熱解析（Thermal analysis）とは
熱解析（Thermal analysis）とは、熱の移動によって物体の温度、質量、体積、剛性、物性、寸法がどのように変化するか調べる方法です。熱解析には様々な方法がありますが、コンピューターの高性能化によって、構造物の温度や熱流量などを手軽に解析できるようになりました。
例えば、従来の温度測定は、設計後に制作した部品を温めて、どのように温度変化するか実際に計測する必要がありました。CAEを活用すれば、設計段階で材質を変更したり、寸法を変えたりしながら何度でも解析できるため、制作前にある程度最適な仕様を決めることができます。そのため、製品の性能試験回数を減らすことが可能になります。
コンピューターシミュレーションの利用により、材料選定の効率化、強度計算や物性の確認、製作コスト、製作納期などは大幅に改善されます。
コンピューターシミュレーションによる熱解析
3DCADで制作したモデルの材質や熱伝導率、内部温度等を設定し、温度分布を解析して3次元で表示します。もちろんコンピューターシミュレーションなので、計算自体は計算機が行いますが、きちんとした計算結果を出すには、材料や条件をいろいろ検討する必要があります。
熱解析をするために必要な項目
材質
基盤用のプラスチック、炭素鋼、ステンレス鋼、アルミ、コンクリート等なんでも解析できますが、内部が不均一な材料には向きません。
外気温
温度は高い方から低い方に移動するため、熱解析には外気温が必要です。外部の方が高温であれば、内側に向かって熱が移動することになります。
形状
3DCADのデータをそのままインポートして解析します。インポートできる形式はSTL、IGES、STEPの3種類です。
内部流体（発熱体）の温度
コンピューターチップなどの小さな物体から、圧力容器などの大型の物まで、大きさにかかわらず解析することができます。しかし、材料の上限温度を超える温度でも設定できてしまうため、例えばSS400（一般構造用圧延鋼材）であれば、350℃を超える温度域では、別の材料を選定する必要があります。また、熱解析と構造解析は同時にできないため、仕様を決める場合に条件を検討する必要があります。
