建築、エンジニアリング、建設(AEC)

建築、土木エンジニアリング、建設(AEC)

超高層ビル、防護設計、産業構造物、工場、倉庫、交通インフラ、通信タワー、自由な形状のファサードシステムなど、より持続可能で洗練された構造物への世界的な需要に応えるために、建設業界は変革の時期を迎えています。

構造解析にシミュレーションツールを使用して設計プロセスを迅速化し、その精度を向上させ、ビッグデータ、機械学習(ML)、人工知能(AI)を使用して性能を予測することが求められています。

世界で最も革新的な構造物を設計、構築する際には、これらの課題を含め、Altairの世界水準の設計ソリューションによって解決することができます。正確な形状モデリング、複雑な構造の挙動、風による作用、地震による作用、その他の性能要因。これらによって構造物の性能を最適化、設計リスクを軽減、規定化、安全性の確保、余裕あるスケジュール管理、コスト管理などの仕様を確実に満たすことができます。

ユーザー事例

ガウディの自然から成る有機的な幾何学構想を完成させる

サグラダ・ファミリア財団のチームは、バルセロナの象徴的な大聖堂を仕上げるために、Altairの最適化およびコンセプトジェネレーション技術を使用しました。

CADからのメッシング工程なしの構造解析

CADからのメッシング工程なしのFEA

ユーザーが予定通りの期間で製品設計を完了するために、Altairでは、形状の簡略化やメッシングの工程を排除した CADアセンブリを数分で解析できる構造解析ソリューションを提供しています。これにより、作業に時間を要していた複雑な部品や最大のアセンブリの処理を短縮化で起、複数の設計業務を高速で進めることができます。

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統合された構造エンジニアリング

統合された構造エンジニアリング

Altairの構造エンジニアリングソリューションは、ビルディングインフォメーションモデリング(BIM)やCADプラットフォームとの連続した入力・出力サイクル中にデータを管理する包括的なデータ転送リンクにより、ワークフローの生産性とデータの整合性を確保します。さらに、合理化されたワークフローにより、さまざまな建築材料や地域の設計規定に対する高度な構造解析やコード性能評価を行うことができます。

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風の影響をデジタルで検証

風の影響をデジタルで検証

世界トップクラスの建造物を建てる際には、構造物への風圧検討や、歩行空間の快適性と安全性を考慮しなければなりません。Virtual wind tunnel(仮想風洞実験)技術は成熟しました。結果、構造物への正確な風圧を把握でき、GPU並列による大幅な計算速度向上も実現しました。流体解析(CFD)の結果に基づき、設計コンセプトを限られた設計期間の中で検討、発展させることができます。

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仮想環境での溶接認証プロセスを迅速化させたいとお考えですか?

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ハイパフォーマンスデザインを実践する

Altairが開発した複合領域最適化ワークフローなら、構造性能の迅速な確認と、設計サイクルの短縮によるコスト削減、さらには設計の仮想検証によるリスク低減を実現できます。このハイパフォーマンスデザインは、実現可能性、安全性、堅牢性を兼ね備えた構造物を開発する全包括的なアプローチです。

再利用とカスタマイズが可能なAltairのワークフローでは、風荷重と最先端の最適化手法を組み合わせることが可能です。自動ワークフローの力を借りれば複雑な鋼構造物の設計を低コストかつ短期間で世に出すことができます。ワークフローでは、建築・土木・建設向けのすべての主要な構造ソルバー(直接または中立的なファイル形式を介して接続)、寸法最適化(鋼断面の1Dモデル向け)、そしてトポロジー最適化(3Dモデルの最適な荷重経路の探索)を組み合わせることができます。

Zaha Hadid Architects社がドイツ、ベルリンのNeue National Galleryのために新たな構造と建築表現を生み出す研究を行うなど、世界中の建築事務所がこの共同的で革新的なアプローチを採用しています。

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メッシュレスのソルバーで設計案を高速に検討

建築・土木・建設(AEC)の設計サイクルでは、決して無視できない2つの要件があります。1つは製品性能、もう1つは納期です。設計プロジェクトへの圧力が大きいために、設計案や新しい解決策の調査に割ける時間は多くありません。しかし画期的なテクノロジーであるAltair SimSolid™を使えば、土木エンジニアは形状簡略化もメッシングもすることなく、複雑なCADアセンブリをそのまま数分で解析することが可能です。このようにして得た知見は、大規模な構造モデルの改良点の検討や、従来の設計スケジュール内で迅速に設計を発展させるのに役立ちます。設計チームもSimSolidなら、複雑さをきわめる構造物の設計サイクルを何度も回したり、大規模なアセンブリの設計案を高速に調べたりすることができます。

事例: シミュレーションによる展望の認定


SimSolidの紹介

SimSolidなら、わずか90秒で鋼製継手を正確に解析できます。

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統合された構造エンジニアリング

Altairの構造エンジニアリングソリューションは、ビルディングインフォメーションモデリング(BIM)およびCADプラットフォームとの連続した入力・出力サイクル中にデータを管理する包括的なデータ転送リンクにより、ワークフローの生産性とデータの整合性を確保します。S-Frameの 合理化されたワークフローにより、様々な建築材料や地域の設計コードに対する高度な構造解析やコード性能評価を行うことができます。S-Frameの主な機能:

構造解析: 高度な構造解析機能により、地震、風、静荷重、移動荷重、座屈、振動、およびその他の荷重条件が構造物に与える影響を経時的に評価します。

規定の順守: スチール、マスティンバー(木材)、鉄筋コンクリート部材、および建物の基礎について、各国の設計規定への準拠と報告を保証する包括的な設計ソリューション。

コンクリート設計: 鉄筋コンクリートの設計と詳細設計を行い、何千ものコンクリート構造要素の設計を一度に自動チェックする機能です。地域の設計規定に対応した条項参照と中間結果を含む詳細設計レポートを作成します。

大量の木材: 物理要素モデリングと自動メッシングを活用した木材設計ソリューションにより、マスティンバーおよびハイブリッド構造の効率的なモデリングと解析、木材要素の設計、コードに準拠した設計レポートの作成が可能で、精度を高めながら時間を短縮することができます。

カンファレンスプレゼンテーション: マスティンバーは将来あるべき建造物である


S-Frameの詳細

設計や検証に空力解析を取り入れる

CFDは今や、AECの設計ワークフロー全体で活躍できる強力なツールになりました。コンセプト設計段階での空気力学シミュレーションは、下流工程で求められる性能目標値を満たしながら、顧客のビジョンを反映した形状を設計するのに役立ちます。

現在では、仮想風洞実験で複数の設計案を調べることにより、設計の実現の可否を判断し、同時に形状を修正することが可能になっています。開発の後工程で詳細な検証を行う場合も、Altair CFD™を使用すれば、空気力学的な現象を細かく分析し、リスクの低減と構造物の安全性および安定性を確保することができます。

Altairのテクノロジーポートフォリオには、CPUベースのナビエ・ストークス方程式とGPUベースの 格子ボルツマン法の両方を活用する最先端のCFDツールが含まれており、プロジェクトの課題や要件に応じて最適な手法を選択することができます。

事例: CFD活用によるQuinta Torre(超高層建物)の歩行者空間の快適性向上


Altair CFDの詳細

ファサードのエンジニアリングと製造

現代のファサードシステムの設計には、構造エンジニアリング、熱解析、製造性検証、防護設計など、ファサードエンジニアリングのあらゆる側面をカバーする複合領域的なアプローチが欠かせません。

構造エンジニアリング:Altairのテクノロジーは、構造健全性の評価プロセスを合理化します。複雑な部品に限らず、数百もの部品やボルトを含み、締め付け力、溶接線、接触、摩擦などの要素が絡む大規模なアセンブリにも適用可能です。高速かつ直感的なツールを使って、線形解析と非線形解析の両方に対応できます。

熱解析: AltairのCFDツール群を活用することで、エネルギー消費も熱効果も簡単に計算できます。

爆風シミュレーション:防護設計シミュレーションにより、爆風や爆発が重要な構造システムに与える影響を予測することができます。

ファサードの製造:Altairの製造性検証ソフトウェアでは、部品の押出形状をシミュレーションし、ファサード開発を最初から最後までサポートすることができます。

おすすめリソース

Morpheus ホテル

建物自体の複雑な敷き詰め模様の三角形表現に見劣りしないような、クリエイティブな三角形ベースの構造物を新たに創り出すため、Zaha Hadid Architects社は、Zaha Hadid Architects社は、重要な構造部材を見極めることができ、詳細な設計検討により、最終的に最適形状と製造制約の理想的なバランスを実現した作品に仕上げることができました。

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サステナブルな建築 - スキッドモア社の革新的かつサステナブルな合衆国裁判所の設計

世界的に有名な建築、都市計画、エンジニアリングの建築事務所スキッドモア社は、ロサンゼルスのダウンタウンにある新合衆国裁判所を、開放的で透明性のあるパブリックスペースとして設計しました。米国共通役務庁(GSA)の2020年目標に準拠するため、建物には多くの持続可能なデザインが盛り込まれています。スキッドモア社の構造エンジニアリングチームは、建物の外周を市民広場の上に吊り下げ、道路から適切なセットバックを確保した独創的な構造システムを提供しました。

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解析よもやま話 第25回:座屈解析を考える(自重が剛性に与える影響)

耐座屈性と耐横荷重性は別の要件なのでそれぞれ独立して考慮すれば良いように思えますが、そうではなくこれらは同時に考慮しなければならない性質のものです、というのが今回のテーマになります。

ブログ

ミュージアムデザイン

ベルリンの新国立美術館のためのコンペで、Zaha Hadid Architectsは、構造と建築の表現を生成するために新しい技術の進歩を適用することで、先鋭的なアプローチにたどり着きました。 Altairの支援のもと、設計ツールのためのプラグインを作成し、トポロジーの最適化を可能にしました。 有限要素の前処理メッシュ生成や後処理と可視化、高度な構造解析・最適化にもAltairのソリューションを活用しました。

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