航空宇宙・防衛

航空宇宙・防衛産業は、航空機から装甲車、電子機器に至るまで、軽さ、効率、安全性、そして、サバイバビリティ(残存可能性)を追求したシステムの構築に力を注ぎ、企業は、研究開発に対して、製造業平均を 40% 上回る多額の投資を行っています。この業界は、かつては実験に頼って開発を進めていましたが、他の産業部門に先駆けて数値解析を導入して、対象についての洞察を深め、実験で生じた問題を解決するために利用してきました。

航空宇宙・防衛分野の事例を設計する研究者は、広範な現象を考慮しなければなりません。たとえば、航空機の巡航、離陸、着陸に関わる空力の最適化には、流体力学が使用されます。環境制御システム、消火システム、熱管理の設計には、圧力ベースの解析スキームと先進的なメッシュ生成技術が使用されます。また、HPC(ハイパフォーマンス コンピューティング)により、機体やエンジンの騒音シミュレーションがより現実的なものになってきました。

構造解析では、自動化された接触の検出と分析、コンポーネントのモード合成、マルチボディ解析、HPC などの機能により所要時間が短縮されたため、車体構造、着陸装置、車輪とブレーキ、ギアボックスおよびその他の部品に解析を適用できるようになりました。スマート材料の最適化には、圧電素子や形状記憶合金をモデル化できる有限要素が使用され、鳥の衝突シミュレーションおよび衝突・衝撃シミュレーションには、陽解法による動的解析が適用されます。

また、自動アダプティブ メッシュがアンテナ設置における EMI・EMC 対策の信頼性を向上させ、積分方程式に基づくハイブリッド法により、レーダー断面積などの電磁界の性能を最適化することが可能になります。

ANSYS 社のシミュレーション リューションは、高度な物理モデルと自動化の進んだワークフローを備え、OEM だけではなく、Tier 1、Tier 2、Tier 3(一次、二次、三次)サプライヤにとっても、使いやすい機能を提供しています。

F18戦闘機の多面体メッシュ
F18 戦闘機の多面体メッシュ
時速750マイルの戦闘機から放出される座席の静的解析を行って求めた応力荷重
時速750マイルの戦闘機から放出される座席の
静的解析を行って求めた応力荷重
(資料提供:Concurrent Technologies and Goodrich Aircraft Interiors)

解析事例