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自動車新時代の材料開発と破断予測シミュレーション機能の構築

自動車の重要課題である衝突安全性能の開発で活躍するのがCAE(Computer Aided Engneering)。JSOLが販売・サポートを行っている「LS-DYNA」は、日本における衝突安全CAEのデファクトスタンダードと言えるパッケージである。JSOL認定プロフェッショナル(アプリケーションコンサルタント)の岡村昌浩は、LS-DYNAを用いたCAE新技術の開発を担当。日米欧の最新情報を集約して日本の顧客向けにアレンジ・提案を行い、ソリューションや関連パッケージの拡大に貢献している。

シミュレーションの新機能開発と顧客への的確なアドバイス

 自動車の開発ではCAEを活用し、衝突安全性能や乗員・歩行者保護、振動騒音などの課題を設計段階からシミュレーションで検証する"バーチャル・プロダクト・デベロップメント"が、当たり前になっている。もはやCAEなくして自動車開発はあり得ない、と言っても過言ではない。
 衝突安全解析に関しては、日本において業界標準となっている構造解析ソフトウェア(CAEパッケージ)が「LS-DYNA」だ。今や国内では、ほぼ全ての自動車メーカーがLS-DYNAを導入している。

 JSOLのLS-DYNA関連のスタッフは、LS-DYNAが、より多様な分析を高精度かつ高速度でシミュレーションできるようにする新機能の開発と、利用者のサポートに取り組んでいる。岡村はこれまで自動車の形状や材料が、衝突時にどのような影響を乗員に与えるかなどをシミュレーションする機能開発を担ってきた。現在は、自動車の環境貢献と安全性の向上のために世界規模で進んでいる軽量化に対応した構造解析技術の開発チームを率いている。

 「衝突安全シミュレーションとは、簡単に言えば仮想空間上に硬さや重さもある車を創り、その車を使って仮想的に衝突試験を実施して車体がどのように変形するかや乗員への影響を予測する技術です。例えば、ある部品をこの部位に使っているときに時速55キロで正面衝突したら、部品はこのように変形し、ドライバーの足を骨折させる可能性があるといった一連のストーリーを導き出すのです」

 自動車の安全基準では、各国に通称「NCAP(New Car Assessment Program)」という独立中立の評価機関がある。日本では、独立行政法人自動車事故対策機構(NASVA)が担当している。
 NCAPでは無作為に車を購入して正面衝突試験や側面衝突試験を行い、その結果から安全性を点数と「★」の数で評価し、公表している。

 「自動車開発では、NCAPのより高い安全基準をクリアすべく、シミュレーションが繰り返されます。使う材料や車体形状などをさまざまな角度から検証して、その結果を車体設計に反映し、実車試験へと移行するのです」

 岡村は、CAEによるシミュレーションソフトに10年以上の実務経験を持っている。縁あってCAEをリードする欧州とも強いコネクションがあり、最新の情報をもとに顧客の抱える問題に迅速かつ的確にアプローチして解決策を提案している。
 さらに過去の膨大な実験やCAEの知見をもとにしたシミュレーションモデルの評価や改善提案も迅速で、CAEと実験の双方のポテンシャルを最大限に生かすアドバイスも行っている。その力量に対する自動車メーカーの解析・設計部門からの信頼は厚い。

(2017年01月現在)

自動車軽量化のための材料結合、破断、ばらつきを一気通貫で検証する機能の開発→


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