重機・オフハイウェイ車両

Altair HyperWorksには、大きな荷重環境で運転される大型重機を設計するためのシミュレーションツールが揃っています。フルスケールのプロトタイピングが不可能または難しい場合には、シミュレーションが欠かせません。

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EDAG社は自然界の知恵を商用車両の開発に応用 OptiStructのトポロジー最適化が、製品の軽量化、製造プロセスの簡略化、リードタイムの短縮につながった、EDAG社の事例をご覧ください。 Read the EDAG Case Study
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TADANO FAUN社がHyperWorksで設計プロセスを迅速化 TADANO FAUN社は、HyperMeshでジオメトリの調整とソリッドモデルからの中立面の作成 / ステッチ、RADIOSSで陰解法による構造解析、OptiStructで重量と性能のバランスを取るための設計最適化を実行しました。その理由をご覧ください。 Read the TADANO FAUN Case Study

最大積載量を増加するための構造最適化、疲労寿命要件を満たす高耐久性製品の設計、騒音振動特性と操縦性能の向上、または横転や衝突時のエネルギー吸収性能管理など―。HyperWorksは、これら設計課題に取り組むための統合シミュレーションツールが揃った、オールインワンソリューションです。農業機器から特殊用途車両、さらには採掘装置から商用トラックまで、シミュレーションは重機設計において不可欠な要素です。

HyperWorksはあらゆる車両タイプのためのモデリング、シミュレーション、視覚化および最適化ツールを備え、以下の課題に対応します。

  • 建設や採掘現場用車両設計

  • 農業機械設計

  • 商用トラック設計

  • 消防車など特殊用途車両設計

Quote
「OptiStructのトポグラフィー最適化は、シートメタルコンポーネントの画期的なビードパターンを見つけるために、当社の設計プロセスになくてはならないものになりました」

–Stephan Diekhaus

CAE Manager

CLAAS GmbH, Germany


事例を読む


ギャラリー

重機の最適化 TADANO FAUNにおけるシミュレーション 日立の掘削トラック Anadolu Isuzuにおけるロールオーバーシミュレーション Altairのバスの設計 Claas社製ハーベスターのリール設計 FEKOによる電磁アンテナシミュレーション Scaniaにおけるシミュレーション主導の設計
重機の最適化 TADANO FAUNにおけるシミュレーション 日立の掘削トラック Anadolu Isuzuにおけるロールオーバーシミュレーション Altairのバスの設計 Claas社製ハーベスターのリール設計 FEKOによる電磁アンテナシミュレーション Scaniaにおけるシミュレーション主導の設計
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モデリングおよびビジュアライゼーション

ソルバーテクノロジーを支える、プロジェクトの定義や解析のための強力な各種基本機能を備えていることが、Altair HyperWorks製品群の大きな強みです。

AltairのプリプロセッサーであるHyperMeshSimLabおよびHyperCrashには、完全手動のメッシュコントロールから完全自動のバッチメッシングテクノロジーまでのすべてが搭載されており、考えうる限り最高のメッシュを作成できます。アセンブリソリューションには、何千という溶接を同時に作成できる高度なコネクターテクノロジーや、接触を効率的に作成できる各種ツールが搭載されているため、ワークフローをスピードアップすることが可能です。解析のセットアップが完了した後は、広範なソルバーインターフェースにより、業界標準のあらゆるソルバーへのエクスポートが保証されます。

結果が出たら、高度な結果コンター図を作成できるHyperViewと、膨大な量のプロットデータを難なく評価できるHyperGraphというAltairの統合ポストプロセッシングツールが、結果の迅速な解析に打って付けです。さらにレポートの自動生成により、次回の進捗報告会議に向けてのプレゼンテーションの準備時間が大幅に短縮されます。

すべてのツールには、プロセスオートメーションオプション付きの高度なカスタマイズ機能が搭載されているため、反復の多いタスクの時間をさらに節約できます。ビッグデータに関しても、Altairの強力なクラウドソリューションを利用すれば、プリポストプロセッシングで使う大きなファイルをネットワーク経由で転送する必要がなくなり、競争の激しい市場において膨大な時間を節約することができます。

最適化と軽量化

重機、機械、車両の分野では、可搬量と燃費を向上させながら性能・安全要件を満たすことが、競争上の優位性に直結します。HyperWorksの最適化ツールは、質量と材料コストを削減するための専門家のスタンダードになっています。

HyperWorksは、複合領域の製品設計サイクルにおける概念設計および設計の微調整の両段階のための最適化技術を備えています。OptiStructは、構造向け概念設計および設計の微調整機能を備えた、すでに市場で高く評価されている解析、最適化のための統合ツールです。HyperStudyは、ほとんどすべてのサードパーティソルバーと使用できる、ソルバーニュートラルな設計の検証、スタディおよび最適化ツールです。

OptiStructおよびHyperStudyを使用することで、以下のことが可能になります。

  • 適切な設計をより迅速に作成し、製品をより短期間で市場に投入

  • より優れた設計のための革新的なソリューションを考案

  • 製造コストおよび二酸化炭素排出量の削減

  • より信頼性が高く、よりロバストな設計による製品寿命サイクルの改善

  • 設計プロセス全体をサポートする、完璧なツールセットを用いた生産性の向上

エンジニアは最適化を利用することにより、実物の試作機やツーリングに投資する前に、何千もの設計シナリオを試すことができます。そうすれば、傑出した信頼性と強度を備え、燃費の改善と製造コストの削減を達成した製品を、期日通りに仕上げることができます。

マルチボディダイナミクス

マルチボディダイナミクス(MBD)シミュレーションを利用すれば、相互に接続された剛体や弾性体の力と運動を解析することができます。製品の設計では、複数の可動部品について部品同士や周囲環境との相互作用を理解することが必要になる場面が頻繁に発生するため、運動解析は重要です。HyperWorksのMotionViewMotionSolveには、運動シミュレーションのための強力な環境が用意されています。

HyperWorksは、マルチボディシミュレーションのための包括的なソリューションです。

  • 非線形ダイナミクス、運動学解析、線形化機能、静解析または擬似静解析スタディによるシステム設計および性能の評価

  • システムの動挙動の検証、振動遮断のスタディ、コントロールシステムの設計、パッケージングスタディの実行、部材寿命および損傷を予測するための現実的な負荷の生成のための複雑な非線形システムの作成

  • 油圧、空圧、制御のシミュレーションコードを使って連成解析を実行

正確なMBDシミュレーションを実行すれば、使用時に構造物に発生する力を予測することができます。また、サスペンションコンポーネントの設計や、装軌車両や装輪車両の走行・操縦モーションのシミュレーションにも使用できます。バックホーのフロントローダーからコンベヤベルトやプーリーまで、HyperWorksは、マルチボディシステムの性能の解析および最適化に使用できる統合ソリューションです。

構造解析

重機のエンジニアリングでは、厳しい条件下の難しい環境で動作する製品を設計します。重工業の顧客は、数十年単位の耐用年数を持つ機械、装置、車両を求めています。Altairのシミュレーション主導の設計アプローチでは、信頼性が高く高品質の製品を設計しながら、コスト削減と製品開発サイクル期間の短縮を実現することが容易です。

HyperWorksには、自動化を実現して時間やエンジニアリングリソースを節約できる、モデリング・可視化ソフトウェアが用意されています。HyperWorksのHyperMeshHyperCrashHyperViewといった、クラス最高のモデリング・可視化ツールを利用すれば、正確な構造モデルの構築と結果の解釈を迅速に行うことができます。

Altairの顧客は、単一のコンポーネントから大きくて複雑なシステムまでのあらゆる設計において、きわめて厳しい性能仕様に応えられる解析テクノロジーを使用できます。HyperWorksには、以下のようなさまざまな物理現象をシミュレーションできる、線形・非線形構造解析ソルバーがすべて揃っています。

  • 騒音・振動・乗り心地(NVH)シミュレーション

  • 耐久性・疲労・信頼性解析

  • 衝突安全性・ロールオーバー(横転)保護シミュレーション

  • パワートレインの熱解析

  • 複合材、アルミニウム、マグネシウムなどの先進的な軽量素材のシミュレーション

Altairが提供できるメリットはシミュレーションだけに留まりません。最新のHPCやクラウドの環境に求められるコスト効果の高いインフラストラクチャーの構築とメンテナンスも支援しています。

数値流体力学(CFD)

製品開発プロセスに数値流体力学(CFD)を利用することで、重工業のエンジニアは、流れ、伝熱、流体応力に関する問題を解くことができます。HyperWorksの統合環境は、設計上のあらゆるCFDの問題に対応できます。

設計サイクルが短縮された現状に、本当の意味で影響を与えるには、CFDモデルの構築および結果の可視化のための最先端のテクノロジーが必要です。HyperWorksのジオメトリ操作、クリーンアップ、メッシュ生成の各種テクノロジーは、サーフェス作成、体積充填、境界層メッシングの機能が搭載されたクラス最高のソリューションです。

以下をはじめとする実機シミュレーションに応用されています。

  • パワートレイン冷却システム

  • 定常、非定常、追い越し運転、空力音響などの空気力学

  • アンダーフードの流れと熱の管理

  • クライメートコントロール(キャビンの快適性、HVACシステムなど)

  • 排気システム

  • ブレーキの冷却

  • ハーベスターの収穫物分離技術

  • 除氷 / 消霧

HyperWorksのVirtual Wind Tunnel(VWT)には、風洞シミュレーションの自動化・簡素化ワークフローが搭載されています。エンジニアはVWTを利用することで、自動車やトラックの空力性能をより正確かつ迅速に予測することができます。

電磁場

今日の商用トラック、オフハイウェイ車両、特殊車両には、インフォテイメントシステムやナビゲーションシステムなどの高度な電子機器が搭載されています。多くの農業機械においても、遠隔操作や完全自動運転の機能がますます普及しています。

HyperWorksのFEKOは、計算電磁学のモデリング、求解、可視化のすべての機能が搭載された統合環境です。

以下をはじめとする電磁界シミュレーションに応用されています。

  • 無線通信のためのアンテナ設計

  • 車両のアンテナ配置

  • RCS解析

  • ケーブルの設計と配置(EMI/EMS仮想試験)

  • 金属または誘電体の閉鎖空間の電磁遮蔽