エネルギー

Altairは、数値シミュレーション、エンジニアリングおよびハイパフォーマンスコンピューティング(HPC)に関する独自の知見を駆使したソリューションを提供することで、お客様が世界のエネルギー需要に安全かつ経済的に、そして責任をもって対応することを可能にしています。

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Baker Hughes社によるライナーハンガーの最適化 Baker Hughes社がHyperWorks主導のシミュレーションにより製品開発期間を60%短縮 Read the Baker Hughes Case Study
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ソーラーパネルシステムの機械的性能向上とコスト削減 Luxon社はOptiStructを用いて、鉄鋼溶接品であるクランクアームのコストを38%削減し、質量を52%削減しました。 Read the Luxon Case Study

より安価で環境にやさしく、安全性と信頼性の高いエネルギー資源を求めて変化する市場と消費者の需要に適応するため、世界中のエネルギー関連企業は絶え間ない努力を続けています。Altairは、多種多様なテクノロジー、多面的な知識と人材を駆使して、エネルギー関連企業が個々の専門分野で競争力を高め、維持することを支援します。

Altairがエネルギー産業に大きく貢献できるのは、以下の3点です。

  • 大企業のみならず中小企業においても一般的となったHPCの活用支援

  • 掘削装置設計からCFRP風車設置計画まで、急速に縮小している開発期間と予算への対応

  • CAEによる設計計算と最適化によって得られる競争優位性

Altairは、CAEソフトウェアサプライヤーから技術パートナーへと飛躍するために、卓越した企業規模コンピューティング管理ツールであるPBS Works、あらゆる産業分野に対して経験を持つ専門家が集結したProductDesign、そして最高のモデリング・シミュレーション・最適化のツールであるHyperWorksを組み合わせて、ソリューションを提供します。

Altairはパートナー企業とともに、常識を覆すイノベーションを達成してきました。その例を以下にご紹介します。

  • 石油・ガス: 地盤モデル作成、海中設備の構造最適化、海上プラットフォーム設計

  • 風力発電: 複合材ブレードの構造最適化、タービン組立解析、風力発電プラントの性能予測

  • タービン: タービンの詳細モデリング、熱管理、ブレード破損時の飛散抑制

  • 太陽光発電: トラッキングシステムの最適化、熱性能解析

  • 原子力発電: 原子炉の安全性、熱流動およびプロセスの最適化

あらゆるエネルギー産業に対して、HyperWorksは資源の発見、採取および利用における諸問題を解決する包括的なCAEツールセットを提供します。

Quote
「シミュレーションプロセスにより、製品開発期間が以前の65ヶ月から26ヶ月に短縮されました。
全体の開発期間を60%も短縮できたことになります。さらに、シミュレーションによって全体の開発コストも削減できました」

–Ganesh Nanaware

Baker Hughes, C&P, Wellbore Construction


事例を読む


ギャラリー

石油・ガス探査のための高度な地盤力学モデリング 高度なポストプロセッシング機能で設計・解析サイクルを加速 敷地計画から廃止措置までのシミュレーション、最適化、データアナリティクス  波力発電機の構造設計の最適化 発電タービンの材料・製造・設計を進化 マルチフィジックス解析とシステム解析により、水力発電の性能を最大化 ハイブリッドソーラーシステムのグリッド最適化
石油・ガス探査のための高度な地盤力学モデリング 高度なポストプロセッシング機能で設計・解析サイクルを加速 敷地計画から廃止措置までのシミュレーション、最適化、データアナリティクス 波力発電機の構造設計の最適化 発電タービンの材料・製造・設計を進化 マルチフィジックス解析とシステム解析により、水力発電の性能を最大化 ハイブリッドソーラーシステムのグリッド最適化
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オイルとガス

Altairのツールと専門知識は、世界有数の規模と革新性を誇る石油・ガス企業で活用されており、期待される経済的および環境的責任を果たしながら、増大する世界のエネルギー需要に対処するための効率的な方法の開発に役立っています。たとえば、既存のフィールド(油田 / ガス田)の生産性とパフォーマンスの向上や、新しいフィールドの発見・評価・開発などです。Altairのソリューションは、オンショア、オフショア、高圧高温(HPHT)環境、超深海、北極などのエンジニアリング問題の解決に使用されています。

Altairは以下の分野で特に重要な貢献を果たしています。

  • 機械土工モデリング: HyperWorksの有限要素解析(FEA)、不確実性解析、最適化技術を駆使することで、技術者と科学者は、生産を開始する前の段階で、掘削と採取に対する地層や断層などの岩層の反応特性を明らかにしてその動きを予測できます。ローカルやクラウドのHPCリソースに直接接続して計算リソースを拡張できるHyperWorksは、構造地質学分野における複合領域のモデリング・解析・最適化の課題を解くための最高のプラットフォームです。

  • オフショア / 海中装置: 油井装置の最適化から、海中装置の疲労寿命の延長やLNGのスロッシングの低減まで、Altairはオフショアプロジェクトを何度も成功に導き、確かな評価を獲得してきました。こうしたプロジェクトでは、機構の最適化だけでなく、装置、ライザー、プラットフォーム、パイプライン向けの傑出した流体構造連成(FSI)ソリューションも重要な役割を果たしています。

  • HPCリソースの管理: 現在では従来のリソースや高速なリソースがオンプレミスやクラウドで利用できるようになり、AltairのHPCのあらゆるものへの統合した取り組みは、科学とエンジニアリングを技術的能力の最前線に導きます。たとえば、従来的な地震探査データ処理や油層シミュレーションだけでなく、エンジニアリングのあらゆる領域において、リモートビジュアライゼーション、Webポータルとの統合、並列処理といったHPCの利点を活用して、不確実性解析や最適化が実行されるようになっています。

Altairは、風力タービンの開発・運用・寿命延長のあらゆる側面をシミュレーションするための最先端のソフトウェアツールと専門知識を提供します。

Altairには、シミュレーションソフトウェアの機能からエンジニアリングのコンサルティングサービスまで、風力発電産業に革新的なソリューションを提供してきた確かな実績があります。HyperWorksシミュレーションソフトウェア製品群には、風力発電プロジェクトの設計と開発に必要なすべてのツールが揃っています。

Altairのラインナップの中で特に重要なものを以下にご紹介します。

  • ブレード、ローター、タービン、ウィンドファーム全体の1D、2D、3Dの数値流体力学(CFD)シミュレーション

  • 発電量とライフサイクルを正確に予測するための、回転機械のマルチボディダイナミクス(MBD)シミュレーション

  • 金属や複合材などのすべての構造コンポーネントの機構の解析と最適化

  • 大変形時のブレードの挙動を捕捉するための、CFD、MBD、構造を組み合わせたマルチフィジックスソリューション

  • バードストライクなどの損傷 / 破壊シミュレーションと軽減ソリューション

  • システムレベルの発電 / 蓄電シミュレーション

  • ファームレベルのレーダー衝突シミュレーション

  • ソルバー非依存型のプリポストプロセッシングアプリケーション。HyperWorksの各種ソルバー、顧客の独自プログラム、その他の各種商用ソルバー(Abaqus、Ansysなど)など、非常に多くのソルバーと接続できる数値モデルを作成可能

  • あらゆるシミュレーションタイプ(連成ソリューションを含む)で実行可能な数値最適化、感度解析、信頼性解析により、すべてのコンポーネントとシステムのピーク性能を保証

上記のソフトウェアソリューションを提供する以外にも、Altairのエンジニアリングの専門家チームが、設計、解析、プロジェクト管理、さらにはプロトタイピングのあらゆる場面でお客様をサポートします。

原子力

HyperWorksには、原子力発電所の構造の検証と安全性の妥当性確認に必要な、モデリングおよびFEソルバー環境がすべて揃っています。

  • 世界に認められたHyperMeshのCFDシミュレーション用モデリングツール、およびCFDからFEソルバーへのマッピング機能を搭載しています。

  • 熱衝撃、流体励起振動、流れの不均衡など、定常流から複雑な非定常流まで、多種多様な熱流動現象を正確にシミュレーションします。

  • 荷重および地震荷重を処理する対象となる主構造の全体振動解析は、HyperStudyで利用可能な数学的モデルを使用する決定論的手法と、確率論的手法の両方によって実行できます。

  • 配管破断や航空機衝突の衝撃荷重といった高度に非定常な現象については、鉄とコンクリートでできた原子炉格納容器モデルをRADIOSSの陽解法で解析することによって正確にシミュレーションできます。

  • 二次配管系の場合、設備と工程の等角投影図からの3Dモデルの自動作成は、HyperMeshで多数の自動化レイヤーを使用して実行することができます。

バイオ燃料

バイオマスは、人類史上最も永続的なエネルギー資源です。今日のバイオマス産業は、化学とテクノロジーの最前線に位置しています。Altair HyperWorksには、バイオマスを統合再生エネルギーポートフォリオの中核に据え続けるために必要になる、イノベーターのためのシミュレーションおよび最適化ツールが揃っています。

  • 熱放射、粒子トラッキング、乱流の複雑なCFDシミュレーション

  • 熱応力と損傷のCFDおよび機構連成解析

  • 確率的解析と感度解析

  • 従来のFE解析や産業特有のソルバーに対応したマルチフィジックス最適化

  • 膨大なHPCリソースを使った一連のシミュレーションにおける、エンタープライズコンピューティングの管理

ソーラー

ソーラーエネルギー産業が、太陽電池の改良だけに力を注いでいた時代が終わり、エネルギー捕捉システム全体を総合的に見直すようになる中で、Altairのテクノロジーと専門知識は、解析担当者や設計者に大きなメリットを提供してきました。

  • 構造最適化により、太陽追尾システムの可動コンポーネントの重量を削減

  • MBDとFEAを組み合わせた複合領域最適化により、機構のシミュレーションと最適化を実行

  • エネルギー変換に関するシステム / バリエーション解析と最適化

  • 2D / 3Dシミュレーションを利用した、熱放射のCFD解析

水力

Altair HyperWorksは、原子力発電所の構造検証および安全性検証を行うための完全なモデリングおよびFEソルバー環境を提供します。

  • 世界に認められたHyperMeshのCFDシミュレーション用モデリングツール、およびCFDからFEソルバーへのマッピング機能を搭載しています。

  • 荷重および地震荷重を処理する対象となる主構造の全体振動解析は、HyperStudyで利用可能な数学的モデルを使用する決定論的手法と、確率論的手法の両方によって実行できます。

  • 配管破断または航空機衝突の衝撃荷重に起因する非線形の構造挙動を解析する場合は、鉄とコンクリートでできた原子炉格納容器をRADIOSSの陽解法で解析することが望ましいと言えます。

  • 二次配管系の場合、設備と工程の等角投影図からの3Dモデルの自動作成は、HyperMeshで多数の自動化レイヤーを使用して実行することができます。

潮力

潮力はエネルギー産業に比較的最近になって登場したエネルギー資源ですが、Altairは数々のシミュレーションおよび最適化テクノロジーを応用することで、すでにさまざまな潮力発電システムで多くの成功を収めています。

  • 機械運動学

  • 波の励振の流体-マルチボディダイナミクス連成解析

  • 波荷重 / 運動学的荷重に基づく構造最適化

  • 炭素繊維強化ポリマー(CFRP)の設計・解析・最適化

  • 波の衝撃

  • 数学的なモデリングとシミュレーションを利用した、システムレベルのチューニングとリスク低減

ガスタービンと蒸気タービン

Altair HyperWorksで利用できるモデリングと最適化技術は、複雑なガスタービンと蒸気タービンのローターブレードに関するFE解析の全プロセスに対応しています。これらの用途にHyperWorksを使用すると解析時間が大幅に短縮できることは、このエネルギー業界の成功例によって既に証明されています。

  • CADデータの直接インポート、高度な形状クリーンアップ、およびグループ化機能と分割機能を、完全対話型のメッシュ生成コントロール機能と高度な境界条件アプリケーションと組み合わせると、モデリング段階の時間だけではなく、シミュレーション時間も短縮されるので、より高品質の応力予測と寿命予測が可能になります。

  • 高度なモデリング機能をHyperMesh固有のモーフィング機能と併用すると、タービンブレードと筐体の設計を効率的に最適化できます。

  • ソルバーから独立しているHyperWorksのフレームワークは、複雑なタービンブレードのFEプロセス全体のモデリング、最適化、カスタマイズに対応した単一インターフェースをユーザーに提供します。

ストレージ

太陽光、風力、潮力発電はもちろんのこと、自動車や航空宇宙産業といったさまざまな主要産業においても、蓄電は非常に重要な課題です。こうしたすべての産業におけるAltairのシミュレーションテクノロジーと専門知識を結集することで、蓄電という重要分野のパフォーマンスに関して比類ない知見を提供します。

  • 細かい(カソード / アノード)単位と粗い(車両)単位の処理の両方に対応したマルチドメインシミュレーション

  • 衝突シミュレーション

  • 生存性と保護性能を最大化する構造最適化

  • すべての機能が揃った熱解析と熱最適化

  • 総合的な性能評価のためのシステムシミュレーション

  • 電磁干渉の予測と低減