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LS-DYNAの解析技術の創造で自動車安全の明日を築く

現在、あらゆる製品開発でコンピューターの支援を得たエンジニアリング(CAE= Computer Aided Engineering)が不可欠になっている。基本設計から製造プロセスまであらゆる現象を解析して有用なシミュレーションデータを提供するのが汎用CAEソフトウエア「LS-DYNA(エルエス・ダイナ)」だ。LS-DYNAをベースにし、特に自動車業界において各種の解析技術を開発してきたのが株式会社JSOLエンジニアリングビジネス事業部CAE技術グループのJSOL認定ITプロフェッショナル(アプリケーションコンサルタント)林信哉である。「安全を確保する技術」という創造の現場について聞いた。

 林の仕事を一言で言えば、「自動車衝突安全性能についてのCAE解析」となる。
 自動車メーカーにとって乗員の安全確保は最大の責務であり、それは同時に最も難度の高い課題だ。そして、さらに安全な自動車を開発するためには、より高精度な解析技術が求められている。そこでCAEを活用して衝突安全性能の開発提案を行ったり、技術課題をCAEにより解決したり、新しい解析技術の研究開発を行うなど「安全確保をCAEソフトウエアの立場から支援する」のが林の仕事である。

 「単純な比較では、地上を走るクルマで最も安全なのは戦車です。大きく頑丈で、少々の衝突でもびくともしない。しかし、一般の人が戦車のような車を利用するのはナンセンスですし、最大の問題が1リッターの燃料で数百メートルしか走行できないこと。燃費が悪すぎます。一般の人には、もっと軽くて経済性の高いクルマが必要ですが、それと同時に戦車ほどではありませんが十分な安全性能を兼ね備えなければなりません。安全性能と経済性を両立させるのが自動車開発であり、設計から製造まで、LS-DYNAの解析・シミュレーション技術を使って支援します」

 LS-DYNAは、汎用のCAEソフトだ。さまざまな物理現象を解析・シミュレーションする。例えばクルマが衝突した際に、車体のどの部分にどれぐらいの力がかかり、乗員空間を守りながら効率的に変形していくのかを設計データを基に解析・シミュレーションする。  LS-DYNAは、米国ローレンス・リバモア国立研究所の研究員だったジョン・ホルキスト博士によってパブリックドメイン版として開発された。博士は1987年にリバモア・ソフトウエア・テクノロジー社(LSTC)を創業し、自動車衝突解析のために大幅な機能改良を行った商用版LS-DYNAの開発と販売を開始する。

 LSTCはLS-DYNAの機能開発の強化に力を注ぎ、『One code strategy』と銘打って複数の物理現象を1つのソフトウエアでシミュレーションできるマルチフィジックス機能を開発目標にしている。
 「一般的には衝突解析や流体解析を行うには専用のソフトウエアをそれぞれ購入しなければなりません。さらにユーザーは異なるソフトウエアに習熟しなければならないため、多くのコストと時間を必要とします。LS-DYNAの『One code strategy』はこれらの課題を解決するだけでなく、流体と構造の"連成解析"を容易に行えることも大きな利点です。例えば、自動車の動きを考慮した車体周りの流体解析や、心臓弁膜の物理的な動きと血流の関係などを高精度にシミュレーションできます」

 LS-DYNAによる応用解析技術の開発は、世界各国の研究機関や企業のユーザーだけでなくディストリュビューターも取り組んでいる。その中でJSOLは、日本においてLS-DYNAの販売・サポートを最初に始めた草分けのディストリビューターとして長年にわたってLS-DYNAの解析技術をユーザーに提供してきた。これにより国内自動車メーカー向けでは圧倒的なシェアを誇っている。

 「僕の仕事の使命は、LS-DYNAを使った独自の解析技術の開発と、それによりユーザーの方々の製品開発の効率化に貢献することにあります」

(2015年04月現在)

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