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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。
船型最適化を行うにあたり考案した、ジオメトリから設計パラメータを知るための手法！
CAESESによるパラメトリックモデリングでは、作成したモデルと 設計パラメータとなる関数を用いて形状の制御を行います。 しかし状況によっては、設計パラメータの値が分からないケースもあり、 作成済みのモデルから設計パラメータを取得したいという場合もあるでしょう。 今回紹介するケースは、ハンブルク工科大学の大学院生が取り組んだ プロジェクトの一部となります。 船型最適化を行うにあたり考案した、ジオメトリから設計パラメータを 知るための本手法は、他の多くのアプリケーションにおいても活用することが 期待されています。 ※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。
AIFEMを活用して電子回路構造を素早くモデル化！温度と応力分布の合理性を評価
汎用有限要素法解析ソフトウェア「AIFEM」を用いて、回路基板の伝熱 熱応力連成解析を行った事例をご紹介いたします。 熱応力解析は、特に高出力の発熱電子部品や機器において、製品の熱設計を 最適化し、電子機器の信頼性を向上させる上で重要な役割を果たします。 AIFEMを活用して電子回路構造を素早くモデル化し、熱伝達モデルと 熱源モデルを作成して、温度と応力分布の合理性を評価しました。 【事例概要】 ■体積熱源(対象赤部)：1.5 [mW/mm3] ■体積熱源(対象オレンジ部)：1.0 [mW/mm3] ■表面放熱条件：熱伝達係数 0.01 [mW/(mm2＊K)] ■環境温度(対象青部)：20 [℃] ※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。
過大なキャビテーション発生を防ぐために十分な量だけインペラ入口ヘッドを上げる機能を搭載！
ターボポンプは、液体燃料を用いた宇宙空間への打ち上げロケット設計に おける重要なコンポーネントです。 燃焼室圧力が高く維持されている中、大きな推進力を得るために必要な 燃料流量を供給するためにのコンポーネントであり、ロケットエンジン 供給システムで使用されます。 ロケットエンジン総重量削減、ターボポンプの回転速度が非常に大きいこと、 液体燃料貯蔵タンク内減圧度合いに対するポンプ仕様の結果として、打ち上げ ロケット向けのターボポンプの高精度な性能予測、及び予測値を用いた設計が 必要であるため、運用ライフサイクルにおけるトータルの信頼性最大化を 目的としています。 ※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を用いて、触媒コンバータのダクトの最適化を実施！
自動車のエンジン部品の設計には多くの制約を考慮する必要があるため、 開発設計業務の中でも難しい作業となる場合が多いです。 一例としては、触媒コンバータの直前にあるダクトが挙げられます。 この部品はスペースの制約により、かなり大きく曲げられて設計される ことがよくあり、その影響により流れの分布が十分に均一となるように 設計することが困難になります。 言い換えると、触媒コンバータの流動特性が悪い場合、パフォーマンスが 低下して排出量が増える可能性があります。本事例では、CAESESを用いて、 触媒コンバータのダクトの最適化を行います。 ※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。
下流のCAD設計プロセスに直接供給することができる最適候補ジオメトリを効率的に取得することが可能！
CAD＋最適化ソフトウェアCAESESの開発元FRIENDSHIP SYSTEMSでは、 Adjoint Flow Solversで計算された形状感度をもとに、自動最適化計算を 実施しました。 CAESESに統合されているオープンソース最適化ツールキットDakotaは、 形状感度をCADモデルパラメータに結合して得られる勾配情報を、直接 入力データとして受け取ることができる最適化メソッドを提供しています。 この情報をもとにアルゴリズムが、CAESESが作成する設計候補のための パラメータを選択し、Adjoint Flow Solversで計算が行われます。 ※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と商用CFD解析ツールによる自動最適化システムを構築し、タイヤのトレッドパターンの大幅な改善を実施！
電気自動車や自動運転システム、安全強化システムといった先進的な 自動車システムの開発により、車体に追加されるセンサー、レーダー、 カメラなどの電子機器の数が大幅に増加することとなります。 これらの機器は損傷や腐食を防ぐために、水に濡れることをどれだけ 回避した上で確実に機能するようにすることが非常に重要となります。 そのための有効となるアプローチの1つに、車両のボディとアンダー ボディへの水しぶきを軽減させることが挙げられます。 本事例では、タイヤのトレッドパターンが水しぶきに与える影響を 調査するための、シミュレーション駆動型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。
ペイロード、宇宙探索、宇宙旅行が、宇宙航空分野の目覚ましい発展の原動力になっています
ライト兄弟が最初に空を飛んだのは100年以上前のことですが、今では効率的かつ 手頃な価格で世界の隅々まで飛ぶことができる時代になりました。 将来的には高度90,000フィート以上でマッハ5を超える超音速、極超音速により、 4時間でイギリスからオーストラリアに飛ぶことが予想されており、この驚くべき 偉業は20年以内に実現する可能性があるとされています。 さらに印象的なのが、空と宇宙の領域を橋渡しする宇宙飛行機の開発です。 ※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。
様々な不確実要素を考慮した石油タンカーの内部レイアウトの最適設計を実施します
船舶、特に大型船舶において船体内部空間のサイズ、位置は、コンセプト設計と 呼ばれ、設計の初期段階で検討されます。 石油タンカーの場合、船体内部のレイアウト設計は、操業期間内全体の性能を 評価する最適化問題として検討されます。 最適化実施時の目的関数は経済的利益、安全性、環境汚染防止等、多目的となり、 一つの評価項目として挙げられるのは貨物積載能力に対する船体に発生する 曲げモーメントになります。 ※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。
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。
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。
近年需要が高まっている無人航空機（UAV）の設計において、最適化アルゴリズムを活用した取り組みを紹介します
UAVは無線遠隔制御装置および内蔵型プログラム制御装置により制御され、 無人固定翼機、無人垂直離着陸機、無人飛行船、無人ヘリコプター、 無人マルチローター機など多様な形式に分類されます。 利用用途も広く、航空写真や農業、災害救助、感染症の監視、地図作成、 報道、映画・テレビ撮影など、多岐にわたっています。 最適化にあたり、無人航空機の翼形状を対象として、フルパラメトリック ブレードモデルを作成し、自動化された設計とCFD解析を連携させることで 適切な設計案を見つけ出します。 ※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。
過度な抵抗を回避するために、スポンソンの周りに合理化された追加形状を設計し、全体の船体形状として統合しました
自航式SEP船(Self-Elevating Platform)の改造設計では、スパッドカン (ジャッキ部の足)のサイズを大きくすることで、海底にかかる圧力を 下げるという手法がとられます。 また、貨物容量を増やすために、喫水を増加させ、船の側面に沿って スポンソン(安定性向上のための船体外側の張り出し)が追加されます。 アップグレードされたスパッドカンや船体形状は、流体力学的特性に 大きな影響を及ぼします。特に船体に対して規模が大きく拡大された スパッドカンは影響が表れやすいとされています。 ※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は対象とする製品を問わずさまざまな分野に対して有益な結果を提供しています！
自動車用のトルクコンバータは、オートマチックトランスミッションを 搭載した自動車において、エンジンからの回転力をドライブシャフトに 伝達するために使用される流体継手の一種です。 トルクコンバータの設計者は、装置内のキャビテーションを最小限に抑え、 トランスミッションオイルの良好な流動挙動を確保することで、高速時の 効率とトルク比を最大化するよう開発を行います。 CAESESは、このような複雑な形状のモデリングを可能としながら、その 形状データを組み込んだ解析ソフトウェアとの最適化システムを構築する ことができます。CFD解析ソフトウェアや独自のCFDコードなどをCAESESに 接続することで、最適化計算時に設計されたデザインごとに流動挙動を解析し、 制約条件に基づいた最適な形状をユーザーに提供します。 ※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。
CAESESで作成したパラメトリックモデルは、最適化計算に使用するさまざまな複雑形状をロバストに出力することが可能！
バッテリーは電気自動車(EV)において最も重要な構成要素の一つであり、 その性能や耐用年数は車両の走行距離や安全性、さらにはエネルギー効率にも 大きな影響を及ぼします。 特に、バッテリーの動作温度は、電池の充放電効率や劣化速度に直結するため、 適切な温度管理が不可欠です。温度が適切に制御されていないと、過熱による 劣化の加速や安全性の低下、逆に低温環境では出力低下や充電効率の悪化 といった問題が発生する可能性があります。そのため、バッテリーパックの 熱設計は、EVの性能を最大限引き出し、長期的な耐久性を確保する上で極めて 重要な要素となります。 本事例では、柔軟な変形を持つパラメトリックなバッテリーモデルを構築し、 最高温度の最小化を目的とする最適化計算を実施しました。 ※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。
