「エクサ・グループ最新情報と流体騒音分野への展開について」
米国エクサ・コーポレーション　
上級副社長　 Jim Popeo

本セッションではエクサ・グループの最新情報をご提供します。 更に、本セミナーのテーマである流体騒音アプリケーションを展開するにあたっての産業界を取り巻くビジネス環境とエクサ・グループの取り組みと今後の計画についてご説明いたします。

■基調講演
「車体周囲に発生する風切り音予測手法の開発」
三菱自動車工業株式会社　開発本部　実験総括部　
奥津　泰彦様　　濱本　直樹様
三菱自動車エンジニアリング　デジタルエンジニアリング部　
森田　浩一様

自動車の静粛性への要求は年々高まっており、風切り音の低減も重要な要素となっています。そこで、車体周囲の乱流に起因した風切り音の低減を図るため、PowerFLOW®による風切り音予測を行いました。今回は当社製品ギャランフォルティススポーツバックのリヤウインドウ周りの音響解析結果を報告します。 これまでの研究から、乱流に起因した風切り音は車体表面上の突起や段差による剥離・再付着流れによって発生すると考えられています。 そこで、外装部品により発生する風切り音の予測を行い、実測結果との比較検証を行いました。その結果、剥離・再付着流れの抑制が風切り音低減に有効であることを確認しました。

「現代自動車における仮想プロトタイプ開発に対するデジタル風切音テストプロセス」
米国エクサ・コーポレーション
流体騒音アプリケーション　マネージャー
Dr. Siva Senthooran

JDパワー＆アソシエイツ社の初期品質調査によると、風切音は、常に自動車の顧客の最大の不満であり、顧客ブランドロイヤリティや売上に直接影響を与えるものです。歴史的に自動車製品開発プロセスは風切音を評価する為に車両プロトタイプに強く頼っており、結果として風洞テストの高いコストや設計の後段階での変更、音響パーッケージの追加といった課題があります。OEMは、多くの場合設計開発の後段階で騒音の課題に取り組むことになり、そのためのリソースも十分ではないことも多いです。そのため、初期段階で風切音を予測するデジタルプロセスが強く望まれています。
本セッションでは、風切音のためのプロトタイプの必要性をなくし、PowerFLOWを用いてデジタル風切音プロセスを開発、導入した現代自動車のケースを紹介します。このデジタルアプローチの信頼性を検証するために、典型的な風切音の課題であるサイドグラス風切音とサンルーフバフェティングについてシミュレーションの結果を空力騒音風洞テストの結果と比較しています。また、短い車両開発の間隔で、シミュレーションに基づいた評価プロセスを実現する為にプリプロセスとポストプロセスの標準化も活用されています。

「SEA法と自動車騒音設計におけるその活用」
Cambridge Collaborative, Inc.
代表取締役社長 Dr. Jerome E. Manningt

統計的エネルギー分析あるいはSEAと呼ばれる手法は、構造や音響システムにおける振動エネルギーの流れと分布を予測する方法のフレームワークです。その独自の統計的と呼ばれる側面は、100％決定的な特性で単一のシステムをモデル化するのではなく、形状や境界条件の小さな変動を示す類似モードグループの母集団を扱う点からきています。自動車騒音設計プロセスにおいて、SEAはその価値を増しており、特に、プロトタイプの利用を徹底的に減らし、より効率的な設計サイクルを実現するために必要とされてきています。SEAは世界中の自動車分野で利用され、車室内の音を正確に予測することができる信頼できるモデリング手法が得られています。本セッションでは、SEAソフトウェアであるSEAM3Dを用いたケーススタディとしてこれらの例を紹介いたします。

「エクサ・グループの新しい流体騒音機能の紹介：車室内騒音、HVAC騒音＆ファン騒音」
米国エクサ・コーポレーション　
流体騒音アプリケーション　マネージャー
Dr. Siva Senthooran

本セッションでは、現在のデジタルプロセスを更に新しいアプリケーションに拡張する為に、エクサ・コーポレーションが開発した最近の機能を紹介します。PowerFLOW+PowerACOUSTICSは統合された使いやすいシステムとして風切音による車室内騒音予測機能を提供します。これは、風切音による車室内騒音を予測する初めてのかつ検証されたソリューションで、これにより空力騒音や騒音制御エンジニアは、騒音ターゲットを満たす為に共同して効率的に車両のエクステリアと騒音パッケージデザインを最適化することができます。PowerACOUSTICSは長く求められてきたデジタル風切音テストの目標を実現化します。つまり、インパクトが大きく、変更に対するコストが小さい開発ライフサイクルの初期フェーズでの風切音デザインの評価と改善を可能とします。また、車両メーカーでは乗客が感じる騒音レベルを減少することが求められ、暖房や換気、空調、そして冷却ファンによる騒音もまた音響性能改善のターゲットとなっています。PowerFLOWは、実際の十分に詳細なHVACシステムによる騒音の正確な数値予測を行うことができる唯一のCFD/CAAツールです。この機能によりHVACエンジニアは提案された設計の初期の騒音評価を得ることができ、設計オプションを検討し、現在の設計における騒音課題の診断や改善を行うことができます。

「空力特性に影響を与える風洞及びタイヤ詳細形状の効果」

エクサ・ドイツ　
マネージング・ディレクター　Heinz Friz

車両の空力特性最適化は、燃料高騰やCO2排出規制による燃費向上のために車両開発の重要な要素になってきています。空力特性の開発プロセスは、一般的に風洞実験をベースに開発されてきましたが、デジタルシミュレーションの活用頻度も高まってきています。この2つのアプローチは、実走行条件を再現することを前提に検討されています。双方の異なるアプローチの比較やデジタルシミュレーションの検証において、風洞の効果や車両の簡易化の導入による影響を理解することが重要です。 本セッションでは、主に下記3項目について紹介いたします。

(1)　デジタルシミュレーションによる検証および車両の空力最適化における風洞の効果
(2)　車両空力特性における簡易化/理想化されたタイヤと実形状による影響
(3)　風洞実験やデジタルシミュレーションをベースとした信頼性のある最適化プロセスの重要性

「熱流体シミュレーションの実用例紹介」
米国エクサ・コーポレーション
熱アプリケーション シニアディレクター Ales Alajbegovic

車両の熱性能を、設計初期あるいはプロトタイプが作成される以前に最適化するには、シミュレーションツールの活用が有効です。エクサ・コーポレーションが開発した解析手法により、設計変更が冷却性能や熱制御にどのような影響を与えるのか、実用的な評価を下すことが可能です。本セッションでは、シミュレーションの活用により車両の設計改善・最適化に成功したいくつかの事例をご紹介いたします。

「統合形状プロセスソフトウェアPowerDELTA及び自動ポスト処理ツールPowerREPORTの紹介」
エクサ・ジャパン株式会社
技術マネージャー　伊集院　浩一

PowerFLOW独自のロバストな形状準備アルゴリズムと高並列性能により、実機車両の高精度な空力計算が1週間程度で実施可能となりました。近年では、空力だけではなく、冷却、熱害、流体騒音などの課題にも適応が拡大されています。従来では、こうした異なる分野の解析に対して異なるツールを使用としていましたが、エクサ・コーポレーションが開発した新しい統合形状プロセスソフトウェア「PowerDELTA」を用いることで、品質の異なるネイティブCADデータにも対応可能となり、空力、熱害、流体騒音といった異なる分野の解析に対して共通の実車モデルを使い、車両の統合的な解析が可能になります。これにより、シミュレーション毎にモデルを作成する必要がなくなり、大幅な工数の削減と品質の向上を実現します。更に、日々の計算で発生する膨大な量の結果を自動でポスト処理を行うツールとして「PowerREPORT」を開発しました。本セッションでは両ソフトウェアの紹介をいたします。