技術進歩と新たなイノベーションの追求により、各種システムはますます複雑化していますが、開発期間には限りがあります。このため、エンジニアはできる限り早期にコンセプトを確認する必要に迫られています。
複雑な形状、大きな計算メッシュ、さまざまな物理現象のシミュレーションを扱うことは、CFDで克服すべき課題のごく一部であり、その際、精度と速度のどちらも妥協できません。
コストの増大
実地試験にはプロトタイプが必要であり、時間と人件費がかかるためコストが増加します。
速度
開発にかかる時間は、開発にかかる労力に必ずしも一致するものではありません。
複雑さ
相互作用が高まったことで、相互依存コンポーネント数が増加しています。
精度と速度
多くの場合、一方を最適化すると、他方を犠牲にせざるを得ないトレードオフの関係となります。
先進のシミュレーション
CFDシミュレーションモデルの作成は複雑であるため、非常に時間がかかることがあります。
安全性
製品の機能、品質、安全性に関する厳格な要件を満たさなければなりません。
AVL FIRE™ Mには、独自の前処理、ソルバー、後処理の機能があり、任意のインターフェースを持つメッシュを含む、六面体セルから多面体セルまで、あらゆる計算メッシュを扱うことができます。多面体メッシュ向けFVM（finite volume method）とIB法（Immersed Boundary method）を組み合わせることで、車体やメッシュの動きだけでなく、形状が複雑なあらゆる用途に対応できます。AVLではこの独自アプローチを、Embedded Bodyメソッドと呼んでいます。
リリース2021 R2で導入されたソリューションアプリでは、数分で複雑なアプリケーションを作成できるガイド付きワークフローとテンプレートを利用できます。
AVL FIRE™ Mでは、実際の流れの複雑さを考慮した最先端の乱流モデリングを提供します。熱伝達のグリッドに依存しないモデリングにより、単相流および多相流、任意の流体・固体領域間の熱伝達、構造内温度を正確に計算できます。また、このソフトウェアは電磁場の計算やバッテリーの電熱挙動にも対応しています。
使いやすさ
ガイド付きワークフローとテンプレートにより、ユーザーはソフトウェアを簡単に操作できます。AVLシミュレーションデスクトップ（SDT）は、お客様のチーム内外やその他ツールとのデータ交換を実現するプラットフォームです。
開発の基礎データ
正確なメッシュ作成と計算により、最も正確な結果が得られます。これにより、データに基づいた意志決定が可能です。
効率的な作業
AVL FIRE™ Mでは、複数の領域を同時にシミュレート可能、つまり、同時シミュレーションが実施できます。
Embedded Body
CFDでのメッシュ設定は、困難なタスクです。そのため、AVL FIRE™ MはEmbedded BodyをFVMに統合しました。
このIB法によるアプローチにより、流束の離散化、境界条件、変化率、勾配計算などの点で、流体・固体界面における幾何学的に複雑な物体の取り扱いを単純化します。Embedded Bodyの操作は基本的に2ステップであるため非常に簡単です。
E-Motor冷却アプリ
効果的な冷却システムは、E-Motorの耐用年数にとって非常に重要です。AVL FIRE™ Mで提供されるソリューションアプリケーションには、オイルスプレー冷却タスクを解決するためのガイド付きワークフローが含まれています。
CADの設定、メッシュの生成、モデルの設定から始まり、シミュレーションの開始から後処理までガイドが提供されます。これにより、プロセス全体の簡略化だけでなく高速化も実現します。
熱暴走シミュレーション
バッテリーシステムの安全性を確保するには、セル内での熱暴走の発生タイミングと、熱暴走が隣接するセルに広がる速度を把握する必要があり、
AVL FIRE™ Mには、さまざまな条件下で熱暴走とその伝播を詳細に分析する機能があります。バーチャルツインを利用し、まったく同じ方法で何度でも試験を繰り返すことができるのです。Battery Thermal Runawayアプリがお客様をサポートします。
燃料電池劣化モデリング
燃料電池についての目標は、性能が安定し安全性が高く長寿命の電池を開発することです。この目標を達成するには、潜在的に有害な動作条件を回避するために、セル劣化とその原因に関する詳細な知識が必要になります。
PEMFC（Proton Exchange Membrane Fuel Cell）については、AVL FIRE™ Mで以下の化学的な劣化メカニズムを詳細に検討できます。
- 炭素腐食/炭素酸化/白金酸化
- 白金の溶解と再置換
- 粒子の剥離と凝集
- アイオノマーの劣化
AVL EXCITE™とAVL FIRE™ Mは、開発サイクルの初期段階で設計最適化を実現する、私たちの仮想化戦略の不可欠な部分を担っています。私たちはAVLのシミュレーションソリューションを活用し、クラストップレベルのオートバイメーカーとしての地位を維持しています。
– Triumph Motorcycles Ltd, Specialist Team Leader
ホワイトペーパー： ICEのプロセス・セーフ 3D CFDシミュレーション
このホワイトペーパーでは、AVLの3D CFDシミュレーションソリューションをご紹介します。AVLは、ゼロ・インパクト・エミッションとCO2削減に向けてICE（内燃機関）を最適化するためのソリューションを提供します。
ホワイトペーパー： ノズル先端の防水によりGDI エンジンの煤煙排出を低減
このホワイトペーパーでは、ノズル先端の濡れを最小限に抑えることで、GDIエンジンの煤煙排出を低減する方法をご紹介します。
ホワイトペーパー： バーチャルプロトタイピングによる排気システム開発
このホワイトペーパーでは、AVLが排出量の規制値達成のためにどのような支援をおこなっているのか、具体的な方法についてご紹介します。
ホワイトペーパー： 焼入れ最適化のためのCFDの活用
このホワイトペーパーでは、空気焼入れや浸漬、水焼入れを含む鋼部品の焼入れなど、熱処理プロセスを最適化するための予測シミュレーション手法についてご説明します。
ホワイトペーパー： 仮想燃料電池の性能と寿命の最適化 － コンポーネントから車両レベルまで
このホワイトペーパーでは、AVL eSUITE™を利用して、クリーン電源による高性能と長寿命を実現する方法についてご説明します。
お客様事例： EDAG 社の BEV 開発におけるシステムシミュレーション
バッテリー電気自動車（BEV）において高電圧蓄電装置は、性能、効率、航続距離という観点から非常に重要な要素です。これらの特性を最適化するためには、広範囲な調査が必要となります。それは車両全体の状況においても、時には極端な境界条件下でも同様です。
ホワイトペーパー： BEVにおける効率的なバッテリー熱管理
このホワイトペーパーでは、AVL CRUISE™ Mを活用した数値的アプローチにより、円筒形セル向けの蛇行冷却チャンネルを設計する方法をご紹介します。
航続距離、性能、コスト、安全性は、電動化車両を評価する指標です。その中心的な存在となるバッテリーは大きな可能性を秘めています。適切な設計とスマートな運用戦略が、最適な利用にとって重要です。また、車両での耐用年数が尽きた後は、大規模な貯蔵ユニットとして使用することで、バッテリーを持続可能な形で二次利用できます。
燃料電池と電解槽は、効率的にCO2ニュートラルな未来を実現するための優れたソリューションです。それらの用途は実に多岐にわたります。あらゆるサイズの車両に対応し、エネルギーの生成・貯蔵や、合成燃料（e-fuel）の出発点に至るまでその役割は広範囲に及びます。AVLのシミュレーションを使用して、対象となる燃料電池システムを開発・最適化できます。
既存燃焼機関の最適化と新規燃焼機関の開発については、温室効果ガス排出削減ニーズが主な課題となっています。自動車業界は、EURO 7や同様の規制による課題に対応しつつ、新たな代替燃料を研究・開発しています。代替燃料は、全世界的なCO2 排出量を即時かつ大幅に削減するのに役立ちます。
電気自動車（EV）は性能、航続距離、コストで評価されます。また、コンパクトなパワートレイン設計が望まれています。この設計は熱管理にも影響を及ぼします。
eモーターはほぼ無音で動作するため車両静粛性は向上しますが、エンジンの影に潜んでいたさまざまな騒音や振動が目立つようになっています。
車体は、おそらく車両のうち最も多面的な要素です。視覚的な印象を決定する主な要因であり、天候による影響から車両を保護する役割も果たしています。また、空気が流れる場所では、空気によるノイズが発生することも考慮しなければなりません。このノイズは、車両の周囲と車内の両方で感知されます。
With the new era of eMobility, the creation of efficient vehicle aerodynamics is becoming increasingly important. New regulations drastically increase the number of necessary aerodynamic design analyses, as does the need for rapid and reliable aerody
When developing a battery for an electrified vehicle, temperature presents a particular challenge: If the temperature drops, performance decreases and charging problems may occur. Elevated temperature levels can lead to overheating and damage to the
The virtual validation of the e-motor cooling system is carried out by simulating the temperatures of the individual components of the e-motor. When simulating temperature of oil spray cooled e-motor the multiphase flow must also be taken into accoun
Modern internal combustion engines are being developed to provide the requested performance, to be efficient and to comply with strict exhaust emission standards.
Despite the trend towards increased electrification in vehicles, the internal combustion engine (ICE) will remain part of the powertrain mix for years to come, either as the exclusive means of propulsion or as part of a hybrid system.
The safety of the vehicle battery system during hazardous events is of critical importance.
With vehicle electrification, the competition to design and manufacture the most efficient powertrain possible is stronger than ever - with many hurdles to overcome.
Despite the trend towards increased electrification in vehicles, the internal combustion engine (ICE) is set to remain part of the powertrain mix for years to come, either as the exclusive means of propulsion or as part of a hybrid system.
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Performance optimization, increased lifetime and cost reduction are the main drivers behind current PEM fuel cell research and development activities.
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The early design stages of vehicle development process are typically associated with low quality CAD data. Preparatory work is burdensome and costly, requiring large manual workload and skilled user. In this webinar you will learn how to avoid tediou
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