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自動車

事前に設計ターゲットを達成

グローバルな自動車メーカーでは、政府による環境規制への強化と消費者からの製品効率の改善やエコカーに対する要望など、年々増す課題に直面しています。このため、ディーゼル/電気/ハイブリッドエンジンや空力性能の継続的な改善、さらに車両重量の低減に対する必要性が高まっています。消費者は、斬新かつ魅力的なデザインを保ちつつ、品質と耐久性の向上を要望します。自動車メーカーは、ニッチな顧客セグメントと地域ごとの多様な運転条件に対応し、これまで以上に短い期間でスピーディーにさまざまな車種を提供しなければなりません。



PowerFLOWを用いた外部流シミュレーションによる非定常の後流構造の視覚化。 このような情報を視覚化し(抵抗および揚力データと合わせて)部門間で共有することで、 スタイリッシュさを維持しながら効率性に優れた自動車を開発することができます。 画像提供:BMW AG

 

上述の課題は相反することが多いため、競合する”価値”のトレードオフを慎重に判断することが重要になります。したがって設計者が目指すべきことは、外観の魅力、スピード、静音性、燃費など特定の要素において最高の車をつくることではなく、設計上の優先事項を十分に満たし、機能面と品質面でターゲットとなる顧客の期待に応える車をつくることです。目標とする範囲内で燃料効率を高め、適切なタイミングで市場に投入し、妥当な利益を上げることができる車。これには工業デザイン、性能要素、コスト、そしてプロセスの効率性のバランスが重要となり、自動車業界における継続的な課題でもあります。


従来手法の製品開発では十分な成果を必要な時に得ることができません。プロトタイプの作成には多大なコストと時間を要するだけではなく、エンジニアは設計上のトレードオフを製品開発プロセスの初期段階 - プロトタイプが完成する以前に把握しなければなりません。

シミュレーション主導の設計は、従来のアプローチに比べて早い段階で有益なフィードバックが得られるだけでなく、製造メーカーが実験を行うことなく、シミュレーションの結果だけで設計の最終決定を下すことができるだけの高い精度とロバスト性を多くの分野において達成しています。

空力、熱マネージメント、騒音、車室内快適性など設計上の課題の多くが、車両内外の流体の複雑な流れに大きな影響を受けます。PowerFLOWは独自の本質的に非定常な格子ボルツマン法に基づく物理特性により、複雑な構造の形状に対しても実世界での非定常な現象を正確に捉えることができます。PowerFLOWは非常に複雑な形状でも簡略化せず扱えることから、正確かつ効率的な非定常による空力、熱マネージメントおよび空力騒音シミュレーションを行うことができます。弊社は、あらゆる要件を満たす代替設計の作成、評価、提案をすばやく行うソリューションを提供いたします。PowerFLOW製品群を適用することで、設計プロセスとエンジニアリング予算に与える影響が少ない設計プロセスの初期段階において製品の性能を評価することができます。PowerFLOWは、世界をリードする自動車メーカーに高い生産性をもたらす実証済みのアプリケーションです。

自動車分野におけるアプリケーション

Exa offers solutions for the following automotive applications:

空力 − 空力性能(抵抗)、操縦安定性、粒子追跡/水汚れ対策、パネル変形

空力騒音 − 車室内風切音(車内への音の伝搬)、床下風切音、サンルーフ/ウィンドウスロップ、ギャップ/シール騒音、環境騒音、冷却ファン騒音

熱マネージメント − 冷却流れ、熱制御、ブレーキ冷却、電子機器/バッテリー冷却、ドライブサイクルシミュレーション、吸気ポート周りの温度上昇、キーオフ/ソーク

空調 − 車室内快適性、HVACシステム/ファン騒音、HVACユニット/分配システムの性能、デフロスト/デミスト


側面から見たNissan AZealの空力解析。平面上の流線は車体の上下を通過する流速と通過経路を表示。