ソフトウェア

AVL FIRE™ M

現実に挑戦するシミュレーション

単領域システムおよび多領域システムにおける単相流・多相流、非反応流・反応流、熱伝達、固体温度の挙動を解析する、マルチフィジックスCFD(computational fluid dynamics)ソフトウェアです。

AVL FIRE™ M

AVL FIRE™ Mはその適用範囲から汎用CFDソフトウェアと言えます。しかし、主に使用されているのは、あらゆるタイプのパワートレインやそのコンポーネントの開発です。

AVL FIRE™ Mを使用すれば、車両やその他物体の周辺の流れや、任意の流体・固体領域間での熱伝達を詳細に表示でき、温度分布を可視化することも可能です。

CFDを用いることで、データに基づいた目標が達成できます。

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。

AVL FIRE™ M_01

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

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 FIRE™ M/AVL EXCITE™

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。

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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

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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

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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。

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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

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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

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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

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Battery Simulation
バッテリーシミュレーション

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。

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燃料電池と電解槽のシミュレーション

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ICE性能と排出ガスシミュレーション

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E-Drive Simulation
電動駆動シミュレーション

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