製品の軽量化を推進するソリューション

製品の軽量化を効率的に実現するソリューション

軽い製品を作ることは、材料コストを抑えるだけでなく、利便性を高めたりCO2排出量の削減にもつながるため、企業が熱心に取り組む課題です。一方で、安全や剛性を犠牲にすることはできません。剛性を確保しながら軽い製品を作るうえで欠かせないのが、構造シミュレーションと最適化技術です。最適化を取り入れることで、知識、経験、直感だけでは適わない、画期的な軽量化が可能になります。さらに、最適化テクノロジーを設計プロセスの初期段階で利用すれば、最適化結果を基に設計の方向性を決めることができ、性能目標を満たしながら効率的に開発を進めることができます。

プラスチック部品の設計

プラスチック部品の設計

複雑な部品の設計自由度と軽量化、コスト要求を両立させる必要がある場合、射出成形が注目されています。Altairのプラスチック工学の総合的なソリューションにより、革新的なプラスチック部品を迅速に開発できます。

複合材構造物の設計

複合材料構造物の設計

極限の軽量化が求められ、究極の性能が必要とされる場面で、連続繊維強化材は最適なソリューションです。連続繊維複合材の全体的なシミュレーションにより、個々の要求に応じた製品を作ることができます。

3Dプリンティング向けデザイン

3Dプリンティング向けの設計

Altairのシミュレーション主導の設計アプローチは、トポロジー最適化を活用しながら、3Dプリンティングの利点を引き出す鍵となる部品の製造性を保証します。最初から構造的な性能に着目することで、最も効率的で軽量な製品設計が可能になります。

Altairが、軽量化のお手伝いをいたします。

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トポロジー最適化

トポロジー最適化とは、設計したい空間にどのように材料を配置すれば最適な構造となるのかを提案してくれる手法です。設計プロセスの初期検討段階からトポロジー最適化を利用し、最適なコンセプトデザインから設計をスタートさせることにより、設計の試行錯誤回数を劇的に削減できるだけではなく、画期的な軽量化を達成します。25年以上にわたり、常に業界に先駆けて革新的なトポロジー最適化技術を提供してきたAltair OptiStruct™は、世界中のあらゆる産業の数え切れないほど多くの製品開発に採用されています。

  • 初回試作段階での適切な設計: 設計プロセスの初期段階で最適な設計を作成し、設計エラーから生じるコストを削減できます。
  • 目標値を凌ぐ性能を実現: 実稼働環境のあらゆる条件や荷重に耐えられる部品やアセンブリを設計し、最大限の性能を達成できます。
  • 製造性を考慮した設計: 従来型または最先端の製造法を想定して最適化目標と制約条件を設定し、最適な材料分布を求めることができます。

OptiStruct®の新たな活用方法を実現したAltair Inspire™では、トポロジー最適化を適用する段階をさらに早めることができます。どちらのツールでも、対称パターン、抜き方向、空洞回避、オーバーハング角度、押出などの複数の製造性制約条件を考慮できます。トポロジー最適化を活用すれば、迅速な設計探索、開発プロセスの効率化、部品統合の可能性の見極めなどが可能になります。

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先進的なイノベーションテクノロジー

様々な産業で活躍しているAltairの製品エンジニアリングサービスチームは、異業種のプロセスや手法を応用することができます。これまでに、航空宇宙産業の複合材設計手法を乗用車の開発に活かしたり、自動車の最適化プロセスを消費者向け製品の設計に活かしたりといったことを行ってきました。また、弊社の製品開発コンサルタントチームと協力して先進的な最適化ソリューションを開発し、他社が真似できないような、テクノロジーの最高の応用方法を編み出しています。

Altairは最先端の最適化手法と最適化プロセスを使用し、お客様が抱える重量や性能、コストの課題に対して画期的なソリューションを提案しています。従来の設計プロセスでは、シミュレーションテクノロジーは単なる検証ツールにすぎず、プロジェクトの終盤で結果を得たところで、設計の方向性を変えることはできませんでした。Altairが提案するのは、CADとCAEを並行して活用する新しいアプローチです。

製品開発のコンセプト段階では、たいていの場合、開発の根拠となるようなエンジニアリングデータを十分に得られず、結果として問題の修正にコストがかかってしまいます。Altairのプロセスでは、開発の上流工程で設計案を迅速に評価することにより、粗削りなコンセプトを使うことのリスクや下流工程での修正のリスクを低減することに貢献できます。

車両軽量化に捧げる自動車業界唯一の賞

車両の効率化に積極的に取り組むAltairは、車両軽量化技術に特化した自動車産業で唯一の賞を創設しました。Altair Enlighten Awardは、その年の車両軽量化における傑出した功績を称えるものです。このアワードプログラムはビジネスリーダー、エンジニア、政治家、教育者、学生および社会からの関心を集めており、新たなアイデアを競い合い、技術的な進歩を披露する場となっています。

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おすすめリソース

軽量化の取り組みから生まれた画期的な自動車

General Motors 社とContiTech NorthAmerica 社が、最先端の設計手法と製造プロセスを駆使し、乗用車の軽量化と燃費向上を達成(Concept to Reality 2017掲載)

Brochures

3Dプリント製バルブブロックの最適化設計 - 小型化・軽量化・性能向上を実現

積層造形(SLM法)の要件内でのバルブブロックの最適化および設計という課題を抱えたVTTが、Altairの提案したOptiStruct、OSSmooth、Altairパートナーアライアンスの3-matics STLを使って、コンポーネントの全般的な小型化、軽量化を実現し、内部流路内の流体の流れを改善した事例です。

Customer Stories

最適化された軽量なマイニングダンプトラック

日立建機株式会社の子会社、日立建機トラック(カナダ)は、軽量、低コスト、長い疲労寿命など、短い開発期間で多くの設計基準を満たす新しいトラックの設計に高効率な設計・解析ツールを必要としていました。

Customer Stories

Bottpowerプロジェクトのバイク用軽量ブラケットデザイン(英語)

BOTT(Battle of The Twin)は、2気筒4ストロークエンジンを搭載したバイクのレースです。 Bottpowerはスペインのバレンシアにあるモータースポーツエンジニアリング会社で、レースやストリート用のカスタムバイクの設計と製作を専門としています。 Bottpowerプロジェクトの課題は、主荷重と空力荷重に耐えられるバイク用の軽量ステーブラケットを設計することでした。 安全性を満たしながら軽量化するために、最適な重量と剛性比を見つけることが目標でした。 バイクを紹介するのに最も重要な3DプリントイベントであるAddit3Dに間に合わせるためには、すべてを迅速に行う必要がありました。 Bottpower Project は、外部流れをVirtual Wind Tunnelで計算し風圧を算出(300km/h運行想定)。その荷重を用いてInspireでトポロジー最適化。HyperMeshとSimLabで詳細を検証しました。 ライトやアクションカメラなどの他の部品とも適合し、既存部品よりも軽くて強い、カッコイイ形を産み出すことに成功しました。

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