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UC-winシリーズ FEM解析
 
UC-win/FRAME(3D) Advanced Ver.6
UC-win/FRAME(3D) Standard Ver.6
UC-win/FRAME(3D) Lite Ver.6
Frame analysis for 3-D Models
UC-win/FRAME(3D) Ver.6 Advanced
UC-win/FRAME(3D) Advanced(カスタマイズ版)
UC-win/FRAME(3D) Ver.6 Standard
UC-win/FRAME(3D) Standard(カスタマイズ版)
UC-win/FRAME(3D) Ver.6 Lite
  オプション価格一覧
立体骨組み構造の3次元解析プログラム
日本語/英語/韓国語/中国語 入出力インターフェース切替対応
初版リリース : '02.11.28 / 最新Ver.リリース : '12.11.14
Windows Vista/7/8 対応
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  解析支援サービス
ライン

高度な解析ツールと便利な解析サービスで先進ユーザをバックアップします!

 ※詳細情報は、専用カタログ及びホームページでお知らせしています。

UC-win/FRAME(3D) 解析支援サービス WEB見積サービス

 フォーラムエイトでは、UC-win/FRAME(3D) 解析支援サービスの一環として「UC-win/FRAME(3D) 解析支援サービス WEB見積サービス」の提供を2004年11月19日より開始いたしました。
 UC-win/FRAME(3D)モデル作成・解析サービスにおける概算見積の計算と内訳の閲覧、見積書の印刷ができます。


WEB見積サービス ログイン画面

  ユーザ活用事例  ('11.03.24 掲載)
ライン

FORUM8デザインフェスティバル2010-3Days  第4回 デザインコンファランス 土木解析セッション
 2010年 11月 17日(水)〜19日(金) 開催
  • 「FRAME(3D)を用いた河川構造物の耐震性能照査解析事例」
     応用技術(株) 解析事業部 課長 金井 眞 氏
    • 国土交通省が2007年3月に策定した河川構造物の耐震性能照査指針(案)・同解説での「レベル2時振動」および「ある程度の損傷を許容」との記述への注目、それに対応した非線形解析、梁要素によるモデル化、M-φ特性を用いた解析についてを説明。
  • 「Engineer's Studio(R), UWLCを用いた大規模排水機場の応答変位法による耐震照査法」
     (株)三祐コンサルタンツ 総合技術アセットマネジメント部 副参事 堀 治啓 氏
    • 縦軸ポンプの大規模排水機場は複雑で2次元フレーム解析による耐震照査では躯体剛性を適切に表現できないが、全体の剛性を3次元でモデル化し積層板による弾塑性モデルにより、またUWLCを用いた耐震照査を紹介。

FORUM8デザインフェスティバル2009-3Days  第3回 デザインコンファランス 設計・解析セッション
 2009年 11月 18日(水)〜20日(金) 開催
  • 「FRAME3D解析事例とEngineer's Studio(TM)の課題」
     東京都市大学研究員 青戸 拡起 氏
    • UC-win/FRAME(3D)の特徴であるファイバー要素による動的非線形解析結果を用いて、既設橋梁の耐震性照査に活用するためのアドバイス、ならびに、Engineer's Studioの活用方法について紹介。

第2回 デザインコンファランス  設計CADセッション  UC-win/FRAME(3D)
 2008年 9月 19日(金) 開催
  • 「鋼橋における耐震補強設計事例と今後の課題」
     住友金属工業(株) 建設エンジニアリング事業部 土木橋梁部 開発営業技術室 前島 稔 氏

第1回 デザインコンファランス  FRAME(3D)解析ケーススタディ
 2007年 9月 27日(木) 開催

第4回 UC-win/FRAME(3D)協議会   2006年 9月 15日(金)〜27日(水) 開催

第3回 UC-win/FRAME(3D)協議会   2005年 9月 22日(木)〜10月 7日(金) 開催

第2回 UC-win/FRAME(3D)協議会   2004年 9月 17日(金) 開催

第1回 UC-win/FRAME(3D)協議会   2003年 10月 8日(水)〜10日(金) 開催
  • 「有限要素構造物の幾何学的非線形解析」
     佐賀大学名誉教授 後藤 茂男 氏
    • 立体構造物の長大変形解析に適用可能な幾何学的非線形解析手法について、二つの要点に絞って解説。その一つは、接線合成法による非線形解析解を得るまでの反復法について今ひとつは、立体構造の大変形解析において必然的に発生する立体有限回転の合成処理法について説明。

  Q&A (製品評価や導入の際に役立つQ&Aです)
ライン
 1.適用範囲

Q1−1. どのような製品?
A1−1. 2次元モデルから3次元立体フレームモデルまで作成可能な3次元汎用解析ツールです。部材は線形要素から非線形要素まで、荷重は静的荷重から動的荷重まで対応。耐震診断後の補強の検討(RC巻き立て、鋼板巻き立て、炭素繊維巻き立て)も可能です。
 
Q1−2. どのような計算に活用可能?
A1−2. 一般的な2次元・3次元の構造解析のほか、橋梁の動的解析・補強設計、河川構造物(樋門、樋管、堰、水門 etc)の耐震計算や水道施設(配水池、浄水池etc)の耐震診断、建築構造物の計算に活用可能。また便利な機能として、UC-1設計シリーズ の橋台・橋脚・基礎・震度と連携し、保耐法の計算データから動的解析データの作成・計算が可能となっています。
 
Q1−3. 報告書としての利用も可能?
A1−3. もちろん可能です。ただし対象を桁橋や直線橋などに限定していないため、計算書レベルの出力となります。報告書ひな形へのカット&ペースで結果をとりまとめることがでいます。
 
Q1−4. 対応基準は?
A1−4. 橋梁設計で使用される道路橋示方書H24年とコンクリート標準示方書の限界状態設計法にも対応し、フレーム計算から断面計算までが一連で実施可能です。
 
Q1−5. 解析精度は?
A1−5. H21年の実大3次元震動破壊実験施設(E-ディフェンス)を用いた橋梁耐震実験ファイバー部門においてFRAME3Dを使用した弊社解析チームが優勝するなど、実験結果ともっとも合致した解析結果を残しています。
詳細記事:http://www.forum8.co.jp/forum8/press/press090306.htm
 
Q1−6. 入力について不明な点があった場合は?
A1−6. 製品ヘルプに操作ガイダンスをご用意しています。その他、計算モデル作成や解析結果取りまとめなどの解析支援サービス(有償)も提供しています。
■解析支援サービス:http://www.forum8.co.jp/product/ucwin/frame3d/F3Dkaiseki.htm

 >> サポートページ UC-win/FRAME(3D) Q&A集

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  UC-win/FRAME(3D)商品セミナー Q&A集
ライン
1.製品仕様関連

Q1−1. 活荷重に対応可能か?詳細設計にも適用可能か?
A1−1. 初版ではできませんが、初版以降サポートします。また、配筋・断面形状等も詳細に確認できますのでぜひ使用していただきたいと考えています。
 
Q1−2. 初期断面力はどのように考慮するか?施工段階を考えると順次初期断面力が変化していくが、それを簡単に考慮できるか?
A1−2. 死荷重やプレストレス荷重を考慮することは可能です。しかし、施工順序を考慮した断面力の変化は初版ではサポートしていません。機能拡張として、そのような解析機能の取り込みを予定しています。
 
Q1−3. ファイバーモデルは有限要素法の分割が荒いものと考えてよいか?
A1−3. ファーバーモデルは有限要素法と骨組み解析の中間的なものとイメージされることが多いかと思いますが、ほぼ骨組み解析そのものです。断面を分割することにより、M−φ関係などの断面特性を解析ステップ毎に、常に厳密に自動算定および更新を行っているのが特徴です。骨組み解析の精度を向上させた手法と位置づけられます。
 
Q1−4. 3波平均などの照査機能はあるか?
A1−4. 初版では照査機能をまったく搭載していません。初版リリース後、解析機能の強化とともに照査機能の充実をはかっていく予定です。
 
Q1−5. 固有値解析は可能か?
A1−5. 可能です。
 
Q1−6. 通常よくレーリー減衰などを用いるが減衰モデルはどのように扱っているか?
A1−6. Takedaモデルなどは履歴が折れ線のため、スライドでご説明したとおり履歴減衰が実験等よりも不足します。これを補うためにTakedaモデルを使用した解析は、減衰モデルを併用し粘性減衰を付加せざるを得ないのが実情です。従って、減衰モデルの選択やそのパラメータ設定に応じて解析結果が大きく異なることがあります。しかし、ファイバーモデルは非線形部材の履歴を忠実に再現するため、非線形部材には減衰(厳密には粘性減衰)を付加する必要はありません。従って、UC-win/FRAME(3D)では等価線形部材や線形動的解析のために、剛性比例型の減衰モデルを用意しています。これは、部材別に減衰を考慮することが可能です。
 
Q1−7. 節点数の制限
A1−7. ソフト側での制限は原則としてありません。ただし、モデル表示などを含めて実際に使用できる目安は、1000点までと考えています。土木構造物では十分な節点数だと思われます。
 
Q1−8. RC部材の最大荷重以降の荷重低下が実験で生じるが、これを解析できるか?
A1−8. 可能です。
 ・かぶりコンクリートとコアコンクリートを分けて断面を作成し、それぞれに応じたコンクリート特性を割り当てる。
 ・主鉄筋の座屈を適切に定義することで、解析が可能です。主鉄筋の破断を適切に定義すれば、さらに大きな変形まで解析、実験結果の再現が可能です。
 
Q1−9. 大変位理論について簡単に説明を。
A1−9. 変形が大きいと微小変位法では正しい解が得られなません。
 ・変形前の状態で釣り合いを取る微小変位法
 ・変形後の状態で釣り合いを取る大変位法(微小変位法の反意語として説明)とお考えください。
  また、大変位理論は大変位法にさらに収束精度の向上を取り入れ、厳密に幾何学的非線形性を考慮した解析を行うための理論です。
 
Q1−10. ファイバーモデルの断面の分割はどの程度が目安か。どの程度であれば実験結果と合わせられるか?
A1−10. 同様にファイバーモデルを用いた解析ツールUC-win/COM3(Fiber)で検証した結果ですが、断面寸法によらず20分割弱と考えています。ただし、非線形性が強く現れる柱の基部での分割の目安です。なお、主鉄筋が座屈するようなレベルの解析においてはもう少し細かいほうがよい場合もあります。
 
Q1−11. RC断面としての履歴モデルを与えることはできないか?
A1−11. ファイバーモデルに基づくため、材料の非線形履歴特性を与えその結果として、断面の履歴特性が評価されることになります。したがって、断面特性、いわゆるTakedaモデルなどを直接与えることはできませんし、断面の履歴特性は事前に確認することもできないことになります。

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2.入出力関連

Q2−1. 出力に英語がまじっているか?UC-win製品を使って出力し納品したが、英語があると役所に説明が困難。私は英語部分の補足・解説を加えて役所に説明を行っているが一苦労。
A2−1. 初版の出力はすべて英語となり大変ご迷惑をおかけします。第2版から完全に日本語に対応いたしますのでご検討いただきますよう願いいたします。
 
Q2−2. たとえば照査を行って十分に余裕があった場合に断面を小さくすると、部品(アウトライン)から組み合わされた断面の形や配筋はそれに正しく連動できるのか。
A2−2. 鉄筋の配筋はピッチと本数、長さと本数、長さとピッチで指定しているため、現在の仕様では断面寸法に連動し配筋は変更されません。
また、各部品(アウトライン)はその結合させる点(リファレンスポイント)を適切に定めていれば、1つの部品の寸法が変わっても断全体の形を崩れないような作成も可能です。ただし、そのように部品寸法が変更する場合も、一から断面を作成せずとも必要な箇所だけ再編集していただくことができますので、寸法の変更はそれほど手間はかからないと思います。
 
Q2−3. 結果の数値をEXCELへペーストできますが、図は他のソフトで使用できますか?
A2−3. html出力を行っていただければ、画像や時刻歴グラフなどはBMPファイルで保存しますので、これを使用していただくことができます。

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3.サポート関連ほか

Q3−1. 他社製品との比較検証を行っているか?差は出るか?
A3−1. 開発ではTakedaモデルらとの比較を行っています。製品をリリースするときにはこれらの資料を公開するようにいたします。
また、単柱を有するような橋梁では解析結果にそれほど差は出てきません。しかし、スライドで説明したTakedaモデルら従来ツールの適用が好ましくない構造においては当然異なる結果が出ます。このような検討はご紹介した文献にも紹介されています。
 
Q3−2. M−φ関係を定義するツールが主流でそれに慣れているが、今後ファイバーモデルを用いたツールの方向性についての考えを聞かせてください。
A3−2. もともと現在のTakedaモデルを主流とした動的解析技術が整理されたのはハードウェア的な制約のため、実用的に使用できる手法として確立された背景があります。従って、現在の進んだハードウェア環境ではTakedaモデルのような近似的な手法でなくともより高精度な解析手法が実現可能です。Takedaモデルなどを使用するツールがなくなることはないと思われますが、やはり適用範囲や適用条件があるため、より汎用性の高い解析手法が求められています。さらに、「性能規定」へ移行し合理性を追求するにはより高精度な解析手法の確立が当然求められると考えております。ファイバーモデルによる解析ツールはそのような「汎用性の高さ」「高精度」を両立する手法であり、性能規定への完全移行に向け非常に適したツールと考えております。
 
Q3−3. 必要動作環境
A3−3. OS:WindowsNT系(NT4.0、XP)※
メモリ:512MB以上(ただし、解析モデルや解析ステップにより異なります)※
HDD:現在一般的なもの(数GB)で可能
CPU:PentiumIII800MHz以上
その他:OpenGLに対応したグラフィックカード※
※要注意環境
Windows95、98系はドライバが古い場合がありお勧めできません。
 
Q3−4. 間違った計算結果かどうか判断はどうしたらよいか。
A3−4. 製品をご購入されましたユーザの方にはサポートのほうで、モデル化が正しいか、設定が正しいかなどのご相談もお受けしておりますので、ぜひご活用ください。また将来的には、ツール検証(ベンチマーク)用の実験結果などが公表されてくるものと考えられますので、そういった物を使ってモデル化などの経験をつんでいただくのが最良の方法と思われます。また、takedaモデルなどM−φ関係を使用するツールではパラメータの設定が結果に大きな影響を与えることが示方書などでも指摘されていますが、ファイバーモデルを用いた解析ツールでは、非線形特性は豊富で信頼性の高い材料試験結果を用いればよく、解析者によらず安定した解を得ることができると考えています。
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