SIMULIA Abaqus Unified FEA 製品構成

Abaqus Unified FEA 製品は、陰解法のAbaqus/Standard、陽解法のAbaqus/Explicit を統合しており、非線形性解析や、大規模メッシュでの線形動的解析、マルチフィジックス解析（連成解析）など、さまざまな現象の解析を行うことが可能です。
また、陰解法と陽解法を組み合わせたシミュレーションや、GUIなどを用いたカスタマイズも可能ですので、より高度な問題を解析することができます。

Abaqus / Standard（陰解法ソルバ）

Abaqus / Standardは、高度な特に静的および準静的な問題に強みを持つプラットフォームです。構造力学・熱伝導・連成解析といった多様な現象を、精密かつ信頼性の高い手法で解析できるため、製品開発から研究開発に至る幅広いエンジニアリング分野で活用されています。

このソルバーは、線形問題はもちろん、材料非線形性、ジオメトリ非線形性、接触問題などの複雑な現象に対しても非常に強力な解析機能を提供します。また、ユーザー定義の材料モデル（例：UMAT）、要素（UEL）などを組み込める柔軟性にも優れており、業界標準の解析ツールとして世界中の企業や研究機関で利用されています。

陰解法をベースに静的や低速の動的現象を解析するのに最適で、線形や非線形挙動に適用することができます。

【解析タイプ】

• 非線形静的応力解析と非線形動的解析
• 線形動解析
• 熱伝導
• 伝熱/構造シミュレーション
• 伝熱/構造/電気シミュレーション
• Etc

Abaqus / Explicit （陽解法ソルバ）

衝突・落下・破壊など、短時間で起こる激しい物理現象を正確に解析できる数値解析ツールです。陽解法を用いたソルバーで、反復計算をせずに高速に計算を進めることができ、大変形や接触、非線形な材料挙動にも強いのが特徴です。

自動車のクラッシュ解析や電子機器の落下試験、金属加工の解析、さらには準静的な変形など、多様な工学シーンで使われています。微細な時間ステップで挙動を追跡できるため、複雑な現象をリアルに再現し、設計の検証や安全性の評価に貢献します。

さらに、準静的な問題にも対応できる柔軟性を備えており、Abaqus/Standard（陰解法）との連携により、より複雑な解析にも対応可能です。Abaqus/Explicit は、シミュレーション技術の可能性を広げ、よりリアルで精度の高い解析環境を提供します。

陽解法時間積分をベースに、落下や衝突、衝撃問題など、短時間の動的現象を解析するのに最適です。
また、金属の延性加工や、エネルギー吸収などのゆっくりとした圧壊など、準静的な、非線形性が強い現象に対しても適用することができます。

【解析タイプ】

• 応力/変位
• 熱応力
• 音響と構造の連成
• 連成 Euler-Lagrange（CEL）
• Etc

Abaqus / CAE （プリ・ポストツール）

Abaqus/CAE（ Computer-aided engineering ）は、Abaqus専用のプリ・ポストツールで、直感的かつ効率的に行うための統合型プリ・ポストプロセッサです。設計者や解析技術者が、複雑な構造や材料挙動を視覚的にモデル化し、解析結果を詳細に評価できるよう設計されています。

このツールでは、ジオメトリの作成、材料特性の定義、境界条件や荷重の設定、メッシュ生成、解析ジョブの管理、そして結果の可視化まで、すべての工程を一貫して操作できます。CADデータのインポートやPythonスクリプトによる自動化にも対応しており、柔軟性と拡張性に優れています。

ユーザーインターフェースは視覚的でわかりやすく、初心者でも扱いやすい一方で、高度な解析ニーズにも応える機能が豊富に備わっています。Abaqus/Standard や Abaqus/Explicit との連携により、線形・非線形、静的・動的、熱・構造連成など、幅広い解析に対応可能です。

Abaqus/CAE は、設計の初期段階から最終検証まで、解析業務の効率化と品質向上を支える強力なプラットフォームです。

Abaqus Extended Package

Abaqus Extended Packageは、統合CAE解析パッケージで、Abaqusの主要ツールに加え、設計最適化や疲労解析などを含む複数の高度ツールが利用可能です。

構造解析（Standard）、動的解析（Explicit）、モデリング（CAE）、設計探索（Isight）、形状最適化（Tosca）、疲労評価（fe-safe）などに対応しており、ライセンスはプリ・ポスト処理用の「QAX」と解析用トークン「QXT」に分かれています。

これにより、複雑な製品設計を効率よく、柔軟にサポートし、品質と開発スピードを両立できます。

Abaqus/CAE Extended（QAX）ライセンス

以下のプリポストを実行できる共有ライセンスです。
1つのライセンスで同時に実行できるプログラムは1つとなります。

• Abaqus/CAE
• Isight Design
• Tosca GUI
• Fe-safe

Abaqus Extended Token（QXT）ライセンス

以下の解析を実行できる共有ライセンスです。

• Abaqus
• Isight ワークフロー
• Tosca
• Fe-safe

Abaqus Extended Token（QXT）ライセンスの仕組み

• トークンとは、ライセンス数の単位として使用する形です。
• 製品ごとに設定されたトークン数と同時使用実行数に応じて、トークンを保管するトークンプール（ライセンスサーバ－）からトークンを消費します。
• 解析終了後は、トークンプールにトークンを返却します。

Isight＆SIMULIA Execution Engine

設計者やエンジニアは製品の設計やシミュレーションにさまざまなソフトウェア・ツールを使用しています。解析アプリケーションから得られるパラメータや結果を他のアプリケーションで利用する際、手作業によるデータの受け渡しが必要となり、生産性の低下や人的ミスを引き起こす場合があります。

IsightとSIMULIA Execution Engine（以前のFiper）では、複数領域にわたるモデル、アプリケーションをシミュレーション・プロセス・フローに取り込み、分散環境での自動実行、設計空間の探索、制約条件を満たす最適解の探索を行います。

Isightのコンポーネント（ワークフローの構成要素）

• Applicationコンポーネント ： シミュレーションモデルやデータとのインターフェースを提供するコンポーネント
  Abaqus，Adams，Ansys，Workbench，Nastran，CATIA，Pro/E，UG NX，Office，・・・
  
• Processコンポーネント ： 問題解決の手法を提供するコンポーネント
  最適化，実験計画法，モンテカルロ法，近似モデル，SDI，・・・
  

ワークフロー例

• Isight は、シミュレーション・プロセス・フローを視覚的かつ柔軟に構築できる業界トップクラスのツール群です。
• CAD/CAE、社内アプリ、Excel など多様なソフトと連携し、設計代替案の検討や性能最適化を自動化します。
• 設計空間の探索には、実験計画法、最適化、近似、シックス・シグマ設計などの高度な手法を活用でき、後処理もインタラクティブに分析可能です。
• また、標準コンポーネント群により多様なアプリを統合でき、社内開発ツールやスクリプト、データベースとの連携も容易なオープンな構成です。

プロセスコンポーネントと設計解の探索

プロセスコンポーネントは、Isightの中で「設計探索や最適化の手法」を実行するための機能ブロックです。

これを使うことで、単なるシミュレーションの実行だけでなく、設計空間の探索や最適解の導出が可能になります。

• 実験計画法（DOE）
• 最適化手法（遺伝的アルゴリズムなど）
• 近似モデル（RSM、RBFなど）
• モンテカルロシミュレーション
• タグチメソッド
• Design for Six Sigma （DFSS）

これらを組み合わせて、複雑な設計課題に対して効率的な解を導き出すことができます。

Isightの表示・分析ツール

Processコンポーネントの結果から、意思決定に必要な情報を抽出し、直感的に理解できる情報として結果を提供します。

• 3次元サーフェイスやコンター図，散布図などのグラフ
• 設計パラメータ間や性能特性間の関係性の表示
• 様々な統計量の要約値の表示
• 大量のデータの俯瞰的観察を助けるデータマイニング用表示

Tosca

Toscaは、CAE最適化ソリューションです。構造解析（FEA）や流体解析（CFD）の結果をベースに、設計初期の段階から性能・効率・信頼性を高める革新的な設計手法を実現します。CADのパラメータ不要で、既存の解析モデルから直接最適化が可能なノンパラメトリック最適化を採用しており、設計者の創造性を引き出します。

Toscaは以下の2つの主要モジュールで構成されています：

Tosca Structure：構造最適化ソリューション

• 対象領域：構造解析（FEA）
• 目的：軽量化・剛性強化・材料効率化・疲労耐性向上
• 主な最適化手法：トポロジー最適化／形状最適化／サイズ最適化／ビード最適化
• 連携ソルバー：Abaqus, ANSYS, MSC Nastranなど

【特徴】

• ノンパラメトリック最適化により、CADモデル不要
• 製品性能の向上と試作コストの削減に貢献
• 航空機、自動車、産業機器などの分野で活用

トポロジー最適化

要素の追加と削除を行いながら構成要素レイアウトを変更し、剛性を最大化しながら重量が最小の設計を見つけます。

サイジングの最適化

シェルの厚みを変更し、静的および動的挙動を最適にするために板金の厚みを最適化します。

ビードの最適化

シェル構造のビード・パターンを作成し、板構造の剛性または固有振動数を高めます。

Tosca と Isight による最適化の概要

最適化問題における TOSCA と Isight

fe-safe

fe-safe は、 有限要素モデルによる疲労解析ソフトウェアを技術面で代表する製品であり、 実際の産業用途に適した極めて正確かつ先進的な疲労解析テクノ口ジーを提供しています。

熱機械的疲労とクリープ疲労、複合材料の疲労解析、工ラストマーの疲労解析、溶接継ぎ手を対象としたVerity® 構造応力手法など特有の機能が用意されており、その優れた精度、高速処理、包括的な機能、そして使いやすさで知られています。

疲労解析ソフトウェアとしての基準を常に打ち立てることを目的とした業界各社とのコラポレーションにおいて、1990年代初めから機能拡張を重ねています。

疲労解析の複雑さにかかわらず、 fe-safe を既存の設計工程にスムーズに組み込んで、 耐久性を重視した製品の開発に役立てることができます。

【設計工程に fe-safe 製品群を組み入れることでのメリット】

• 安全重視の部品の疲労寿命を延長
• 使用する材料が少なくなるように設計を最適化
• 製品のリコール件数と保障コストを削減
• 設計および試験プログラムを最適化し検証
• 単一ユーザー・インターフェースを使用して試験と解析の相関関係を改善
• 試作品の試験時間を短縮
• 解析を高速化して工数を削減
• 「適切な設計」を作成することにより、製品設計を確実にスケジュール通り進める
• 物理試験への依存を軽減

fe-safe 群の特徴

SIMULIA Abaqus Unified FEA 製品情報

効果的なモデリングツール

接触

ボルト締め付け組立、スナップフィット、衝撃事象など、現実の製造の場面には、多様な物体間の接触があり、接触時の挙動を理解することは不可欠です。
Abaqusでは、変形体、剛体間の接触、自己接触などの広範囲にわたる接触モデリング機能があり、また、Abaqus接触機能の特徴である、一般接触機能は、異なる部品間の接触を自動的に感知するため、ユーザによる設定がほとんど必要ありません。

高度な材料モデル

Abaqusは、金属やゴムなどの一般的なエンジニアリング材料に加え、複合材、合成樹脂などの新しい材料ライブラリを備えています。
また、ユーザの知見に基づいて、サブルーチンUMATによるモデリングを行うことも可能です。

マルチフィジックス

Abaqusは、熱－応力、熱－電気、構造－音響、低周波電磁場、多孔質体からの流れの相互作用を含む広範なマルチフィジックス機能を備えており、Abaqus/CFDでは、乱流やメッシュの変形を含む非圧縮性流のシミュレーションを行うことができます。
また、SPH粒子法やEuler-Lagrange連成解析（CEL）による構造－流体の連成解析（FSI）機能によって固体と液体の中間的な領域にある材料の表現や、構造と流体の連成効果を表現することが可能です。

動作環境

Abaqusはバージョンごとに動作環境が異なります。以下は Abaqus2025 のバージョンに対応した環境です。

SIMULIA Abaqus Unified FEA 技術サポート

Abaqus製品は、年間保守契約を通じて、専任スタッフによる技術サポートをご利用いただけます。
サポートは、受託解析に精通した技術担当者が対応いたします。

ご提供する主なサポート内容は以下の通りです。

• ユーザーマニュアルベースの操作方法、操作手順
• ユーザーマニュアルベースの解析手法、理論
• エラー、ワーニング対応
• 解析結果の不具合、解の発散などの対応 ※
• 新機能情報
• 最新ソフトウェア・アップデートへの移行

• 内容により、受託解析の範疇となり、別途有償対応となる場合がございます。