粉体を圧縮成型する場合、その初期段階では粉体粒子間において比較的大きな空隙が存在するため、粉体粒子を孤立した粒子（非連続体）と考え個別要素法（DEM）を用いて解析します。 圧縮整形が進み、粉体粒子が十分詰まって一体化した状態（連続体）になった時点で、今度はSPH粒子法を用いて解析を継続、すなわち、DEMとSPH粒子法の連成解析手法を用いることにより、熱を考慮した圧縮性粉体の挙動を精度よく評価できるほか、流動する粉体の攪拌解析を行うことができます。
実験との比較においても、従来のDEMと有限要素法（FEM）との組み合わせでは得られなかった、かなり精度の良い相対密度分布を求めることができており、応力・ひずみ分布、塑性解析が可能という特長を有しています。
SPH 粒子法は、FEM における要素やFDM における格子を必要としない メッシュフリー解析手法です。
もとの連続体を離散化し、粒子、すなわち質量と寸法を有する微小物質素片の集合体とみなすとともに、もとの連続体に加わる力や熱的変化を、粒子間に働く力の相互作用や熱伝導として捉えます。着目する粒子（評価点）の挙動を、影響半径の中の他の粒子の物理量で面補間／球補間するという数学的操作（Kernel 積分*）を施した上で、最終的には、再び連続体近似（ Smoothing ）することによって、連続体の変形や応力分布、熱伝導等をシミュレート（解析）します。
＊Kernel 関数（重み関数）を用いた物理量の補間
FEM やFDM で用いる、格子を空間に固定する オイラー的手法は、流体解析などの広域な運動を取り扱う解析には適していますが、連続体を構成する各部位の履歴を追跡できないこと、また移流項の精度確保が困難であるといった問題があります。
SPH粒子法は、連続体上の各部分を時間的に追跡する ラグランジュ的手法を用いて連続体のさまざまな運動を記述することによって、上記のような問題点を補い得る優れた解析技術です。
SPHinx-POWDERは、粉体の加工工程における様々な物理現象を忠実にシミュレートします。
解析方法の検討、試解析結果の評価等 無料での御相談対応から、ご要望に応じた解析受託サービスまで、
皆様の「ものづくりの現場における課題解決手法の共創」に向けてお役に立てることを願っています。
