鉄道

Altairの鉄道産業向けソリューションには、効率的なシミュレーションモデリング、設計最適化、乗員の乗り心地・安全性解析、陰解法 / 陽解法、電磁界解析、マルチボディダイナミクス解析など、あらゆるツールが揃っています。

Image
Stadler Rail社が開発時間を短縮 Alois Starlinger博士が、Stadler Rail社での開発期間の短縮にAltair製品群がどのように貢献したかについて語っています。

Image
鉄道車両メーカーがHyperWorksで設計変更を迅速化 「HyperWorksによって設計プロセスが一変しました。 メッシュの修正が容易になったため、 別の設計案を試すことをためらわなくなりました」 View the Case Study

鉄道産業におけるHyperWorksを用いた効率化

鉄道産業における車両設計では、乗員の乗り心地と安全性の確保、および空力性能を考慮する必要があります。この課題を解決するためには、設計初期段階よりCAEの機能を最大限に活用することで、設計要件を満たすための検証および意思決定において重要となる、性能 / コスト見通しを評価することが可能となります。

Altair HyperWorksは、以下をサポートする最高水準のシミュレーションツールを鉄道産業に提供しています。

  • 効率的かつ高度なモデリング

  • ロバスト構造解析

  • 衝突・安全解析

  • 電磁界解析

  • 乗員の乗り心地の設計

  • 最適化されたロバストデザイン

HyperMeshHyperViewOptiStructFEKOおよびRADIOSSなどのCAEツールは、 鉄道シミュレーションにおいて次世代へもたらされる新たなスタンダードになりつつあります。

Quote
「HyperWorksにより、解析用のモデルの品質を確保しながらシミュレーションの開発期間を大幅に短縮できました。また、最適化、マルチボディダイナミクス、衝突シミュレーションも可能になりました」

S.Mani

Executive Director-Motive Power

RDSO


事例を読む


ギャラリー

Img Img Img Img Img Img
Stadler Rail社での構造の設計と最適化 列車乗務員の対衝突安全システム(イメージ提供: Sharma Associates社) HyperWorks製品群を用いたAmerican Railcar Industries社の設計(イメージ提供: American Railcar Industries社) Stadler機関車の応力解析(イメージ提供: Stadler Rail社) ALSTOM社の列車パッシブセーフティシステム設計(イメージ提供: ALSTOM Transport社) 日本車輌製造株式会社はAcuSolveを使ってキャビンの乗り心地を改善(イメージ提供: 日本車輌製造株式会社)
Img Img Img Img Img Img

効率的なFEモデリング

鉄道車両全体のモデリング

鉄道の技術開発においては、CADモデルから有限要素モデルを効率的に作成する必要があります。HyperMeshHyperViewは、鉄道分野のCAE領域で広く採用されていおり、次世代のモデリングおよび可視化ツールとなっています。これらのツールは、有限要素モデルの処理において、最新で効率的なプラットフォームを提供しています。

  • CATIA、NX、SolidWorks、Pro-Engineerなどを含む主要CADパッケージとのダイレクトインターフェース

  • 有限要素モデルの作成に掛かる時間を、従来ツールと比較して50%以上短縮する強力な形状クリーンアップとメッシングテクノロジー

  • 薄板のソリッドCADモデルから、シェルの有限要素モデルへの変換における中立面の自動作成

  • ボギー台車およびホイールモデリングにおいて、高品質なヘキサおよびテトラ要素を作成可能な高度なソリッドメッシングツール

  • 溶接やボルトなどの結合部を効率的にモデリング可能なコネクター機能

  • マルチソルバー環境: RADIOSSOptiStruct、およびサードパーティー製ソルバー(Nastran、Abaqus、Ansys、Dynaなど)を含む主要ソルバーに対し互換性を有する単一共有CAE環境

  • 有限要素モデル全体および一部分のパラメータ化により、 CADの形状変更にともなうモデル更新や、修正またはトレードオフを迅速に検証

構造解析

応力、機構、安全性の解析

HyperWorksは、鉄道産業におけるさまざまなシミュレーションに対応した、優れたソルバーを備えています。

  • 応力解析: OptiStructにより詳細応力解析が可能

  • 損傷や複合材設計の動解析: RADIOSSが、金属や複合材の構造物における衝突シミュレーションソルバーとして広く活躍

  • 機構解析: マルチボディダイナミクスのソルバーであるMotionSolveは、特に航空機のフラップ、着陸装置、シートリクライニングの機構設計において威力を発揮

  • 乗員シミュレーション: 乗員およびシートモデルを使用した衝突・衝撃シミュレーションによる、乗員に関する挙動や障害などの詳細を解析

すべてのシミュレーションのニーズに、Altairは、早く、正確で、高い信頼性を備えた物理シミュレーションで応えます。

電磁界解析

Altairは、電磁界解析ツールの大手プロバイダーです。

鉄道産業は電磁信号を利用することで、安全な運行を実現し、任務の重要なタスクを実行しています。多種多様な電磁界解析手法を統合したソフトウェアであるFEKOでは、以下のことを実行できます。

  • 高速かつ効率的な数値解析手法を用いてアンテナの配置を最適化

  • 近接の構造物の遮蔽や遮断に起因する、アンテナの放射パターンの歪みを解析

  • 効率的なケーブル配置、ケーブルカップリング、遮蔽システムを設計

  • 構造物が乗客の携帯電話信号に与える影響をモデル化

  • 電磁放射障害の曝露レベルを解析

  • デバイス間の干渉を解析

  • 落雷と、落雷によるケーブル、回路、アンテナへの影響を解析

  • 外部ソースからの高電力干渉を解析

乗員の乗り心地の設計

競争の激しい鉄道産業においては、乗員の乗り心地と利便性を高めるイノベーションを創出し続けることが求められています。Altairのシミュレーション環境を使用し解析することで、設計を改良し乗客キャビンの安全性を向上させるのに必要とされるデータが入手可能です。

最適化されたロバストデザイン

Altairは、設計を改良するための最適化手法の開発と応用において市場をリードしてきました。OptiStructHyperStudyは、性能要件を満たした製品を開発しながら、トレードオフを自動的に処理することができる強力なツールです。たとえば以下の作業に応用することができます。

  • 車両のボディ – 構造物の安全性、音響、重量、コストの最適化

  • ボギー – 耐久性、音響、アセンブリ、性能の最適化

  • シート – 安全性、重量、座り心地の最適化

  • パンタグラフ – ロバスト性、耐衝撃性、伝送効率の最適化