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自動化されたプロセスによるパラメトリックモデルの最適化計算を可能に！
このケースでは、SIEMENSとの共同プロジェクトである、 エンドウォール・コンタリングを含むガスタービン固定ブレードの 形状最適化について紹介します。 CAESESを用いた効率的なワークフローは、設計開発への大きな 支援となり得ます。 今回のアプリケーションであるガスタービンは、内燃機関の一種であり、 発電機の駆動などに使用されます。 ※記事の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
CAESESは、最適化計算を行い、ユーザーの設計業務のサポート行うことが可能！
このケースでは、垂直軸式風力タービンの最適化計算について紹介します。 最適化設計システムCAESESの開発元であるFRIENDSHIP SYSTEMS社は、 メッシュ作成ソフトウェアPointwiseを用いて垂直軸式風力タービンの 空力挙動を調査しました。 FRIENDSHIP SYSTEMS社は、最初の取り組みとしてPointwiseによる 自動メッシュ作成をCAESESと接続し、解析ソフトウェアを含む各ツールを 用いて、垂直軸式風力タービンを2Dで最適化するという手法を実行しました。 ※記事の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
実際に行われた研究を元にCFDソルバーSimericsMPとCAESESの連携による設計システムについて解説！
ソフトウェアの販売を行うイタリアのOMIQ SRL社(以下、OMIQ)は、 デンマークの機械メーカーであるDanfoss社が開発する高圧ポンプの ポペットバルブを用いて自動設計システムの研究を行いました。 このケースでは、実際に行われた研究を元にCFDソルバーSimericsMPと CAESESの連携による設計システムについて紹介していきます。 このケースの問題としては、ポペットバルブが作動中に許容できない 不安定な挙動を起こすという点になります。ポペットバルブが最大変位 (27.5[mm])まで開こうとすると、流れの不安定性が増すことにより ポペットバルブへの圧力が減少、最終的にはバルブが全開状態に ならない(残り約6[mm]まで閉じる)ことが判明しました。 この不安定な現象は、SimericsMPを使用した非定常解析によって 検証されました。 ※記事の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
最小曲率半径が約2.5mmの場合、スチールベルトの塑性変形を防ぐことが可能！
流体力学における任意条件下における遷移境界層予測は非常に難しい 課題となります。 カールスルーエ大学の研究グループにおいて圧力勾配、主流乱れ、表面粗さ などの影響を考慮した遷移境界層予測を行うための試験に対する適した 前縁形状最適化をCAESESとオープンソースOpenFOAMを用いて実施しました。 ※記事の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
10MW級の発電所において排熱再利用(WHR)超臨界二酸化炭素軸流タービンの設計事例を紹介！
従来の火力や原子力発電所では、作業流体として蒸気や燃焼ガス等を利用して タービンを駆動させ、発電しています。 この事例ではCAESESを用いた比較的温和な状態で超臨界状態となる 二酸化炭素(CO2)を用いた超臨界二酸化炭素(sCO2)を作動流体とする 軸流タービンの設計方法を紹介いたします。 超臨界状態とは気体と液体の中間の特性を示し、密度、熱容量が大きいため、 臨界点以下の気体を用いた場合のサイクル効率よりも改善する可能性があります。 ※記事の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
CAESESを使用して探索した手順では数ヶ月から数日という作業時間短縮を実現！
バルブの設計最適化は多くの最適化対象の1つであり、CAESESを用いて 設計変更のプロセスを適切に自動化し、CFDソルバーで生成された実施ケース数の 分析を行うことで、製品化までの時間を大幅に短縮すると共に、制約条件下での 真の適切な設計を探索することが可能です。 バルブは様々な通路を開いたり、閉じたり、部分的に塞いだりして、 流体の流れを制御、誘導、または調整するデバイスです。開いたバルブでは、 流体は高圧から低圧の方向に流れます。通常、バルブ最適化の主な目的は 指定された圧力損失でバルブを通過する流量を調整することです。 これは流れ係数として表現されることが多く、この係数は流れの効率の 相対的な尺度であります。 ※記事の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
パラメトリックモデルを構築することで圧縮機全体モデルの最適化を実行することも可能！
遠心圧縮機は、コンパクトでありながら圧力比が高い特長をもっており、 航空機や船舶の分野におけるシステムに広く使用されています。 インペラ設計は遠心圧縮機の重要な設計項目であり、圧縮機性能に 大きな影響を与えます。 本事例では既存の遠心圧縮機インペラモデルに対して、CFDツールと 組み合わせたCAESESを使用し、自動性能最適化を実施した例となります。 ※記事の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
AIPODに基づく最適化計算により、質量4.69％の削減となりました！
本解析では、バッテリーパックの自動シミュレーションプロセスを構築し、 質量最小化を目標とする最適化を行います。AIPODに搭載されたソフトウェア インターフェースにより、プロセスの設定は非常に簡単です。 最適化を行うにあたりバッテリーパックのプレート板厚36個が設計変数として 与えられました。 最適化目標は質量最小化となりますが、モデルの振動数、最大塑性ひずみ、 および最大RMS応力を制約条件として設定します。 ※記事の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくは、お気軽にお問い合わせください。
レーシングカーに付属するリアウイング形状の最適化にCAESESを活用！
CAESESの開発元であるFRIENDSHIP SYSTEMSは、これまでにFaSTTUBeや Ryerson Formula Racing Teamといった学生レーシングチームの支援を 積極的に行ってきました。 その中でも、ドイツ全土の学生が集まるFormula Student Germany(FSG) というレーシングカーのコンテストにおいて、レーシングカーに付属する リアウイング形状の最適化にCAESESは活用されました。 本事例では、リアウイングの最適化およびその結果について紹介します。 ※記事の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
開発設計業務をサポート！有効に活用できる機能についてご紹介
最適化計算ソフトウェアCAESESと熱流体解析ソフトウェアCONVERGEは、 形状最適化や設計変数の影響調査を目的とする連携最適化システムとして 設計開発の現場でエンジニアのサポートを行っています。 この記事では、CONVERGEとの連携の際にCAESESで有効に活用できる 機能について、吸気ポートモデルやピストンモデルを用いて紹介していきます。 ※記事の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
フレキシブルなパラメトリックモデルに基づく最高温度の最小化を目的とした最適化を実施！
電気自動車において、モーターは車両の駆動を担う重要な動力部品であり、 その性能と耐久性を維持するためには適切な熱管理が不可欠です。特に、 冷却システムはモーター内部の熱を効率的に放散し、安定した動作を確保 する上で重要な役割を果たします。 モーターの熱設計最適化では、冷却性能を最大化するために、さまざまな 設計パターンを通じて適切な冷却効果を研究する必要があります。最適化 プロセスでは、流路の数や直径、端部巻線の傾斜角や配置といった設計 パラメータが重要な要素となります。さらに、冷却効率を高めるためには、 流量制御や端部巻線の温度管理にも細心の注意を払う必要があります。 本事例では、フレキシブルなパラメトリックモデルに基づく最高温度の 最小化を目的とした最適化を実施しました。ステータとロータで構成された モーターを、さまざまな形状変化が可能となる設計変数を定義しており、 適切な流路パターンを導き出します。 ※記事の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
KCS船の抗力最適化をベースとして次元圧縮機能について紹介します！
パラメトリックモデリング・最適化ソフトウェアCAESESを用いて 船体の水力学性能を最適化するには、まず船体可変ジオメトリの 変形に関する設計変数を抽出します。 この過程において設計変数を増やすことで、より多彩な変形形状を 取得することができることに加え、より良い船型設計案を得られる 確度が高くなります。 しかし、シミュレーション(CFD解析など)に必要な計算ケース数は 指数的に増加する(推奨ケース数S＝2N、Nは設計変数の個数)ため、 計算コストと時間コストがより大規模なものとなってしまいます。 この問題を解決するために、CAESES5では、主成分分析(PCA)手法に 基づいた次元圧縮機能を提供します。 ※記事の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
合理的な最適化戦略の選択が特に重要！対象となるモデルはKCS船型
船舶の形状最適化において、1つのケースの解析時間と計算リソースの コストを考慮すると、エンジニアはできるだけ少ない計算ケース数で 好適な設計解を見つける必要があります。 そのため、合理的な最適化戦略の選択が特に重要となります。 本記事では、汎用最適化プラットフォームAIPODを使用した船舶最適化 について紹介します。 ※記事の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
フォイルボードに付属するプロペラの設計について一部紹介します！
みなさんは、"efoil"をご存じでしょうか。 efoilとは、水の上を飛んでいるような感覚を味わうことができる、 電動のフォイルボードです。 ここでは、CAESESのユーザーがCAESES開発元のFRIENDSHIP SYSTEMSに 相談した、フォイルボードに付属するプロペラの設計について一部紹介します。 ※記事の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
スクリプトファイルのパラメータ制御やOpenFOAM連携時の最適化実行についてご紹介！
この記事では、OpenFOAMとCAESESによる形状最適化のプロセスに おけるソフトウェア接続に焦点を当てていきます。 対象とするアプリケーションはプロペラブレードとしており、 外部のソフトウェアとCAESESの接続は短時間でできるため、 ブレードの自動最適化や設計検討を迅速にスタートさせることが 可能となります。 CAESESとOpenFOAMの連携については、様々なケースで活用されており、 CAESES内にもチュートリアルやサンプルファイルが用意されています。 オープンソースソフトウェアを用いたこの連携システムは非常に 効率的であり、最適化計算の恩恵を大きく受けることが可能です。 ※記事の詳細内容は、関連リンクより閲覧いただけます。 詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
