設計の解析・評価

理論解析

• 近似とモデル化を通して、現象の理解と予測を行う。
• はりモデル（ビームモデル）を多用。

シミュレーション

• シミュレーション技術を活用して、生産性や品質の向上を目指す。
• これを Computer Aided Engineering (CAE) と呼ぶ。

CAEは以下のような条件で効果を発揮する：

• 実験結果や実例が豊富
• 現象の理解が進んでいる
• 数学的に表現できるモデルが存在する

主な計算法

• 有限要素法 (FEM)：対象を多数の小要素に分割して解析。
• 境界要素法 (BEM)：境界条件に基づく方程式で解析。
• 差分法：微分方程式を差分に置き換えて数値解析。

試験

• 引張、圧縮、曲げ、ねじりなどの基本試験。
• 疲労試験：
  • 引張-引張、引張-圧縮、圧縮-圧縮
  • 回転曲げ、平面曲げ
• 硬さ試験：
  • 材料に物体を押し込むことで硬さを測定。
  • 例：ビッカース硬さ (HV)：ダイヤモンド圧子を使用。
• 衝撃試験：衝撃に対する耐性を評価。

非破壊検査

• 対象：傷、異音、位置、大きさ、形状、特性の検出。
• 方法：目視、放射線、電磁気、応力-ひずみ測定など。
• 目的：
  • 問題がなければ部品を使い続ける判断材料とする。
  • 設計段階では予測しきれない問題や、経年劣化を検出する。