CAE技術別に見た自動車業界での活用シーン

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自動車業界では、CAE解析技術はもう欠かせない存在になっています。昔は「試作して壊してみる」みたいなやり方が主流でしたが、今は設計の初期段階から安全性・性能・環境対応をシミュレーションで高精度にチェックするのが当たり前。試作の回数を減らしつつ、より早くより確実に設計を進めるための強力な武器なんです。

特に最近はEV化や軽量化の流れが加速していて、解析の重要性はさらにアップしています。EVではバッテリーの熱管理や衝突安全性が大きなテーマだし、軽量化では「強度を落とさずにどうやって車体を軽くするか」が課題になります。こうした複雑な問題を、CAE解析なら設計段階でシミュレーションして最適解を探せるんです。

自動車業界におけるCAE解析技術活用の代表的な分野を紹介しますね。

衝突解析(Crash Simulation)

 車両の衝突安全性を評価するための解析。
 ダミー人形を用いた物理試験の代替として、乗員保護性能や車体の変形挙動を予測。

 実例:H社では金型疲労の予測にCAEを活用し、クラック発生を事前に検知。

構造解析(Structural Analysis)

 車体や部品の強度・剛性・耐久性を評価。
 軽量化設計や高強度素材の採用に伴う応力分布の検証に使用。
 サスペンション、フレーム、ドアなどの部品設計に不可欠。

流体解析(CFD)

空力性能や冷却性能の最適化に活用。

例:車体形状による空気抵抗の低減、ラジエーターやバッテリー冷却の効率化。
EVではバッテリー冷却設計が特に重要。

熱解析(Thermal Analysis)

エンジンやモーター、バッテリーの発熱・放熱を評価。
電子部品の発熱・冷却、部品寿命の延長に貢献。 
半導体チップの熱伝導解析なども行われている。

振動・騒音解析(NVH:Noise, Vibration, Harshness)

車内の快適性向上のため、振動や騒音の発生源を特定・低減。
モーダル解析や音響解析を組み合わせて活用。

電磁場解析(EMC/EMI)

電装部品の電磁干渉(EMI)や電磁適合性(EMC)を評価。
EVや自動運転車では電子制御系が増加しており、重要性が高まっている。

マルチフィジックス解析

上記の複数の物理現象を連成して解析。

 例:バッテリーの熱-構造連成解析、誘導加熱の流体-構造-電磁場連成など。

CAE解析は、自動車開発の「見えない部分」を可視化し、設計の精度とスピードを飛躍的に高める技術です。

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