車両運動力学

車両運動の設計者には、自動車の「feel」を解析して向上させるための高度な手法が必要です。Altairのマルチボディソリューションは、車両の運動性能に影響する主要な指標に関するシミュレーションおよび最適化を支援します。

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自動車産業界におけるMotionSolveの活用 MotionSolveが自動車システムの性能を最適化できる理由について説明した資料をご覧ください。 Download Brochure
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Altairのブッシュモデル: マルチボディシミュレーションの精度を向上 Altair Bushing Modelを使用することにより、ブッシュ試験データを実験モデルに取り込み、そのブッシュモデルを装備したマルチボディモデルのシミュレーションを実行して、非常にリアルな挙動のシミュレーション結果を得ることができます。 Download PDF
高級スポーツカー、経済的なコンパクトカー、頑丈なSUVもしくはオフロード車のいずれも、乗り心地および操縦性が車両の快適性と性能の主要部分を決定します。

  • サスペンション設計: 最適化スタディによるサスペンションの設計最適化

  • 乗り心地と操作性: 操作性用と耐久性用それぞれに適したタイヤモデルを使用した、車両全体の操作性および乗り心地の向上

  • 疲労解析向け荷重予測: フォーポスト耐久性解析、または耐久性用タイヤモデルを装着したフルビークル解析を実行し、バーチャルモデルを使って疲労解析を行うための荷重を生成

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「HyperMeshとOptiStructは、トポロジー最適化の意味と製品設計における役割を学生に教える際に欠かせない計算ツールです」

–Dr. Greg Jensen, Professor Mechanical Engineering

Brigham Young University


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ギャラリー

4ポストリグのシミュレーション 弾性体を用いた荷重予測 オートバイの乗り心地解析 サスペンション設計 モデル同定ツール: ブッシュパラメーターの自動フィッティング
4ポストリグのシミュレーション 弾性体を用いた荷重予測 オートバイの乗り心地解析 サスペンション設計 モデル同定ツール: ブッシュパラメーターの自動フィッティング
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サスペンションのシミュレーションと最適化

サスペンションのキネマティックスおよびコンプライアンス特性を適正化することは、車両の全体的な挙動を改善するうえで非常に重要です。サスペンションの設計因子を検討するために実施される一般的な試験としては、以下のものがあります。

  • キネマティックスおよびコンプライアンス試験

  • 静的上下変位負荷試験

  • 静的ロール変位負荷試験

  • 静的荷重ケース試験

  • 車輪の全姿勢確認試験

  • トリム高とスプリング調整の試験

Altairのマルチボディツールには、パラメトリックシステムを含む、拡張およびカスタマイズが可能なライブラリはもちろん、こうした試験のすべてを簡単に実施できる、いくつかの機能が搭載されています。

  • フロント5種類およびリア11種類のサスペンショントポロジー(ほかのコンポーネントのさまざまなシステムを含む)

  • 慣例試験の実施に対応した10種類のサスペンション解析

  • 標準試験に対応したレポート作成機能

Altair MotionSolveでは、キネマティックおよびコンプライアンスマトリクスベースの、90個以上のサスペンション設計因子を計算できます。

1つのハードポイントにおける変更がほかの複数の因子に影響を与える可能性があるため、多くの場合、サスペンションの設計因子の調整は非常に困難な作業です。こうした途方もないように思える作業も、Altair HyperStudyでDOEスタディや確率統計スタディ、最適化スタディを実施することで対処できます。

フルビークルの乗り心地および操作性解析

試作品の数を減らす手段として、世界中の企業は、タイヤやドライバーモデルコントローラーなどのいくつもの複雑な部品を使用した完全な実車両試験のシミュレーションを頼りにしています。忠実度の高いモデルは、タイヤ、路面、車両コントローラーなどのさまざまなモデリング要素を使用することにより作成できます。

Altair MotionViewのプリプロセッシングインターフェースには、一般的なステアリングおよびハンドル操作が広範に収録された、フルビークル解析のための車両ライブラリが搭載されています。

  • 最先端のマルチボディダイナミクスソルバーであるAltair MotionSolveにより、車両の応答を計算可能

  • Altairが開発した、計算コストを抑えた効率的なハンドリングタイヤ“HTIRE”を使用することにより、車線変更や定常円旋回などの一般的なハンドル操作を実行可能

  • 忠実度の高いFTire、RMOD-KおよびCD-Tireと3次元路面により、複雑な耐久性解析や乗り心地解析も実行可能

ChassisSimは、車両のマルチボディダイナミクスソフトウェアです。レーシングチームと車両運動エンジニアはこのソフトウェアを使用することで、実走行試験を行う前に、車両の挙動のあらゆる側面をシミュレーションできます。

Brüel & KjærのInsight+は、試験データとCAEデータを統合して効率的に検討する機能を備えており、エンジニアが設計プロセスの初期段階でNVHの寄与度をより良く理解するために役立ちます。Insight+を使用すればユーザーは、“車両全体を考慮した” 環境で評価された音響強度、伝達関数、寄与度を、実機試験やCAEから求めることができます。

マルチボディダイナミクスを用いた荷重予測

MotionSolveは、初期コンセプトの荷重予測機能、設計の改善やシステム変更の反映を簡単に実行できるモデル修正機能、設計性能とシステム性能を理解するための広範なポストプロセッシング機能を備えたマルチボディダイナミクスソリューションです。

以下の作業を行うことで、次工程の疲労解析のための入力荷重を生成できます。

  • 負荷サイクルのデータを4ポストリグ試験を模擬した車両モデルに適用

  • 耐久評価用タイヤモデルと3次元路面を用いて、実走行試験全体をシミュレーション

機能:

  • 一貫性のあるモデルを迅速に作成するためのサスペンションモデルライブラリ

  • DOEおよび統計的手法により、システムのばらつきの外的要因と内的要因の両方を把握。公称荷重に加えて、通常の使用環境における荷重のばらつきも把握可能

  • 荷重などのシステム情報を、有限要素モデルと簡単に共有可能

  • プラグ&プレイのシステムレベルモデリングにより、サブシステムを簡単に再使用可能

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