カーボンニュートラルソリューション

日本で注目を集めている浮体式洋上風力発電の開発を進める上で、Ansysを活用して設備の信頼性や耐久性を高めつつ、コストや環境への負荷も抑えた解決策を導き出しました。

太陽光発電システムで使用するインバータの寿命維持を図るため、Ansysを活用してわずかな所要時間で無効電力特性とデバイス寿命のトレードオフの観測を可能に。

水素とアンモニア燃料は従来の炭化水素燃料とは異なった性質を持ち、燃焼時に発生する物質も異なります。したがって、実物の試作品や試験設備等を製造する前に、それらの設備や製品のシステム全体におけるエネルギー効率やエミッション、過渡応答などに対して十全の事前検討が必要となります。この資料では1次元のCAEを用いたシステム全体を対象とした事前検討例を紹介いたします。

水素とアンモニア燃料は従来の炭化水素燃料とは異なった特性を持ちます。特に水素は気体のままでは輸送性が悪いため極低温液体にして扱わねばならず、配管やポンプ等に特殊な設計が必要となります。また、燃焼速度も従来燃料と比べ非常に速く、新しい設計の燃焼器が必要です。この資料では3次元のCAEが燃焼器やポンプの設計にどのように役立つかを紹介しています。

水素はカーボンニュートラルソリューションの重要な部分を占めていますが、燃焼させると逆火、音響不安定性、自己発火などの問題が生じます。こうした問題はシミュレーションを活用することで克服が期待されます。本資料では、水素のエネルギー利用にあたってのシミュレーションの有用性を解説しています。

再生可能エネルギーの生産が増加したことで、水素を製造して電力として貯蔵する実用的な解決策として、プロトン交換膜水電解への関心が高まっています。
本資料では、流体シミュレーションソフトウェアAnsys Fluentを用いたスペインの国家プロジェクトENHIGMAの事例をご紹介しています。

NIMSの液体水素材料研究センターでは、高効率での液体水素の製造を可能とする磁気冷凍技術に関わる材料、システムの開発が行われています。センターのミッションや技術の実用化、社会実装を目指した取り組みや展望、また活用されているAnsysにおける成果や課題などについてお話を伺いました。

水素燃料の普及には製造だけでなく、貯蔵、輸送、供給を適切に行うことも重要となってきます。本資料では、グリーンな水素重点ソリューションの開発、製造、商業化に特化した受賞歴のあるエンジニアリング企業であるNanoSUN社での流体力学シミュレーションソフトウェアAnsys Fluentの活用をご紹介します。

ポンプやタービン等の回転機械やボイラーなどの機器を組み合わせた大規模システムの発電プラント、パイプシステム、空調設備などについて、システムレベルの熱流体シミュレーションをFlownexで行いました。

ポンプ、タービン、コンプレッサ、ファンといった回転機械の、省エネ・高効率化・低騒音を実現するために、Ansys Blade Modeler、Ansys Vista、Ansys CFDを活用して計算しました。

学生フォーミュラチームであるE-AGLEはAnsysのAdditive Manufacturingのトポロジー最適化機能を利用し、最適化とジョイントの強化を施したレースカーを設計しました。

学生フォーミュラ大会のレースカーについてAnsysを活用しリアウイングの重量40%削減、ラジエーターを24%以上軽量化、セルの温度を15%下げることができました。

PlanetsⅩを用いた樹脂流動・繊維配向解析と、Ansysによる構造解析・モーダル解析・ローターダイナミクス等を連携したソリューションにより、樹脂代替製品の使用段階における性能の評価が可能です。

材料選定は、環境負荷を考慮した製品開発にはとても重要です。本ソリューションは、Ansys Granta Selectorを活用して環境負荷を考慮した材料選定を通じてカーボンニュートラルの実現へ貢献いたします。

軽量化を実現するために、積層造形技術を用いることで、各製品で必要とされる多種多様なニーズを満足する軽量材料が設計できるようになります。
本ソリューションは造形条件と性能の関係をCAEによって取得し、それを元に造形レシピを策定することで、効率的なDfAMを実現します。

モータのトポロジー、巻線タイプ、冷却システムといった設計上のさまざまな選択肢に関して、システム全体に与える影響を考慮しながら、それらを比較して評価する方法について説明します。

電動無人自動運転車の安全性の定義、実証のためにAnsys ｍedini analyzeを導入し、利用した例を紹介します。

脱炭素社会の実現に向け、自動車産業に課せられたミッションは「電動化モビリティ開発」の推進です。高度な解析技術を持ったAnsys製品をシームレスに連携させる電動化モビリティソリューションで、電動車開発の課題を解決します。

実機実験が難しい先進車両の開発に役立つ、自動運転/ADAS/EV開発における、Radar、LiDAR、カメラセンサモデルを活用したシミュレーション技術をご紹介します。

EV用パワートレイン用モータや近年の自動車の変化に伴う車載用モータなど、モータ開発における上流設計から詳細設計までをカバーするソリューションをご紹介します。

モーター駆動の電気自動車には、ガソリン車では発生しない現象があります。
電磁ノイズ/振動/熱/騒音などへの対策として、インバーター開発における設計/検証/製造の各フェーズに応じたソリューションをご紹介します。

自動車や産業機器に搭載されるモータやインバータのバスバー設計において、低損失・低インダクタンスの要件を満たしつつ、熱応力や放熱特性を考慮した、バスバーの最適化手法をご紹介します。

高効率、小型化、低コストを満たすEV用トラクションモータのコンセプト設計をAnsys Motor-CADとAnsys optiSLangを活用して、電磁界から熱、構造などの複雑な相互作用を考慮した効率的な多目的最適化の手法をご紹介します。

全固体電池は、原料採掘、造粒、混合、充填・粉体配置、圧粉・成形といった製造プロセスがあります。これら工程の可視化および課題解決検討のために、Ansys Rocky、Multiscale.Sim、LS-DYNA、Ansys Mechanicalを活用しています。

セル（電池）としての性能は電極の材料や充填時の微細構造によって決定されるため、材料選定とともにマイクロスケールでの検討も必要です。Ansys等CAEツールを用いた総合的なバッテリーソリューションをご提案します。

パワー半導体開発で大きな課題となる高精度な伝熱モデルの作成について、ROM (モデル次数低減、以下ROM) という最新の数学アルゴリズムに基づいた効率的な手法を説明します。CO2削減へ貢献するデバイスの熱対策と、信頼性を元にした疲労寿命予測の効率化が可能になります。

CO2削減へ貢献するデバイスの熱対策と信頼性を元にした疲労寿命予測の効率的な手法の説明です。解析ツールは保有しているものの、疲労寿命予測の方法がわからない、取り組めていない方に役立つ情報をご紹介します。​

Rolls-Royce社とElectroflight社は協力して、時速300マイルを超える完全電動航空機を開発しました。バッテリーパックの強度、熱、他の性能基準を満たすためにAnsysを活用しました。

Arsenal社は航空機の電子部品に取り付けられるハンドルを軽量化するためにAnsys Discoveryを活用することで3Dプリントされたハニカム構造に切り替え、大幅な従量削減に成功しました。

美濃窯業株式会社様はファインセラミックス焼成用の燃焼炉での焼きムラを防ぐためにAnsys Fluentを活用することで、特殊なバーナーと精密温度制御システムの開発に成功しました。

CAE大規模解析は多くのCPUを利用し、計算サーバからの排熱を冷やすための空調など、温室効果ガスの排出量が多くなる課題があります。そのような課題に対してサイバネットCAEクラウドを利用することでCO2削減に貢献します。

Ansys Granta MI EnterpriseとPTC Windchillを連携することで、製品のライフサイクル全体におけるカーボンフットプリントを評価、最適化できます。製品の材料選択や製造プロセス、廃棄方法まで、総合的なCO2排出に貢献します。