航空宇宙産業を支えるHyperWorks

Altairの航空宇宙産業向けソリューションには、効率的なシミュレーションモデリング、設計最適化、陰解法 / 陽解法、電磁界解析、マルチボディダイナミクス解析など、あらゆるツールが揃っています。

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NASAオリオン宇宙船の乗員モジュールの水上着陸シミュレーション 元アポロ号宇宙飛行士で、現在Systems Planing and Analysis社のDirector of Space Enterpriseを務めるT.K. Mattingly氏が、Altair ProductDesignの協力を得てNASAオリオン宇宙船の乗員モジュールの水上着陸シミュレーションを行った方法について語ります。

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RUAG Space社がHyperWorksで信頼性の高い人工衛星を開発 RUAG Space社は、HyperWorks製品群を使用して人工衛星の開発期間を大幅に短縮しました。

航空宇宙業界における全ての設計部門は、厳格な安全性および性能要求を満たした上で、納期と予算を守るべく日々奮闘しています。

この困難な課題を成功に導くために、航空宇宙業界の設計者とエンジニアはCAEの可能性を最大限に引き出す必要があります。設計プロセスの早い段階でCAEの能力を最大限に生かすことで、航空宇宙関連企業は、性能・重量・コストを予測して意思決定を支えるとともに、規制要件を満たすための検証を正確に行うことができます。

Altair HyperWorksは、以下をサポートする業界最高のシミュレーションツールを航空宇宙業界に提供しています。

  • 最軽量設計

  • 効率的なFEモデリング

  • 複合材の設計&解析

  • 電磁界解析

  • 応力解析

  • CAEの自動化

HyperMeshHyperViewOptiStructFEKORADIOSSなどのCAEツール群は、航空宇宙シミュレーションにおいて次世代へもたらされる新たなスタンダードになりつつあります。

Quote
「最適化テクノロジーにより、設計の常識が覆されました」

–Brian Cottrell, Chief Engineer for Structures

Honeywell Aerospace



ギャラリー

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ジェットエンジンのシミュレーション 航空機全体および詳細に関するモデリングとシミュレーション RADIOSSを用いた、バードストライク時の複合材損傷シミュレーション 積層ベースの複合材のプリプロセッシングと可視化 OptiStructの複合材最適化プロセス 航空機ドアブラケットのトポロジー最適化と最終結果 着陸装置の運動学解析 FEKOで散乱などの電磁界シミュレーションを実行
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最軽量設計

航空宇宙産業における設計では、厳しい機能要件を満足させつつ軽量化することが大変難しい課題となっています。

OptiStructは、航空宇宙産業において幅広く採用されている、最も包括的かつ強力な構造最適化ツールであり、様々なアプリケーションにおいて、以下のように設計技術者を支援可能なことが証明されています。

  • 設計仕様を満足し、かつ軽量な構造の設計

  • コンセプト設計および設計前段階の強化

  • 設計時間の短縮と、CAD/CAE反復計算の削減

  • 革新的な構造レイアウトコンセプトを実現

  • Altair Weight Analyticsを使用し、重量および重量配分バランスを追跡・管理

効率的なFEモデリング

有限要素モデル全体および部分的な領域における高度なモデリング

航空宇宙分野の構造解析では、有限要素シミュレーションにおける高精度な結果取得に対するニーズに直面しているだけでなく、タイトなスケジュールや厳しい納期にも対応しなければなりません。

HyperMeshHyperViewは、航空宇宙分野のCAE領域で広く採用されていおり、次世代のモデリングおよび可視化ツールとなっています。これらのツールは、有限要素モデルの処理において、最新で効率的なプラットフォームを提供しています。

  • CATIA、NX、SolidWorks、Pro-Engineerなどを含む主要CADパッケージとのダイレクトインターフェース

  • 有限要素モデルの作成に掛かる時間を、従来ツール比較で50%以上短縮する強力な形状クリーンアップとメッシングテクノロジー

  • マルチソルバー環境RADIOSSOptiStruct、およびサードパーティー製ソルバー(Nastran、Abaqus、Ansys、Dynaなど)を含む航空宇宙分野で使用される主要ソルバーに対し互換性を有する単一共有CAE環境

  • 有限要素モデル全体および一部分のパラメータ化により、CADの形状変更にともなうモデル更新や、修正またはトレードオフを迅速に検証

複合材の設計&解析

複合材の設計と解析のための専用ツールを網羅的に搭載

非常に手間のかかる設計プロセスを経ることなく、複合材の利点を最大限に生かすAltairの先進的な最適化フレームワークには、以下を実現するためのすべてが統合されています。

  • 短期間でのコンセプト設計開発: 複合材の積層構造を効率良く最適化し、軽量化と高強度化を実現可能

  • 迅速なデザイン評価: さまざまな汎用有限要素ソルバー向けの、包括的な複合材モデリングおよび解析環境を有し、複合材における詳細解析が可能

  • 衝撃性能の検証: 繊維破壊、樹脂破断、層間剥離、破断および亀裂進展を予測する最新の数値解析法を備えた、複合材における進展性損傷解析モデリング

HyperWorksの複合材シミュレーションツールを使うことで、推定作業を行うことなく、正確に最適化された設計案を得ることができます。

電磁界解析

航空宇宙および防衛産業における電磁界解析ツールの大手プロバイダー

航空機やヘリコプターは電磁信号を利用することで、安全な航行を実現し、任務の重要なタスクを実行しています。多種多様な電磁波解析手法を統合したソフトウェアであるFEKOは、以下のタスクのために航空宇宙および防衛産業で広く活用されています。

  • 宇宙アンテナおよび航空機アンテナの配置を最適化

  • 通信アンテナの放射パターン解析を実行

  • 近接の構造物の遮蔽に起因する、アンテナの放射パターンの歪みを解析

  • 効率的なケーブル配置、ケーブルカップリング、遮蔽システムを設計

  • 落雷の影響および落雷リスクの低減策を理解

  • 設計物のレーダー反射断面積を評価

  • 効率的なレードーム設計を開発

応力解析

応力、機構、安全性の解析 

HyperWorksは、航空宇宙産業の広範なシミュレーション分野に対応した、優れたソルバーを備えています。

  • 応力解析: モデル全体の荷重計算、局所モデルへの展開、詳細な応力解析は、すべてHyperWorksの強みです。OptiStructは、市場をリードする構造解析・構造最適化ソリューションであり、その包括的な機能群が航空宇宙産業全体で高く評価されています。

  • 脆弱性と複合材設計の動的シミュレーションRADIOSSは、バードストライク、着水、乗客・乗員のシミュレーションやその他の複雑な安全性解析を実行するソリューションとして、航空宇宙産業で広く採用されています。

  • 機構解析: マルチボディダイナミクスのソルバーであるMotionSolveは、特に航空機のフラップ、着陸装置、シートリクライニングの機構の設計において威力を発揮します。HyperWorksを使えば、着陸装置、フラップおよびシンプルな機構は簡単にモデル化やシミュレートが可能です。

  • 応力解析のデータの展開: HyperWorksのMatrixツールは、CAEモデルの結果とMicrosoft Excel間を行き来できる、応力解析者にとって便利な環境です。このツールでは、テンプレートを設定し、複数ソースからのデータの数学的計算を簡単に実行して、必要な認証レポートを生成できます。

航空宇宙産業におけるすべてのシミュレーションのニーズに、Altairは、早く、正確で、高い信頼性を備えた物理シミュレーションで応えます。

CAEの自動化

システムインテグレーターかシステムサプライヤーかにかかわらず、航空宇宙市場での競争に打ち勝つには、設計コストの最小化が欠かせません。

Altairのシミュレーション環境は、高度なカスタマイズとプロセスオートメーションにより、CAEプロセスの効率を高め、高速化および標準化を実現します。

  • オープンプラットフォームによりユーザー定義のテンプレートを介して、内製ツールやハンドブックジャスティフィケーションメソッドに接続可能(例: 分析的な座屈解析または疲労解析のFEAへの統合)

  • ユーティリティで繰り返しタスクを自動化(例: リベットとボルトの自動的な理想化および整列)

  • テンプレートの作成によりレポート生成を自動化(例: 応力のレポート、荷重条件の文書化、境界面荷重のレポートなど)

  • HyperWorks Process Managerは、CAEプロセス全般に対応するテンプレートを作成できます(例: シートメタルの二次構造ブラケットに対する自動応力解析)

  • HyperStudyでは、複合領域の設計最適化、確率統計スタディ、パラメーター同定スタディをセットアップし、複数の市販または内製コードを連結して、トレードオフスタディと設計最適化を実行できます。