ボルボ・バス・コーポレーションは MSC Nastran で構造解析のあらゆるニーズを標準化

Hexagon の Manufacturing Intelligence 事業部のソリューションマーケティングディレクター、Anders Winkler

Engineering Reality 2024 年1号

Engineering Reality 2024 年1号

スマートマニュファクチャリングの加速

シミュレーションは、エンジニアが物理的にプロトタイプを構築する前にさまざまな戦略とシナリオでモデルを作成して評価できるため、現代のバスの設計に不可欠なツールです。エンジニアは、シミュレーションソフトウェアと技術を使用して、高速、地形、天候条件などのさまざまな条件下で車両の性能を評価します。これにより、物理的な試験や再設計の必要性を減らし、時間とコストを節約できます。

シミュレーションにより、燃料効率の向上や排出ガスの削減など、車両性能が最適化されます。エンジニアは、さまざまなシナリオでモデルを作成し、異なる設計オプションをテストすることで、性能目標を達成するための最適なソリューションを見つけることができます。

シミュレーションは、初期のコンセプト段階から生産前の最終試験まで、車両設計プロセスのさまざまな段階で使用できます。エンジニアは初期のコンセプト段階でシミュレーションを使用し、高いレベルの決定のための情報を得ることができます。また最終検証段階でシミュレーションを使用することで、設計を検証し、生産で見つかる可能性のある問題を予測し、さらにより高いレベルの CAE 忠実度の必要性を示す可能性があります。

設計でシミュレーションを使用する際の最も重要な課題は何かと尋ねられたとき、David は次のように答えました。「十分なレベルの詳細を見つけ、受け入れることです。CAE エンジニアは、問題を深く掘り下げることが容易です。利用できる最も高度なソルバーを使用して、あらゆる部品を可能な限り最高の解像度でモデリングします。

しかし、プロジェクトでは時間とコストが常に課題となっています。私たちはすべての作業において効率的になり、これらの複雑な問題に対して適切なソルバーを用いて、正確なレベルの詳細をモデルに組み込む必要があります。」

 

図1. SOL 101 バスのホワイトボディ用のソリューション。 

図1. SOL 101 バスのホワイトボディ用のソリューション。

「 1 つのソルバーに焦点を当てることで、より高度なシミュレーションに関する社内プロセスとガイドラインの開発、 MSC Nastran で利用可能な機能の探索、および VBC で使用される MSC Nastran ソリューションシーケンス数の拡大に私たちの方法を集中させることができます。ええ、決定には大いな利点があります。

David Lantz
プリンシパルシミュレーションエンジニア
ボルボ・バス・コーポレーション

MSC Nastran によるシミュレーション

MSC Nastran は、エンジニアがさまざまな問題を解決できる多くの連続的なシミュレーションソリューションを集めたものです。例えば、ソリューションシーケンス SOL101 は、構造物の静的剛性を測定するために使用されます。バス設計エンジニアは、ボディの全体的な剛性を測定し、高圧縮または高張力を経験する可能性のあるホワイトボディ (BIW) 構造の部分を視覚化するためにこれを使用します。

バス設計エンジニアは SOL 400 を使用して、プリテンションボルトなどの接触するコンポーネントの高度に非線形な挙動を視覚化します。

MSC Nastran のソリューションシーケンスはその包括的な性質のために、ボルボ・バスに標準構造ソルバーとして選択されています。David は次のように続けます。「現在、MSC Nastran には構築されたモデルで構成されるほぼ専用のモデルライブラリがあります。私たちは耐久性、 NVH、複合材などの複数の機能をサポートするさまざまな MSC Nastran ソリューションシーケンスでシミュレーションを実行します。1 つのソフトウェア環境に焦点を当てることで、 CAE 疲労/NEF (Network Exit Function) などの新しい機能を深く掘り下げ、マルチフロンタル法直接法並列化ソルバー (MUMPS) などの新しい開発を採用し、解決時間を約 50% 短縮することができます。」

図 2. SOL 400 非線形接触解析用ソリューション。

図 2. SOL 400 非線形接触解析用ソリューション。

MSC Nastran はマルチフィジックス製品群の一部です 

「Hexagon の MSC ソフトウェアまたは MSC Nastran を使用することにより、予想外の二次的または直近の利点がありましたか?」と聞かれたとき、 David は次のように答えました。「もし今日のように MSC Nastran を使用していなかったら、 Hexagon の Actran 音響シミュレーションを私たちのプロセスで開始できなかったかもしれません。」

Hexagon のマルチフィジックス製品群に含まれるActran と MSC Nastran は 、相互運用により構造解析を拡張して音響解析を可能にし、バスの内部と外部の騒音レベルを予測します。


ボルボ・バス・コーポレーションについて

ボルボ・バス・コーポレーションは安全性、持続可能性、革新に重点を置く、大型バスと長距離バス製造のグローバルリーダーです。ボルボグループの子会社である同社は、世界の 190 以上の国々で事業を展開し、市バス、都市間バス、豪華バスなど、幅広い製品を提供しています。安全への取り組みで知られるボルボ・バスは、革新的な安全機能を開発してきた歴史があり、その製品とサービスで数々の賞を受賞しています。

Hexagon マルチフィジックス製品群 について

すべての物理シミュレーションを一元化
構造シミュレーション解析ソリューション、疲労、数値流体力学、音響とNVHシミュレーション、マルチフィジックスコシミュレーションを含む、物理シミュレーションソフトウェア製品の完全なスイートにより信頼性と精度の高いデジタルツインを作成します。





David Lantz について

David Lantz は、ボルボ・バス・コーポレーションのシミュレーションエンジニアです。CAE グループ内で メソッド開発を担当しています。彼の手法は、初期に設計インプットが必要な場合や、コンセプト設計に関する質問に答える必要がある場合に、予備調査やプロジェクトをサポートします。





Engineering Reality 2024 volume 1

Accelerate Smart Manufacturing