イメージベース構造解析ソフトウェア
VOXELCON
機能：解析 - Analysis -
CT画像やSTLモデルから作成されたボクセルモデルを用い、応力解析や定常熱伝導解析、均質化解析などを行うことができます。 各境界条件はボクセルモデル上だけでなく、STLモデル上にも設定することが可能です。
静応力解析
ボクセル解析なので、複雑なモデルでもメッシュ生成に苦労することなく解析できます。
定常熱伝導解析 / 連成熱応力解析
定常熱伝導解析や、定常熱伝導解析の結果を利用した熱-構造連成の熱応力解析が可能です。
非定常熱伝導解析
非定常熱伝導解析にも対応しました。
解析結果ファイルサイズの抑制のために、全体の解析結果を解析精度に対して粗く出力することができます。
その際、解析精度と同精度で出力する領域を別途指定することができます。
有限被覆法（FCM）による解析
有限被覆法（FCM：Finite Cover Method）により、静解析 および 定常熱伝導解析 を行います。
VOXELCONではSTLファイルを読み込み、その表面形状に境界条件を付与して解析を行うことが出来ます。 STLに境界条件を付与する場合、ボクセルメッシュの境界条件を位置関係からボクセルに近似する方法（有限要素法）、 ボクセルと交差するSTL形状を認識して局所的な領域をより厳密に近似する方法（有限被覆法）があります。
R部を有する形状ではボクセル特有のモデル形状表現により、応力の高い分布と低い分布が段差上で交互に現れる 『応力の波打ち現象』が生じやすいですが、有限被覆法によりこの現象を回避して詳細な応力評価が可能となります。
((ご参考に))
事例10 有限被覆法（FCM）による応力の精度検証
事例11 有限被覆法（FCM）による変位・温度の精度検証
均質化法によるマルチスケール解析
均質化法理論に基づき、複合材料や多孔質材料のように、全体構造に対して微細なミクロ構造を持つ材料を取り扱うことができます。
● 等価物性値算出 ●
複合材料や多孔質材料などの等価な物性値を求めることができます。求められる物性値は以下の通りです。
- 等価弾性定数（ヤング率、ポアソン比、せん断弾性率）
- 等価線膨張率
- 等価熱伝導率
- 等価浸透係数
((ご参考に))
事例2：現物データを用いた マクロ物性値の評価
事例5：電子基板のソリ解析
● 局所化 ●
均質化解析の結果として得られた等価物性値を用いてマクロ構造（全体構造）を解析した後、その解析結果を用いて、着目点の応力分布などを評価することができます。これを「局所化」と呼んでいます。
提供：ファインセラミックス技術研究組合 / 財団法人ファインセラミックスセンター様
((ご参考に))
事例7 多孔質体の等価浸透係数およびミクロ流速分布
ユーザー事例2：三菱マテリアル株式会社様
トポロジー最適化機能
目標の体積を設定し、その体積下で剛性の高い形状を求めます。
VOXELCONでは簡単に構造最適化が実行でき、変位等の構造解析結果とともにスムージングされたSTLを出力します。
その他関連機能
● マトリクスソルバー/並列性能 ●
マトリクスソルバーは、省メモリで大規模なモデルを解析できる、ボクセル解析に特化したElement by ElementによるPCGソルバーを採用しています。
また、SMPによる並列実行が可能です。（2スレッドまでは標準機能、それ以上はオプション）
協力：東京歯科大学解剖学講座教授 井出吉信 様、スケーラブルシステムズ株式会社様
● GPU対応の超並列ソルバー ●
GPU とは、Graphics Processing Unit の略称であり、画像処理に特化したプロセッサです。
近年、GPUを画像処理以外の計算用途等に用いることが着目されており、VOXELCONにもGPUを使用した高速計算機能が搭載されています。
（汎用 “General Purpose” という意味を含めて GPGPU と呼ばれています。）
≪パフォーマンス紹介≫
ベンチマークテストを通じてVOXELCONのGPU並列性能を示します。
下記グラフの通り、各ベンチマークについて、問題に依然せずに高速化していることがわかります。
最も大規模なベンチマークBは、反復回数を要する大規模計算で、GeForce ではメモリ不足となりますが、CPU での計算時間の約156時間に対して
Tesla では約4時間で終了しております。
約1週間ほどかかる計算が半日かからずに終了しており、その差は歴然です。
各ベンチマークの詳細は以下の通りです。
| 解析内容 | 要素数 | 使用メモリ | |
| A | 均質化解析（弾性係数+熱膨張係数） | 6,305,014 | 1,562MB |
| B | 均質化解析（弾性係数+熱膨張係数） | 42,960,671 | 9,800MB |
| C | 線形弾性解析（通常のボクセル解析） | 4,507,484 | 1,034MB |
| D | 線形弾性解析（STLに境界条件を付帯） | 4,507,477 | 1,034MB |
| E | トポロジー最適化（60ステップ） | 1,920,000 | 396MB |
※並列オプション必須。
※共同研究：岐阜大学工学部・永井学志先生
● 大規模解析への対応 ●
64bit版では、1億ボクセルを超える解析も可能です。
近年、64bitOSで数十GBのメモリを搭載するPCも手軽に手に入るようになってきましたが、このようなマシン資源を活用すれば、PCで数千万～1億ボクセルのような大規模解析に取り組むことができます。
* 1億ボクセルの使用メモリ量：約25GB（静応力解析）
● Nastran，I-DEAS，ANSYS形式データ出力 ●
VOXELCONで作成したボクセルモデルと境界条件（静応力解析）を、Nastranバルクデータ形式、I-DEASユニバーサル形式、ANSYS CDB形式に変換できます。
提供：東京歯科大学解剖学講座 教授 井出 吉信 様
● 各種ポスト処理 ●
≪変形図，コンター図≫
≪主応力ベクトル図≫
≪計測線上の応力計測 / 結果値ヒストグラム≫
提供：ファインセラミックス技術研究組合/財団法人ファインセラミックスセンター様
