製作前にハイテクシステムの性能を検証し、コストのかかる手戻りを未然に防ぎます。システムが性能要件を満たせるかどうかは、構造・動的・熱的な挙動によって決まることが少なくありません。当社の有限要素解析（FEA）の専門知識が、これらの影響を開発初期の段階から明らかにし、確かな設計判断、リスクの低減、効率的な検証を支えます。コンセプト開発から設計最適化・検証まで、ハイテク産業の幅広い場面で活用されています。
堅牢で予測可能なシステム性能を実現する有限要素解析
Nobleoは、過酷な環境でも確実に動作する複雑なハイテクシステムを設計しています。有限要素解析（FEA）は当社のモデリング手法の重要な柱であり、精度・再現性・ロバスト性を高めながら、厳しいシステム要件に応えることを可能にします。
高度なメカトロニクスモジュールを設計するには、性能を予測し確実なものとするために、システムの挙動を明確に把握する必要があります。重要な設計要因を早い段階で見極めることで、FEAは開発プロセス全体を通じた効率的な最適化と、素早く的を絞った再設計を支えます。
床誘起振動や流れ誘起振動、構造荷重、熱的影響といった要因は、システムの性能と寿命を左右します。耐久性を確保し仕様を満たすには、これらの影響を理解し、低減していくことが欠かせません。
シミュレーションによる検証と妥当性確認
FEAを用いてシステムの挙動をモデル化・解析し、支配的なコンプライアンスを特定するとともに、変形が構造内をどのように伝わるか、質量分布が動的挙動にどう影響するかを明らかにします。
構造解析、モード解析、調和解析、ランダム振動解析に加え、定常・過渡両方の条件での熱機械シミュレーションや熱解析まで、幅広い解析を行います。これらの解析により、実際の稼働条件下でのシステム剛性、安定性（座屈を含む）、熱性能、寿命を評価できます。
FEAは質量の最適化にも役立ち、質量分布を見直すことで動的性能を高め、振動に対する感度を抑えられます。シミュレーションの段階で性能上の問題を早期に見つけ、設計を繰り返し検討しながら的確な改善を加えていきます。これにより、コストのかかる手戻りやプロジェクトの遅延のリスクを大きく減らせます。
統合的なシステムアプローチ
動的挙動と熱機械的挙動を明確な数値として捉えることで、FEAは機械設計、システムダイナミクス、制御工学をつなぐ一連のループを形づくります。設計チームと制御チームの架け橋として機能し、円滑な連携と最適設計への素早い収束を後押しします。
Nobleoでは、この中核となる構造・マルチフィジックスツールをNobleo Design Coreに組み込んでいます。製品開発プロセス全体で活用することで、機能要件と寿命要件の双方を満たす、堅牢で予測可能な高性能システムを実現します。
当社アプローチの主要分野
構造解析
剛性、変形、応力、安定性を評価するための線形・非線形構造解析。
動的解析
モード解析、調和解析、ランダム振動解析、周波数応答解析。
熱・熱機械解析
定常・過渡の熱シミュレーションと構造応答評価の組み合わせ。
応力評価
主応力およびフォン・ミーゼス応力による評価。
強度・耐久性評価
実稼働条件下での構造健全性、安定性、寿命性能の評価。
検証と妥当性確認
開発全体を通じた、シミュレーション主導のシステム挙動評価。
アセット
Nobleo Design Core
FEAはNobleo Design Coreに組み込まれており、堅牢で予測可能な高性能システムの開発を支えるべく、製品開発プロセス全体で活用されています。
有限要素解析の知見で支援する業界
- 半導体
- ヘルスケア
- 産業システムおよびオートメーション
有限要素モデリングの知見の適用例
- 重要コンポーネントならびにアセンブリの構造検証
- 精密システムの動的性能評価
- 床誘起振動解析
- 流れ誘起振動解析
- 熱安定性評価
- 熱機械的性能評価
- 周波数応答解析
- 質量分布最適化
- 強度ならびに耐久性評価
- 設計の検証ならびに妥当性確認
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よくある質問
Nobleo Technologyは有限要素解析（FEA）によりどのような工学的課題を解決できますか？
有限要素解析は、構造荷重、振動、熱的挙動、動的性能にまつわる工学的な課題の解決に役立ちます。FEAを用いて剛性、変形、安定性、熱的影響、寿命性能を評価し、厳しい性能要件を満たす堅牢で予測可能なシステムの開発をご支援します。
製品開発のどの段階で有限要素解析を適用すべきですか？
有限要素解析は、開発プロセスの早い段階で取り入れるほど大きな価値を発揮します。ハードウェアを製作する前に構造・熱・動的な挙動を解析しておけば、コストのかかる手戻りにつながる前に、潜在的な性能上の問題を見つけて対処できます。FEAは、その後の設計段階における最適化や検証も支えます。
有限要素解析は高コストな再設計の削減にどのように貢献しますか？
FEAを使えば、試作機を作った後ではなくシミュレーションの段階で、性能上の限界を洗い出せます。複数の設計コンセプトを早い段階で比較評価することで、重要な設計パラメータを最適化し、技術リスクを抑え、開発後半での手戻りを最小限にとどめられます。
Nobleo Technologyは必要なFEAシミュレーションの種類をどのように判断しますか？
どのFEAシミュレーションを選ぶかは、解こうとしている工学的な問いによって決まります。製品要件や稼働条件に応じて、構造解析、モード解析、振動解析、熱機械解析、疲労解析などを実施します。最も適した解析手法を選ぶことで、システムの性能、信頼性、耐久性に最も大きく影響する要因に絞り込み、自信を持って設計判断を進められるよう支援します。
プロトタイプ製作前に有限要素解析で熱的・振動挙動を予測できますか？
はい。有限要素解析により、実機がまだない段階でも、熱荷重や構造力、動的な加振に対してシステムがどう応答するかをモデル化できます。こうしたシミュレーションは、想定されるシステム挙動について有益な知見をもたらし、開発初期の的確な設計判断を支えます。その結果、コストのかかる設計の繰り返しを減らし、試作前の段階でシステム性能への確信を高められます。
有限要素解析は検証ならびに妥当性確認をどのように支援しますか？
FEAは、実際の稼働条件下で設計がどう機能するかを予測することで、製品開発全体にわたりシミュレーションに基づく知見を提供します。こうしたシミュレーション結果は設計の検証を支え、システムが機能要件を満たせるかどうかの妥当性確認にも役立ちます。実機試験を始める前に、構造要件や寿命要件を確認するうえでも有効です。
有限要素解析は新規開発のみならず既存設計の改善にも活用可能ですか？
はい。FEAは新製品の開発にも、既存設計の改善にも大きな価値をもたらします。剛性の向上、振動感度の低減、質量分布の最適化、熱性能の改善など、目的が何であれ、シミュレーションは開発リスクを抑えながら的を絞った改善点を明らかにします。