航空宇宙

航空宇宙

航空宇宙産業においては開拓心が重要です。Altairは、他社に先駆けて、航空宇宙産業の主要なOEMメーカーに最適化センターを設立してきました。Altairのシミュレーションテクノロジーを用いることで、機体やエンジン、航空機室内について予測的な仮想試験を実施するための、現実に即した複雑な有限要素モデルを構築することが可能です。これにより衝突損傷を正確に予測し、安全を脅かしかねない事象と相関させることができます。従来の技術に新しい手法を取り入れてプロセスを刷新することで、新たな領域に到達できます。

eVTOL開発者向けeガイド

アーバンエアモビリティ(UAM)を実現

UAMは、交通渋滞を緩和し、環境汚染を軽減することが期待されています。アイデアの創出を開発につなげて、次世代航空機を実現するための方法を解説します。

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未来を見据えた設計

未来を見据えた設計

航空機の構造解析用のプリプロセッサーやソルバーは、長年にわたってアポロ計画時代に生まれたテクノロジーが大半を占めてきましたが、ここ10年ほどで航空宇宙産業においてもトポロジー最適化などの新しい技術の普及が進みました。ソリューションごとに用意された最新のワークフローにより、プリプロセスの環境が変わりつつあるだけでなく、解析による検証も一段と効率よく行えるようになっています。

エンジニアリングを加速

エンジニアリングを加速

航空宇宙産業各社は、設計エンジニアに製品の設計だけでなく、シミュレーションによる解析や検証も実行してもらうことで、開発期間の短縮を図っています。こうした中で、解析や最適化、製造性検証から形状編集までの機能が1つの環境に統合された、新しいタイプのツールが誕生しました。このツールの活用で、設計サイクルと意思決定を加速できます。

コンセプト設計を効率化

コンセプト設計を効率化

データ分析の導入拡大により、今後は上流工程で設計を固めることが可能になるでしょう。多数の設計変数への次元削減などの統計的な手法は、重要な性能基準値の集合を見極めるのに役立ちます。そして開発の初期段階のうちに、高度な物理シミュレーションによって必要な対策を検討すれば、最も有望な設計コンセプトを絞り込むことができます。

Altairが、航空宇宙の未来を切り開くお手伝いをいたします。

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仮想検証への移行

仮想検証への移行

最新のツール群:航空機のメーカーやサプライヤーは、主に実機試験に依存している検証プロセスのスピードアップに努めています。仮想的な解析によって検証を行う取り組みも多く見られますが、旧式のツールやプロセスがボトルネックになっているのが現状です。直感的なユーザーエクスペリエンスを実現し、各種機能を統合したAltair® HyperWorks®は、業界全体の解析プロセスにおいて、仮想検証の効率化を実現しています。Altair® OptiStruct® には、ほぼすべての業界で使用されているNASTRANの強化済みオリジナル版が含まれています。OptiStructは、線形、非線形、振動、音響、疲労、伝熱、およびマルチフィジックス解析のためのソルバーです。

解析レポートの自動生成:応力結果をまとめた詳細なレポートの作成は、手間のかかる単調な作業です。それに手を取られれば、貴重な時間が奪われ、シミュレーション結果の分析や確認といった生産的な作業に集中することができません。プロセスオートメーションの機能を使えば、レポートの生成と更新にかかる時間を最大で80%削減できます。HyperWorksの自動レポート作成ワークフローなら、モデルの説明、モデルの検証、シミュレーション結果を盛り込んだ、標準的な構造と形式のレポートを生成することができます。

設計の最適化と重量最小化:OptiStructは、トポロジー最適化を用いた構造設計ツールの元祖です。シミュレーションと最適化は設計検証用のテクノロジーと思われがちですが、製品の開発期間を短縮するには、それらを設計の検討段階から活用する必要があります。それを実現するのが、Altair® Inspire™Altair® SimSolid®です。エンジニアはこれらのツールを活用することにより、設計サイクルの上流工程でシミュレーションと最適化を実行することができます。解析や最適化だけでなく、製造性検証から形状編集までの機能を備えているため、設計サイクルを加速させ、仕様の確定を早めることができます。

高度なシミュレーションと解析

複合材料設計OptiStructは、積層複合材の設計と最適化のソリューションとして、広く使われています。OptiStructなら、製造性制約条件を考慮しながら、最適なプライ形状、最適なプライ数、最適な積層順を求めることができます。Altair® Multiscale Designer®では、連続繊維、短繊維(チョップ材)、ハニカムコア、ラティス構造を含む材料や部品のシミュレーションを、正確に効率よく実行することができます。

機構シミュレーションAltair® MotionSolve®は、機械システムの性能の解析と改良が可能な統合型マルチボディソリューションです。MotionSolveは航空機の地上動作(タキシング、離陸、着陸、ブレーキング、離陸中断)、着陸装置の収納、歯車伝達力、フラップ機構、操縦装置、飛行力学、ドア開閉機構、ヘリコプターの設計、人工衛星の制御、航空機シートのパッケージング検討など、様々な動的システムをシミュレーションできます。

推進システムの開発OptiStructでは、複素固有値解析により、ローター効果、モード追跡、ローターエネルギーなどのローターダイナミクスを解くことができます。加えて、熱伝達、ボルトやガスケットのモデリング、超弾性材料、効率的な接触といった非線形解析や耐久性に関する物理を包括的に扱えます。さらにAltairは、電気推進システムの熱的、機械的、電磁的な性能を評価するためのシミュレーションツールも提供しています。また、Altair® Activate®でパワーエレクトロニクスと出力制御をモデリングすれば、システム全体の電力効率を最適化することが可能です。

システムの相互作用を理解

マルチフィジックスシミュレーション:Altairのマルチフィジックス対応ソフトウェアでは、多様な物理モデルの相互作用を解析することにより、システムの機構、電磁、空気力学的な性能を隅々まで評価することができます。たとえば、数値流体力学(CFD)ソルバーのAltair® AcuSolve®でレドームに対する飛行中の気圧場の影響をシミュレーションし、その結果をOptiStructモデルにマッピングすれば、空気力学的な負荷に対するレドームの構造応答を正確に予測することが可能です。

アンテナの設計と配置:航空機に搭載される機上無線機の数は、増加傾向にあります。一般的な航空機には、気象レーダー、CNS(通信・航法・監視)システム、ATC(航空管制)装置を含む数十のシステムが搭載されており、複数種類のアンテナをそれぞれ別の周波数帯で運用しなければなりません。またアンテナの性能は、設置された構造物の影響を受けます。Altair® Feko®では、アンテナの設計と配置の最適化によりシステムの統合を実現できます。

電磁両立性:電磁両立性(EMC)試験は、EMCのイミュニティとエミッションの両基準に適合していることを確認し、航空機の安全な運行を保証するためのものです。Fekoでは、アンテナのカップリングなどの重要なEMC基準をシミュレーションすることにより、無線システムの性能に加え、外部システムからの強力な無線信号、いわゆる高強度放射電磁界(HIRF)への感度を確認することができます。HIRFは、装置の周りに電磁界を誘起したり、ケーブル上に高周波電流を生じさせたりして装置の性能の劣化を招く恐れがありますが、シミュレーションに基づいて設計を決定することで、こうしたHIRFの影響を軽減することが可能です。

航空宇宙に関するウェビナーや資料

Safran Seats

Safran社では、数値シミュレーションとAltairのシミュレーションソフトウェアを用いて、シートの設計、評価、最適化を行い、静的および動的応力下でのシート構造の挙動や、シートコンポーネントの熱成形およびスタンピングの製造可能性を評価しました。

Customer Stories

レーダーおよび無線システムのカバレッジの最適化 - 電子システム設計ウェビナーシリーズ #06

シミュレーションを使用して、無線およびレーダーシステムによって提供されるカバレッジを予測、分析、最適化、および計画することは、開発、計画の時間、コストともに削減するための鍵です。また、場合によっては、これが通信の問題を特定して修正するための唯一の実行可能なアプローチとなります。このウェビナーでは、大規模な地形、都市、または内部の詳細を備えた建物など、複雑な環境での電波伝搬解析のシミュレーション戦略の概要を説明します。さらに、干渉と妨害の影響について説明し、多くの送信機を備えたシステムの周波数割り当てを自動的に最適化する方法について説明します。

Webinars

環境仕様に合わせたシミュレーション駆動アンテナ設計

設計プロセスにおける環境仕様を満たすためのアンテナ用電磁界解析ソリューションを使用したシミュレーション主導のワークフロープロセスについて説明します。

White Papers

航空機開発にイノベーションを起こすJAXAの挑戦

7月25日・26日に開催された「Altairテクノロジーカンファレンス(ATC)」で登壇した国立研究開発法人 宇宙航空研究開発機構(JAXA)の航空技術部門 構造・複合材技術研究ユニット 青木雄一郎様へのインタビューから、現在の航空機開発においてJAXAが果たす役割や挑戦をお伝えする。 *2017/08/21マイナビニュース掲載記事

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