デジタルツインを実現するCAEの真価
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» 2020年10月22日 07時30分 公開

CAEニュース:マルチマテリアル構造とトポロジー最適化で50%軽量化、日産が軽量化技術で受賞

Altair Engineering(アルテア)は、日産自動車 先端材料・プロセス研究所の超軽量ボディーサイドパネルを、「第8回 Altair Enlighten Award 軽量化構想部門」の受賞テクノロジーとして表彰した。

[八木沢篤,MONOist]

 Altair Engineering(アルテアエンジニアリング:以下、アルテア)は2020年10月20日、日産自動車(以下、日産) 先端材料・プロセス研究所の超軽量ボディーサイドパネルを、「第8回 Altair Enlighten Award 軽量化構想部門」の受賞テクノロジーとして表彰したことを発表した。

トロフィー授与式の様子 トロフィー授与式の様子。写真右が日産自動車 先端材料・プロセス研究所 主査の竹本真一郎氏、左がアルテア 取締役 社長の加園栄一氏 ※出典:アルテア [クリックで拡大]

自動車の電動化に貢献する軽量化技術

 日産の超軽量ボディーサイドパネルは、アルミニウムと短繊維による炭素繊維強化熱可塑性プラスチック(CFRTP:Carbon Fiber Reinforced Thermo Plastics)素材を組み合わせたマルチマテリアル構造を採用し、CFRTPの形状はトポロジー最適化(位相最適化)を用いて設計され、射出成形で一度に製造することが可能だ。ちなみに、トポロジー最適化や繊維配向の解析には「Altair OptiStruct」が、衝突安全解析には「Altair Radioss」が用いられている。

 14個のパーツそれぞれを金型でプレス加工し、それらを溶接して製造する従来手法による鋼板製ボディーサイドパネル(重量62kg)と比較して、今回の技術ではパーツ数の削減(2個)と50%の軽量化(アルミニウム:21kg+CFRTP:10kg=合計31kg)を実現できるという。

日産自動車の超軽量ボディーサイドパネルについて 日産自動車の超軽量ボディーサイドパネルについて ※出典:アルテア [クリックで拡大]

 強度や剛性を保ちつつ軽量化を実現し、コスト低減、製造時間の短縮に大きく貢献できるこの構造/設計/成形技術は、限界が見えつつあるハイテン材やアルミ材による軽量化に置き換わる手段として期待され、自動車の電動化(EV化)の促進にも大きく貢献するとみられている。

 「Altair Enlighten Award」は、米国CAR(Center for Automotive Research)とアルテアが共催する、自動車産業における軽量化技術を対象とする唯一の賞として知られる。4つの部門で構成されており、今回、日産が受賞した「軽量化構想部門」は、まだ市販車には利用されていない革新的なアイデア/開発手法/素材/テクノロジーが評価された対象に贈られる。

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