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自動車の軽量化

燃料効率に優れた自動車に対する需要への対応

自動車の軽量化のシミュレーション

自動車の燃費向上に関する政府規制（CAFE）および消費者の需要はますます増大しています。燃費目標を実現するためのさまざまな方法が利用可能になり、自動車の軽量化は明らかなブームとなっています。

物理的な試作車の作成とテストには時間とコストがかかり、得られる結果は限定的となることがあります。一方、シミュレーションでは、自動車の設計プロセスの中でさまざまな軽量化方法を完全に調査することができます。

実際に行われている自動車軽量化シミュレーション

車両の各部分にある点をクリックして軽量化に関する具体例を調べ、関連するシミュレーション結果を確認してください。

ボンネット

目標	予測/検証
プロセス	ドレープシミュレーションのデータを使用して、製造時の材料プロパティを抽出および解析しました。繊維配向を決定し、パーツの構造的完全性を検証して、機能の仕様を満たしていることを確認しました。
主な特長	重量の削減強化
タイプ	100% カーボンファイバー

燃費向上率	重量の削減
1.188%	-38 lbs/-17.2 kg

フロントグリル

目標	最適化
プロセス	ローカルのコンピュータリソースに負担をかけることなく、柔軟なクラウド解析を使用して多数の異なる材料と設計反復シナリオをテストし、パーツコストと重量を最小化できる組み合わせを取得しました。
主な特長	重量の削減耐久性製造性
タイプ	100% プラスチック樹脂

燃費向上率	重量の削減
0.094%	-3 lbs/-1.4 kg

シートパン（2 台）

目標	検証
プロセス	ツーリングへの投資を行う前に、製造プロセスをシミュレートして反り解析を実行し、最終部品の品質を確認して、オーバーモールディングプロセスを検証しました。
主な特長	重量の削減安全性の要件を満たしている
タイプ	オーバーモールディングコンポジットブランク

燃費向上率	重量の削減
0.406%	-13 lbs/-5.9 kg

オイルパン

目標	予測
プロセス	繊維配向をシミュレートおよび操作して、パーツの強度を最適化しました。製造時の材料プロパティを抽出して、完全な構造、熱、振動解析を行い、製品のパフォーマンスを確認しました。
主な特長	重量の削減耐久性金属置換
タイプ	繊維強化プラスチック

燃費向上率	重量の削減
0.188%	-6 lbs/-2.7 kg

統合バルブカバー
油分離器

目標	予測
プロセス	設計段階でシミュレーションを使用し、製造性、材料、および熱解析に基づく意思判断を行い、複数のコンポーネントを単一の統合プラスチックパーツに結合しました。
主な特長	パーツカタログの簡素化アセンブリとツーリングコストの削減簡易化高いレベルでの統合重量の削減
タイプ	単一のプラスチックパーツに組み立て

燃費向上率	重量の削減
0.125%	-4 lbs/-1.8 kg

計算機をリセット

ボンネット
フロントグリル
シートパン
オイルパン
バルブカバー

燃費向上と重量削減の推定値

燃費向上	削減される総重量
2.0%	-64 lbs. -29 kg

高度な材料

自動車設計と機能の要件が高度になるにつれて、材料も高度になります。毎日新しい材料が開発されています。平均的な車両には 100 を超える種類とグレードのプラスチックが使用されています。強度と剛性を高めるために、プラスチック部品には製造プロセス中に繊維が射出されます。

複合材料を使用すると、機能を損なうことなく、質量を大幅に削減できます。高度な材料は 4 つのカテゴリにグループ化できます。

高度なプロセス
- 圧縮成形
- オーバーモールディング
- マイクロセルラー射出
プラスチック樹脂
長短の繊維材料
連続繊維コンポジット

製造プロセス中に繊維を補強する方向をコントロールすることにより、パーツの強度と抵抗のプロパティを調節することができます。解析精度を上げるには、これらの「製造時の」材料プロパティを取り入れることが重要です。

シミュレーション

高度な材料を使用するには、解析要件に対応するように設計されたシミュレーションツールが必要です。これらの材料はその構造に応じて、従来の材料とは異なる反応を示します。オートデスクは、自動車の軽量化のためのシミュレーション要件に対応できる製品を提供しています。

製造プロセスを最適化

重量を削減

パーツの強度と剛性をコントロール

実際のパフォーマンスを予測

用途に最適な材料を選択

設計の初期段階で問題を検出

業界の声

自動車の軽量化の傾向、プラスチックと複合材料を使用するメリット、およびシミュレーションの役割について共通の認識を抱いている、先進企業の経営幹部の声をお聞きください。

DuPont 社

グローバル自動車技術ディレクタ、Jeff Sternberg 氏

Sternberg 氏は、設計プロセスの初期段階で材料のサプライヤ、OEM、パーツ制作者、技術プロバイダとコラボレーションを行い、軽量化を図るための全体的なアプローチを取ることができました。その内容について話を伺いました。
ビデオを見る（英語）
Trexel, Inc 社
社長兼 CEO、Steve Braig 氏

Braig 氏による MuCell の技術の概要と、軽量化戦略におけるその使用法についての説明をご覧ください。
ビデオを見る（英語）
Dow Automotive Systems 社

コンポジットマーケティングマネージャ、Allan James 氏

James 氏は過去 30 年間 Dow で働いてきました。氏がここで培ったプラスチックや複合材料に関する洞察と、シミュレーションの重要性についての話をお聞きください。
ビデオを見る（英語）
Celanese 社
グローバル自動車マネージャ、Jeff Helms 氏

プラスチックと複合材料を使用した軽量化の傾向、シミュレーションによるプロトタイプの排除、軽量化が今すぐに必要な理由について Helms 氏がお話しします。
ビデオを見る（英語）
Comau 社

アドバンスドマテリアル/プロセス技術部長、Martin Kinsella 氏

Kinsella 氏は、車両の組み立て段階の作業を多く手がけている大規模オートメーション企業 Comau の立場から、近年は軽量化の傾向がさらに加速していると話しています。
ビデオを見る（英語）

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自動車の軽量化 – あらゆるパーツが対象

シミュレーションで機会を創出

自動車の軽量化の傾向、プラスチックと複合材料、シミュレーションのロールプレイについて深く理解できるようになります。

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ビジネスプロセス評価（BPA）を実施する

オートデスクの専門家チームにサポートを依頼し、製造時の材料プロパティや高度な材料（コンポジットなど）を正確にシミュレートして軽量化の目標を達成できるソフトウェアツールを特定しましょう。

オートデスクは、お客様が既存の投資やツールをさらに活用するための具体的プラン作成し、設計と製造の慣行を改善するために解消しなければならないギャップを識別できるようサポートいたします。

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シミュレーション製品

オブジェクトのシミュレーション用ソフトウェアは、軽量化プロジェクト向けに正確なシミュレーションを作成できます。

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