてダイナミックメモリを確保する仕組みを採用しており、部材数や各種計算条件の入力数制限を気にせず大規模な建物にも柔軟に対応する設計となっています。

■豊富な対応部材と各種基準に準拠した計算機能
積雪荷重や風圧力、地震力などの荷重計算をはじめ、RC造およびS造の各種小ばり、スラブ、地下外壁、階段の計算機能を搭載しています。16種類の拘束条件に対応したスラブ計算や、2軸応力を考慮した軸回転小ばり、屋根勾配を考慮した母屋の計算など、多様な条件に応じた計算に対応する仕組みです。メーカー製品を共通参照できる「k-DB」を活用することで、各種鋼材データのスムーズな入力をサポートし、入力作業の円滑化に寄与する構成となっています。

■視認性の高い図表出力と一貫計算ソフト連携
計算結果を表と図でコンパクトにまとめた形式で出力できるだけでなく、第三者への説明や確認申請用書類として確認しやすい形で出力することも可能です。RC/SRC/S造建物の一貫構造計算ソフト「BUS-6」や「WALL-1」などから小ばりや床のデータを相互に転送・保存できるデータ連携機能を備えていることも特徴で、一貫計算側で再転送を行っても既に入力したKT-SUB側のデータが保持されるため、設計変更に伴う手戻りの抑制により、業務効率化が期待できます。

「KT-基礎（ケーティー キソ）」は、株式会社構造システムが開発・提供する、杭と地盤の支持力計算から地盤の液状化・沈下量計算、各種基礎の応力・断面計算までを幅広くカバーする構造計算支援ソフトウェアです。
地盤のみや1本の杭、1基の独立フーチング基礎などから個別に計算を実行できる単独プログラムであり、構造耐力上安全で経済的な杭・基礎の仕様を把握しやすい設計となっています。入力から計算、出力まで1つの画面上で完結できる直感的な操作性を備え、骨組みの入力を気にせず手軽に各種検討を行える環境を整えているのが特徴です。

■直感的な操作画面と柔軟なデータ変更・結果確認
入力画面において対話形式で条件や数値を入力することで、スムーズに計算を実行できます。入力データを変更すると即座に画面上で計算結果が更新・表示されるため、条件比較や各種数値の確認をスムーズに行える仕様です。ダイナミックメモリの自動確保により、杭数や基礎数、計算条件の入力数を気にすることなく、大規模な構造物の基礎検討にも柔軟に対応する構成となっています。

■多様な杭種・認定工法への対応と支持力・液状化計算
場所打ち杭、鋼杭、既製杭の3種類に対応し、異なる杭種や杭径、板厚、杭長が混在する複雑な継杭の計算にも幅広く対応します。また、既製杭の断面に関するデータベースを内蔵しているため、告示や学会指針式に加えて各杭メーカーの認定工法式による支持力や引抜き抵抗力の算出が可能です。さらに、土質柱状図に基づく液状化判定を行い、算出した水平地盤反力係数の低減率を杭の水平耐力計算に反映できる設計となっています。

■フーチング・スラブの断面計算と接合部・沈下量の検討
杭基礎や独立フーチング、布基礎、べた基礎の基礎スラブに対する算定・検定計算に対応しています。基礎の偏心や回転に伴う応力の算定や施工誤差の考慮、杭頭接合部における鉄筋量計算や強度検討を行える仕様です。べた基礎では16種類の拘束条件に対応するほか、土質の数値に基づく即時沈下や圧密沈下量の計算にも対応し、施工を見据えた適切な基礎設計を後押しする仕組みとなっています。

「Ansys Mechanical（アンシス メカニカル）」は、ANSYS, Inc.が開発・提供する、構造工学向けの有限要素法解析（FEA）ソフトウェアです。長年の実績を持つシミュレーション技術基盤を背景に、構造、熱、音響、非定常、非線形解析に対応するソルバ群を備えています。
解析機能を直感的かつ多目的な統合プラットフォーム上で提供し、アイデアの検証から設計の最適化、複雑な物理現象の予測に至る開発プロセスを後押しする設計です。自動車や航空宇宙、ハイテク、ヘルスケアをはじめとする多様な製造業において、開発期間の短縮、製造コストの削減、品質向上などを後押しするソリューションとして導入が進められているのが特徴となっています。

■CAD接続と材料モデリング機能
市販のCADソフトウェアとの接続機能を備えており、形状データの変更や設計ポイントの更新をスムーズに反映できます。金属やプラスチックはもちろん、超弾性体、形状記憶合金、複合材料（層状複合材や短繊維強化プラスチック）といった材料モデリングに対応する設計です。さらに、Granta Materials Data for SimulationやMaterial Designerを活用することで、広範な材料データへのスムーズなアクセスや複雑かつ微細な構造のモデル化をサポートし、設計精度向上に寄与する仕様となっています。

■非線形解析と構造最適化
パーツ同士の複雑な接触問題を評価する非線形ソルバを搭載しています。メッシュの再生成を行う非線形メッシュ適応化（NLAD）や亀裂の進展を予測する破壊モデリング、疲労寿命解析により、大変形や過酷な環境下での挙動の解析に対応する仕組みです。また、パラメータ最適化や形状最適化機能を備えており、強度や耐久性を維持しながら軽量化に寄与する設計案を効率的に導き出しやすくなっています。

■複合領域の連成と解析の効率化
構造解析にとどまらず、熱、流体、電磁界といった異なる物理現象を組み合わせた連成場解析に対応しています。熱-構造連成による熱応力や変形の予測、一方向および二方向の流体-構造連成解析（FSI）を通じて、現実世界の製品が晒される環境の再現をサポートする仕様です。さらに、エレクトロニクス信頼性解析の統合やGPU高速化の活用、スクリプトによる作業効率化を推進し、高性能計算環境下での解析の迅速化を後押しする構成となっています。

「MSC Nastran（エムエスシー ナストラン）」は、Cadenceが提供する、有限要素法（FEA）構造解析ソルバです。構造、熱、動的、線形・非線形シミュレーションを包括的に実行でき、製品開発における設計のテスト、検証、解析、最適化までを単一のプラットフォームで行える仕様となっています。
航空宇宙産業をはじめ、自動車、製造業など高い安全性が求められる産業において解析ツールとして活用されており、製品開発期間の短縮や開発コスト削減、試作の削減を後押しする構成となっています。

■単一ソルバによる多角的な解析機能
線形解析、非線形応力解析、熱伝導解析、振動解析、動解析、疲労解析、音響解析、座屈解析に加え、複雑な組み付けやスロッシング問題にまで対応する単一のソルバを搭載しています。複数の解析領域を1つのシステム上で完結できるため、複雑な物理現象のシミュレーションに対応する仕様です。アルゴリズムにより、設計の早期段階から意思決定を後押しする設計となっています。

■トポロジー最適化による軽量化と構造評価
材料分布や寸法、形状を多角的に最適化する機能を備えています。強度や剛性を維持しながら構造の軽量化に寄与し、製品設計における構造の限界値把握をサポートする仕様です。また、前処理・後処理アプリケーション「Patran」やCAD一体化環境「MSC Apex」、リアルタイム予測モデル作成「Odyssee」などの周辺製品群とスムーズにシステム連携し、シミュレーションの工程全体の効率化を後押しする仕組みとなっています。

■並列計算と分割処理による高性能計算
マルチコアおよびマルチノードCPUクラスタを活用した並列計算や領域分割ソルバ機能を搭載しています。大規模かつ複雑な解析モデルであっても計算処理に対応し、開発現場における解析待ち時間の短縮に寄与する仕様です。予測可能な高性能計算基盤により、大規模な構造問題に対しても再現性に配慮したシミュレーション結果の提示に対応する構成となっています。