解析の力でお悩みを解決！自動車部品メーカー編(2)

自動車部品の設計・開発時の悩みと解決策

自動車部品の設計・開発において、強度計算や耐久性の確認など、悩みはつきものです。しかし、悩みを解決するためには、適切な解決策を見つける必要があります。
数々のプロジェクトをお手伝いさせていただく中で、実際にあった自動車部品の設計・開発時によくある悩みとその解決策について紹介します。

1. 部品の強度・信頼性計算

解決策

CAE解析を用いることで、繰り返し荷重に対する耐久評価、大荷重に対する塑性評価、振動に対する応答評価などにより、部品の強度や耐久性について検証することができます。
最も弱い部位の特定やどのくらいの荷重まで耐えられるか？について検証し、目標の荷重に耐えられる形状の提案も行うことができます。

2.動作中の部品を評価したい

解決策

機構解析を用いて部品に働く荷重を求め、これらを入力条件として強度解析を行うことで、動作中の部品の信頼性を評価することができます。

3.形状の提案

解決策

部品に求められる性能や荷重条件、制約条件などをしっかりヒアリングした上で、CAEを用いて軽量化やコスト削減の目標を満たすにはどのような形状にすればよいか？という最適形状検討を行います。
最終的に、旧形状と新形状でどのくらい性能が向上したかを数値で確認できます。

4.部品が壊れる原因を知りたい

解決策

CAE解析を適用することで様々な現象を数値化することができます。
これにより、眼で見えない微小な現象も把握することができますので、壊れた要因を的確に分析できます。
同時に、壊れないためにどうすればいいか？についてもCAE解析を用いて検討し提案いたします。

5.開発期間の短縮と費用削減に繋がる方法を知りたい

解決策

CAE解析はコンピュータ上で製品を作成し条件設定して強度などを評価します。形状や材料、条件変更なども簡単に出来るため、試作~実験を行う場合に比べて短期間内により多くの設計案の検証ができます。
実験回数を減らしてCAE解析に置き換えることで開発時間とコストを削減しつつ最適な形状を設計することができます。
また、CAE解析を活用するためには、解析の目的に適したモデル・境界条件の設定、結果の確からしさへの考察が必要になります。
弊社では経験豊富で有資格者のCAEエンジニアが多数在籍しておりますので、お客様の製品に合わせてどういった解析が必要か丁寧に対応させていただき、お客様から高い評価をいただいています

解析手法の重要性

これらの解析手法の活用は、部品の設計・開発プロセスにおいて重要な役割を果たします。
コンピュータでのシミュレーションを用いた解析手法を活用することにより、設計段階での最適化・部品の品質向上・設計や開発の効率化・競争力強化・自動車の故障リスクの低減を実現することができます。
従来の試作や実験による手法に代わって、時間やコストを削減でき効率的かつ正確な解析が可能です。

「CAE受託解析」でできること

私たちデジタルソリューション株式会社が提供するサービスでは『CAE解析』という技術を使い、コンピュータ上で部品の強度や変形具合を計算し、数値化と可視化ができます。
この技術を活用することで、試作品の作成や調査にかかる時間を大幅に短縮し、より精度の高い設計・開発が可能になります。
『解析のプロ』としてお客様の目的、価格、時間等の要望や制約などをお伺いし、「最適な解析の方法は？」「どちらの試作品が良いのか？」「材料は？」などを、お客様と同じチームになった気持ちで考え、最適なご提案をいたします。
はじめは分からないことも多くあると思いますが、お客様と納得してモノづくりを進めていけるよう、解析の技術を使ってお手伝いをさせていただきますので、ぜひお声掛けください。

【活用事例】接触を考慮した自動車のドアの押し込み解析

自動車のドアの押し込み解析は、ドアが外部の力によってどの程度変形するかを評価するためのものです。接触を考慮した解析では、ドアと他の物体との間の相互作用も考慮に入れます。
ドアに衝突荷重を作用させたときのドアの変形量と応力分布を解析することで、ドアの衝突時の安全性を評価することもできます。
3次元コンピュータシミュレーションを使って接触を考慮した自動車のドアの押し込み解析を行うことは、ドアの性能を向上させ、開発期間とコストを削減するために有効な手段です。