結合の忠実度

SimSolidを含む様々な接続タイプをサポートしています：

Regular Contact-Based Connections: サーフェス間の標準的な結合相互作用。
Seam Welds: シーム溶接を表す結合。
Spot Welds: シートメタルアセンブリで一般的に使用される領域ベースのスポット結合。
Laser Welds: レーザー溶接の影響をシミュレートする結合。
Virtual Connectors: 複雑な相互作用や制約のモデリングに役立つ、ジョイント、ブッシュ、スーパーエレメント、リモート質量などの各種仮想コネクター。

標準結合

標準結合は、パート間の接触面でのポイントクラウドとして表されます。これらのポイントクラウドは、接触相互作用が起こる場所を示しています。
結合は自動または手動で作成できます。いずれの場合も、SimSolidが自動的にギャップと貫入の許容誤差を決定します。解像度はデフォルト設定に基づきます。
近接トレランスと解像度を適切に調整することは、現実的な結合を作成するために非常に重要であり、より正確な荷重経路と全体的なシミュレーション結果の向上につながります。

トレランス

結合は近接基準に基づいて確立されます。2つのパートが、定義されたギャップ/貫通トレランス範囲内にフェイスを持つ場合、それらの間に結合を確立することができます。
Gap tolerance:
- Too Large: ギャップのトレランスが大きいと、意図していない領域で結合が行われ、モデルが過度に硬くなり、シミュレーション結果が非現実的になる可能性があります。
- Too Small: ギャップや貫通トレランスが非常に小さいと、パートの切断や不安定さを引き起こし、解析の精度と信頼性に影響します。

Resolution

結合インターフェースにおけるポイントクラウドの密度は、結合の強度と品質を示します。ポイント数が多いほど、パート間の結合が明確になり、正確な荷重経路の予測、応力集中の回避、非線形接触解析における収束問題の解決に不可欠です。

Selective Use: 詳細な結合の定義が必要な領域でのみ、高い解像度または非常に高い解像度を使用します。これにより、不必要な計算オーバーヘッドを防ぐことができます。
図 2.
Aspect Ratio Check: 結合の品質を評価するには、結合のレビューウィンドウのAspect Ratioオプションを使用します。Aspect Ratioが0.001未満の結合は、適切に定義されていると見なされます。
Connection Layers: 強固な接続を実現するため、パート間の結合点が少なくとも2層（列）あることを確認してください。
Avoid Discrete Points: 結合部に不連続点が含まれないようにしてください。不連続点は応力の集中や解析の不正確さにつながります。
図 3.

不適切な結合例

Incorrect Load Paths: 解像度が不十分な結合や不適切に設定されたトレランスは、誤った荷重経路の原因となる可能性があります。その結果、アセンブリ全体の力とモーメントの分布が不正確になり、全体的な性能に影響を及ぼす可能性があります。
下の図は、2枚のプレートが1層の結合点で接続されたモデルです。図では、これを解析すると、垂直プレートが結合ラインを中心にヒンジを持つように動作していることが示されています。
図 4.

このような場合は、結合解像度を上げることをお勧めします。図に示すように、解像度を上げると複数の結合点が追加され、解析中にこれらの点に沿ってより強固な接合接触が得られます。
図 5.
Unwanted Stress Concentrations: ポイントクラウドの密度が不十分であったり、結合部の定義が不十分であったりすると、局所的な応力集中が発生する可能性があり、これは非現実的でアセンブリの実際の挙動を反映していない可能性があります。
下の例では、最初の図が不適切な結合点による局所的な応力集中を示しています。しかし、第2図では結合点の密度が高く、より均等な応力分布を示しています。
図 6. 不適切な結合ポイントクラウド

図 7. 適切な結合ポイントクラウド
Convergence Issues in Non-Linear Analysis: 非線形接触解析では、接続の定義が不十分であったり、ポイントが不連続であったりすると、収束に問題が生じることがあります。ソルバーは、結合定義の矛盾のために解を見つけるのに時間がかかり、正しい解析が行われない、または、信頼できない結果を出したりすることがあります。

SimSolid結合ツール

SimSolidには、適切な結合の作成と管理を簡素化するためのツールがいくつか用意されています：

Show Disconnected Groups:
- 削除、除去、または結合のいずれかの実行が可能なすべての切り離されたパートのグループが一覧表示されます。
- 対象となる切り離されたグループを選択し、 Connectオプションを使用して、他の結合を再作成することなく結合を確立します。
  図 8.
Review Regular Connections:
- 各結合の詳細情報を含む、設計スタディ内のすべての標準結合の包括的なリストを提供します。
- このツールを使用して、ギャップ/貫通、ポイント数、アスペクト比で結合をソートし、問題のある結合を特定して対処します。
- 結合のレビューウィンドウのAspect オプションは、結合の品質を評価するのに役立ちます。アスペクト比が0.001未満の結合は、適切定義され、パート間の良好な接続性を確保すると考えられます。
  図 9.

シーム溶接

シーム溶接は、パート間のオーバーラップしているフィーチャーラインで、角柱状または台形のソリッドとして表現されます。これらは、パート間で手動で作成するか、インポートされたCAD溶接またはライン（.xmlファイル）を使用して作成できます。

SimSolidシーム溶接を使用すると、単に固着結合を伴うソリッドボディを使用するより優れたアダプティブ手法を利用できます。可能な限り、SimSolid溶接を使用することを強くお勧めします。

ただし、SimSolidでシーム溶接を作成できないシナリオが2つあります：

中心線がフィーチャーラインから大きくずれているソリッドのインポート
凸状エッジ

全体的なガイドライン

標準結合

Use Automatic Connections Wisely: 正確な結合を保証するために、トレランスを低く保ってください。
Apply Increased Resolution Connections Judiciously: 不必要な計算を避けるため、必要な場合のみ高解像度の結合を使用します。
Utilize Connection Check Tools: これらのツールを使用することで、迅速にグループを結合し、問題のある結合を見つけることができます。
Bolt Shank Connections: 相互作用を正確にシミュレートするために、常にボルト軸でスライド結合を使用してください。

Seam welds

Prefer SimSolid Welds: 最良の結果を得るために可能な限りSimSolidのシーム溶接を使用します。

Virtual connections

Avoid Large Faces: 正確なシミュレーションを行い、潜在的な問題を回避するために、大きなフェイスに仮想結合を適用しません。