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COSMAP 熱処理プロセスシミュレーション ソフトウエア

概要

COSMAP (コスマップ) とは?

COSMAP(COmputer Simulation of MAnufacturing Process)は、 熱処理プロセスのシミュレーション ソフトウェアです。 COSMAPは、焼入れ、浸炭、窒化、局所加熱などのプロセスにおける 炭素、窒素などの化学成分の解析、温度分布、相変態および変形・応力分布を連成して解析します。 また、浸炭・窒化・焼入れおよび局部加熱・冷却過程 のシミュレーションができます。
このソフトウェアは、変態・熱・力学理論(Metallo-thermo-mechanics)にもとづいて、 有限要素法によって構築された解析ソフトウェアです。金属材料学と伝熱学、応力解析の初歩的知識があれば誰でも使用できます。


注:COSMAP は、平成14 年 度から採択されたI M S ‐V H Tプロジェクトの研究成果の一部であり、IMS‐VHT の参加者、福山大学井上達雄教授(京都大学名誉教授)と埼玉工業大学巨東英教授が共同で開発したプログラムです。
(IMS:Intelligent Manufacturing Systems、財団法人製造科学技術センター IMS センター)

基礎理論

基礎理論の図

解析機能

問題の種類
  • 2次元(平面ひずみ、平面応力、軸対称)問題
  • 3次元問題
解析機能
  • 熱伝導解析
  • 多元素の拡散解析
  • 熱・弾性解析
  • 非弾性解析(熱・弾塑性、クリープ、変態塑性 拡散による誘起ひずみ)
プロセス機能
  • 浸炭、窒化、焼入れ
  • 浸炭、窒化、焼入れの組合せ、局部加熱・冷却

有限要素ライブラリー

2次元と
軸対象問題
  • 4節点の四辺形要素
  • 3節点三角形要素
3次元問題
  • 8節点の6面体要素
  • 6節点の5面体要素

COSMAPの構成

COSMAPの構成図

解析コードは直接法とICCG法のマルチソルバーによ り構築されており、解析の問題によって柔軟に解析手 法を選択することができます。GUIとしてFEMAPま たはGiDを使用します。また、熱伝達率の同定プログラ ムおよび材料データベースのインタフェースをサポー トしています。それにより、以下のような解析システム を構築することができます。なお、材料データベースと しては、社団法人日本材料学会塑性工学部門委員会材 料データベース研究会が開発したMATEQがあります。 また、熱伝達率の同定には、ユーザー独自の同定プログ ラムを使用します。

入力データの種類と書式

入力データの種類は、下記の3種類です。
  • 解析モデル(幾何学的なモデル)
    (*.nas)(MSC-NASTRANの書式)
  • 材料特性ファイル※
    (*.dat)(ファイル中のデータは自由書式)
  • プロセスと解析の制御データファイル
    (*.pos)(ファイル中のデータは自由書式)

※熱処理鋼を中心とする各種材料の,相変態解析に必要な材料パラメータについては、 データベースMATEQのご利用をお勧めします。 詳しくは,日本材料学会の案内 (http://www.jsms.jp/book/soseidb.htm)をご参照ください。

操作画面

操作画面