車両ウォーターマネジメント設計は、依然として冠水走行などの複雑な物理試験に大きく依存しています。気候風洞実験は非常に高額であるうえに、大雨や降雪といった実際の環境条件を再現することは困難です。さらに、重要な現象を正確に観察・測定することも容易ではありません。そのため、テストだけに依存すると、開発後期に高コストな修正を余儀なくされるリスクがあります。
従来のCFDソフトウェアでは、モデル準備に多大な時間と労力を要します。一方、粒子ベースの手法はメッシュ不要でシンプルにモデリング可能です。SPH法は、大規模な領域、物理的な時間スケール、自由表面を伴う流れ、そして高度に動的な流体現象を扱う上で最適なソリューションとして広く利用されています。ウォーターマネジメントのような複雑な解析領域では、メッシュベースの手法は適用が難しいか、非常に高コストになる場合があります。
メッシュレス・バーチャルシミュレーションにより、開発の初期段階からウォーターマネジメントに関する有益な知見を得ることで、フロントローディングを実現できます。
設計変更リスクの最小化
開発の初期段階で潜在的なリスクを把握することで、不具合の発見遅れや高コストな設計変更を防ぐことができます。
フォトリアル可視化による詳細解析
フォトリアルな可視化とバーチャルセンサーを活用することで、車両のあらゆるコンポーネントを詳細に把握できます。
効率的なモデル準備
粒子ベースのソリューションにより、メッシングが不要となり、複雑な領域の離散化や境界条件の変化、さらには高度な物理現象もシンプルに取り扱うことが可能です。
高速な設計反復と最適化
解析結果から得られる有効な知見を迅速に活用し、開発初期から設計に反映できます。潜在リスクの早期把握により、不具合の発見遅れや高額な設計変更を回避します。
複雑さを克服
従来のCFDでは扱いにくい大規模な領域、時間スケール、そして高度に動的な流れにも対応し、確実にシミュレーションすることが可能です。
ジオメトリーデータはドラッグ＆ドロップで簡単に取り込め、低品質なCADデータでも粒子ベース手法により問題なく処理できます。煩雑な前処理やメッシングは不要です。
直感的なGUIにより、シミュレーション設定はスムーズかつシンプルに行えます。CFDの専門知識がなくても、誰でもウォーターマネジメント設計の検討・最適化が可能です。
フォトリアリスティックな可視化やバーチャルセンサーを活用することで、車両のあらゆるコンポーネントを詳細に把握できます。潜在的なリスクを早期に特定し、故障の見落としや高額な設計変更を未然に防ぐことができます。
業界をリードするSPHシミュレーションによる車両のウォーターマネジメント
CAD入力から結果出力までの最速化
高速な計算により設計反復を加速し、リードタイムを短縮します。シミュレーションに基づいたデータドリブンな意思決定を可能にし、初期試作前から設計に反映できます。
直感的なUX
AVLソリューションのGUIは非常に直感的で、CFDの経験がないエンジニアでも容易に活用できます。これにより、解析担当者と設計者の間のギャップを効果的に埋めることができます。
フォトリアルな可視化
ツール内でのレンダリング、ポストプロセス、フォトリアルな可視化により、明確で実用的なエンジニアリングインサイトを提供します。この強力なデータ可視化機能が、ユーザーの迅速かつ的確な意思決定を支援します。
マルチスケール現象の効率的な取り扱い
独自の連続粒子サイズ機能 (Continuous Particle Size: CPS) アプローチにより、高度に適応可能な解像度を実現。関心領域の粒子密度を高めつつ、その他の領域では計算リソースを節約できます。
マルチGPU対応
複数のGPUを同時に活用することで、利用可能なメモリが拡張されます。
メモリ節約機能 (CPS、ダイナミックサンプリング、アダプティブサンプリング) とマルチGPU対応を組み合わせることで、従来はメモリ制約により不可能だったシミュレーションの実行が可能になります。
連続粒子サイズ機能 (Continuous Particle Size: CPS)
CPSにより、シミュレーション内で最も粗い粒子と最も細かい粒子のサイズ比を大幅に拡張できます。
その結果、必要な粒子数を大幅に削減することが可能となり、効率的なシミュレーションを実現します。
ダイナミック＆アダプティブサンプリング
PreonLabは、テンソル場をソリッドオブジェクトに接続し、ダイナミックサンプリングを有効化できます。
「Preon Solver」や「Solid Volume Solver」ではCPS機能を活用でき、アダプティブサンプリング、リファインメント (細分化) 、コースニング (粗化) といった柔軟な粒子制御を実現します。
スノーソルバー
雪は流体とは異なり、多様で複雑なダイナミクスを持ちます。
エラスト・プラスチックモデルは、雪のモデリングに高い有効性を発揮することが証明されています。
PreonLabでは雪を複雑な材料として扱い、堆積や多様なスケールの現象を忠実に再現することができます。
従来のCFDとPreonLabの違いを簡単に説明します。従来のCFDはメッシュ作成をベースにしていますが、PreonLabでは異なるアプローチが採用されています。画期的なPREON®テクノロジーの基礎として、SPH法（Smoothed Particle Hydrodynamics）を活用しています。
Vehicle water management is a critical component of design, which traditionally has heavily relied on costly physical testing. Whereas conventional CFD is hardly applicable due to underlying modeling complexity and extremely high computational costs, SPH technology has virtually revolutionized water management simulation.
Water management is an important aspect of vehicle design. It includes everything from soiling and wading to splashing and the impact this has on the vehicle's aerodynamics. Even the vehicle's windshield wipers are part of it, as is the investigation
Vehicle water management is a challenging engineering problem to address, but the right development tool can make the process more efficient and enjoyable for the engineer.