ポスト「京」で重点的に取り組むべき社会的・科学的課題に関するアプリケーション開発・研究開発 近未来型ものづくりを先導する 革新的設計・製造プロセスの開発

サブ課題B

リアルタイム・リアルワールド自動車統合設計
システムの研究開発

サブ課題責任者 坪倉 誠
神戸大学大学院 システム情報学研究科 教授

概要

新素材や新たな動力を用いた次世代自動車を早急にかつ高い品質で実現するためには、実験代替を目的とした既存の CAE を活用した設計手法に対して、より高次元で CAE を利用した設計プロセスの革新が必要である。統一的なデータ構造に基づく流体連成解析手法を開発し、HPC 環境を活用することで、解析ランタイムを精度を損なうことなく現状の数十倍に抜本的に加速すると共に、時々刻々と変化する運転条件変化を考慮したリアルワールドシミュレーションを実現する。

取組内容

流体解析を基盤技術として、自動車開発への適用を想定した流体・構造連成解析手法を開発し、HPC 技術を活用して抜本的高速化を図る。

①リアルタイムシミュレーション技術の開発

CAD データからの計算モデル作成時間がボトルネックとなる実車の空力解析について、実験に匹敵する速度で解析が可能なリアルタイムシミュレーション技術を開発する。ここでは階層直交格子と埋め込み境界に基づく格子作成手法を採用し、ポスト京アーキテクチャ用にチューニングすることにより、目標を達成する。開発したシステムの実証解析として、空力多目的最適化等を実施する。

②リアルワールドシミュレーション技術の開発

既存のシミュレーションに対して格段に高精度で、かつ、実際の走行状態を考慮したリアルワールドシミュレーション技術を開発する。ここでは、統一データ構造に基づく流体・構造連成解析手法を適用することで、システムの高精度化と信頼性の向上をはかる。開発したシステムの実証解析として、空力高速操安・乗り心地評価や車室内総合環境・快適性評価などを実施する。

期待される効果

開発するソフトウェア

CUBE(Complex Unified BCM)、FrontFlow/red-HPC

期待される成果

高速解析により、デザイナーと開発者が協働できるような設計が可能となる。また、統一連成解析により、設計上流での統合的性能評価や、さらには開発セクションをまたぐような多目的設計が可能となる。