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シミュレーションとAI技術を駆使した概念設計についてご紹介！
当資料では、シミュレーションとAI技術を駆使した当社の車体骨格構造の 概念設計について掲載しております。 車体骨格のジェネレーティブデザイン「C123 プロセス」や、 AIを活用した車両特性の高速計算「physicsAI」をご紹介。 また、メッシュレス解析を利用した設計者CAE「SimSolid」に ついても掲載しております。 【掲載内容】 ■車体骨格のジェネレーティブデザイン「C123 プロセス」 ■C2におけるHyperAutomation-詳細FEMモデルからC2モデルを半自動で作成 ■AIを活用した車両特性の高速計算-physicsAI ■メッシュレス解析を利用した設計者CAE-SimSolid ■メガキャストの実用を支援する様々なシミュレーション技術 ■世界の自動車会社で採用されるアルテアのAI技術 ※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。
ハイパフォーマンスコンピューティングを活用した最適化等に力を注いでいる
アルテアエンジニアリングは、情報誌「Concept to Reality （C2R） JAPAN」の発行を行っています。「Concept to Reality （C2R） JAPAN」は、米国本社発行の「Concept to Reality」の完全翻訳記事に加え、日本独自の技術、製品、イベント情報を掲載し、年２回お届けします。 「Concept To Reality Summer 2011」には、「シミュレーションで航空機用ドア開発を効率化」、「バードストライクを解析する」、「構造最適化で宇宙ペイロード打ち上げを支援」、「NASAスーパーコンピューティングセンターの舞台裏」が掲載されております。 詳しくはお問い合わせ、もしくはカタログをご覧ください。
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。
船体特性に関連するさまざまな部位を柔軟に制御することが可能！
CAD＋最適化ソフトウェアCAESESの開発元であるFRIENDSHIP SYSTEMSが 作成したツインスケグ船のパラメトリックモデルについて紹介します。 通常、形状が左右対称となるケースでは、船体の半分だけをモデル化 することになります。 CAESESでは、ユーザーの想定する変形を組み込んだモデルをロバストに 構築することができます。 ※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。
特定流量でのファン効率の最大化と風量の増加が最適化計算の目的！
このケースでは、TCAEの開発元であるCFDSupport社とCAESESの 開発元であるFRIENDSHIP SYSTEMS社による、軸流ファン回転翼の 自動最適化ワークフローについて紹介します。 軸流ファンの基本設計を持っている設計者やメーカーが、既存製品を さらなる好適形状に改善したいという要望を受けたことが、 このプロジェクトの始まりとなります。 ※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。
適切な製品を顧客へ提供！Parrot社におけるCAESESのメリットや活用方法について紹介
ドローンの設計開発を行うフランスのParrot社では、ドローンの プロペラ設計にCAESESを採用しています。 ドローン市場のエキスパートであるParrot社のエンジニアがCAESESを 導入した理由は、設計プロセスのスピードアップおよび、さらなる 適切な製品を顧客へ提供するためです。 ここでは、Parrot社におけるCAESESのメリットや活用方法について 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。
計算に使用するブレードは、CAESESの"Generic Blade"という機能を使用して作成することができます
CAESESは、CFDソフトウェアとの接続による自動化システムでの最適化設計が メリットのひとつにあります。 この記事では、実際に使用されているOpenfoamとCAESESによる船用プロペラの ブレード形状最適化について紹介します。 CAESESでは、パラメトリックな2Dモデルや3Dモデルを設計するための手法に加え、 様々な外部ソフトウェアと接続することが可能になっています。 ※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。
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。
CAESESを活用することで年間のCO2排出量がどれほど削減されたかについて紹介！
CAESESの開発元であるFRIENDSHIP SYSTEMS社は、ターボ機械や エンジン関連パーツのみならず船舶の改善業務のサポートを通じて、 エネルギー消費やCO2排出量の削減に貢献してきました。 この記事では、CO2排出量削減のための設計・改善の経験やCAESESを 活用することで年間のCO2排出量がどれほど削減されたかについて 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。
CAESESの能力を最大限に活用した遠心式ウォーターポンプの設計プロセスを実装！
遠心式ポンプは、設計・製造・メンテナンスが比較的簡単であるため、 産業用や家庭用としてよく使用されています。 また、効率的であり、さまざまなサイズに簡単に適用することが できるというメリットを持っています。 ベルリン工科大学交通システム学部の学生は、CAESESの開発元である FRIENDSHIP SYSTEMS社でのインターンシッププロジェクトの一環として、 CAESESの能力を最大限に活用した遠心式ウォーターポンプの設計プロセスの 実装を行いました。 ※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。
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。
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。
ブレードモデルの設定や個別の動的2D図面の生成などのタスクを実行！
Caterpillar Propulsionは、プロペラブレードの設計でCAESESを導入しました。 プロジェクトベースで始めたとき、全体的なアイデアは、メッシュ作成および シミュレーションソフトウェアを統合および制御するワークベンチとして 実装することでした。 同時に、CAESESは、Caterpillar Propulsionのエンジニアは既存のブレードと プロファイルの定義を再構築できるようにする3Dフルパラメトリックブレード 設計も提供する必要がありますが、まったく新しい設計を試すための高い 柔軟性が必要であります。 ※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。
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。
最終構造は初期構造と比較して相対運動を4％減少し、それによって材料を節約する効果がえられました
海洋プラットフォームの支持構造は、長期間にわたって波の影響を 受けなければならず、十分な強度を持たなければなりません。 CAESESを使用すると、その構造を最適化し、波に耐える能力を 向上させることができます。 今回CAESESで海洋プラットフォームについて最適化を実施しました。 ※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。
ポンプモデルのパラメトリックモデルやH-Q(ヘッド-流量)とT-Q(トルク-流量)の評価をご紹介！
この記事では、ペンシルバニア州立大学医学部の研究者が行っている、 CAESESとCONVERGEを用いた補助人工心臓の研究開発について紹介します。 この研究の目標は、溶血、フォンウィルブランド因子の分解、血栓形成 などの有害事象のリスクを低減しつつ、人口心臓に使用されるポンプの サイズを縮小することです。 幅広いポンプデザインを効率的に作成するため、CAESESではポンプの 流路形状をパラメトリックモデル化しました。 ※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。
パラメトリックモデリング、CFD解析および最適化処理後に得られた総船体抵抗は2〜3％減少しました
CAESESの船体パラメトリックモデリングは、CFDソフトと組み合わせて、船体形状の 研究を促進し（抵抗を減らし）、船体の性能を最適化する設計を可能にします。 船体形状、特に前方形状は船体の抵抗に大きな影響を与え、形状の最適化が 重要です。CAESESでは、船体を簡単にパラメトリックモデル化でき、 船体の形状を容易に調整できます。 複数の形状パターンを生成し、解析ツールと組み合わせることで、さまざまな 最適化目標に従って設計を最適化できます。 ※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。
CFDと応力解析の組み合わせやスキャロップタービンホイールなどについてご紹介！
CAESES開発元であるFRIENDSHIP SYSTEMSは、MTUおよびダルムシュタット 工科大学と連携して、ロバストで可変的なターボチャージャーのタービン ホイールジオメトリを開発しました。 プロジェクトGAMMA(「Effiziente GAsmotoren für MaritiMe Anwendungen der nächsten Generation」)と呼ばれたこの研究の 目的は、効率的な船舶推進システムの燃料となるLNG/天然ガスに対する、 システム内での新しい技術と相互作用の開発と準備となります。 ※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。
最適化第一段階の目的関数は、喫水と速度の組み合わせ5つに対する消費電力と海上時の船体加重が設定されました
今回は、ヨーロッパの船級協会であるDNV GLのばら積み貨物船の最適化 ケースを紹介します。 このケースは、ばら積み貨物船の船体及びプロペラの最適化計算になります。 対象となる船体は「Diamond 2」と呼ばれるウルトラマックスサイズの船体です。 最適化には、造波の低減、船尾部の推進力、船尾部のねじれ、プロペラの デザインが含まれており、形状はCAESESのCAD機能を使用して作成されました。 ※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。
CAD＋最適化ソフトウェアCAESESによるパラメトリックモデリングなどをご紹介
自社開発の最適化プラットフォームであるAIPODによるラムジェットエンジンの エアインテーク最適化についてご紹介します。 ラムジェットエンジンはマッハ数3以上の吸気設計が対象となり、混合気が流入して 出口が亜音速流となる、ジェットエンジンの1種です。 異なる飛行マッハ数に対応するため、スパイクと呼ばれるセンターコーンを前後に 移動させることができ、最大飛行マッハ数3.5に達すると、テーパ形状の頂点で 形成されるマッハ線はちょうどリップと交差します。 ※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。
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。
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。
モーフィング機能を使用してインジェクターノズルに対する形状変形を実施！
ディーゼルエンジンなどの最適化を行うにあたり、対象となる部品のひとつに インジェクターが挙げられます。 この部品は、燃料が燃焼室に対して適切に噴射されるように向きや寸法が 考慮されており、非常に洗礼されたものです。 本事例では、燃料噴射装置の既存のノズル形状を迅速に変形する手法を 紹介します。STL形式でCAESESにインポートされた形状データをもとに、 モーフィング機能を使用してインジェクターノズルに対する形状変形を実施します。 ※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。
コンテストの主な目的は、幅広い動作速度で最大の効率を達成できるプロペラを設計することでした
プロペラの設計では、最適な効率と性能を実現することが極めて 重要となります。 この度、AIとCFDを効果的に組み合わせることで、人気YouTube クリエイターが主催したオンラインのプロペラ設計コンテストにて 優勝することができました。 このコンテストでは、「CAESES」と「AirShaper」を使用して、 優れた効率を示す2つの高性能プロペラを作成することができました。 ※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。
形状最適化を行うにあたり、パラメトリックモデルの作成と最適化計算にはCAESESが使用されました
今後大きな成長が見込まれるヨーロッパの洋上風力発電の運用・保守サービス (Operation, Maintenance and Service)の業界では、会社間での熾烈な 製品競争が繰り広げられています。 関連企業は業界で生き残るために、「船舶の低コスト化」、「高効率化」、 「高収益化」を可能な限り追求し、設計開発を進めています。 今回紹介するプロジェクトは、革新的な構造を持つSWATH船型支援船の 形状最適化になります。 ※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。
部分的なパラメトリックモデリングを採用！船体形状の変形が定義
中国の海運業界を代表する企業のひとつであるMARIC(Marine Design＆ Reserch Institute of China)がCAESESを最初に活用したプロジェクトは、 コンテナ船の船体形状最適化に関する研究でした。 MARICのエンジニアは研究にあたり、優れた性能を持つベースラインを 選択して、18ノットと27ノットの速度における船体抵抗の削減を試みました。 ここでの制約条件は垂線間長、幅、喫水であり、これらを固定値としたうえで、 排水量の変化は±0.5％までとしました。 ※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。
