軽量構造
環境保護の必要性は、現在と未来の自動車設計に直接的な影響を与えます。
軽量化の要求は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンの小型化という形ではっきりと表れています。代替エンジンシステムは化石燃料の使用削減の可能性がありますが、電気駆動自動車には重い車載バッテリーシステムが必要となります。軽量化設計を通じ、増えた重量に相応する重量を減らし、相殺しなければなりません。
スチール
最も一般的に使われているボディ素材であるスチールは技術的進歩を続けています。シミュレーションの助けを借りて、すべての構造部材に対して最適な設計と素材を見つけることができます。例えば、衝突時に重要なコンポーネントには熱間成形の高張力鋼を、最適生産を考慮する際は普通鋼を使用します。
アルミニウム
アルミニウムの板金、押出形材、鋳造品を使用することで軽量化の見込みがあります。CAE解析により、何度でも材料構成の評価をすることができ、オールアルミニウム製のソリューションや複合材構造物を導く可能性があります。
特殊素材
電気自動車において、バッテリー搭載により追加される重量を相殺する必要性が、ボディ構造に対する軽量化要求の動機付けとなっています。コンピュータに基づいた解析と数値最適化を用いて、最適な構造トポロジー、コンポーネント形状、積層構成と方向を決定する場合、炭素繊維強化材、ガラス繊維材、積層材料の使用により、大幅な軽量化の可能性があります。
最適化
最も重要な構造設計は、車両設計の初期段階で決定しなければなりません。CDHは、詳細な形状データを必要とせずに、グローバルな設計要件から最適な構造概念を決定する構造最適化手順を開発しました。
車両開発が進み、構造性能の詳細要件を得られたら、CAEツールを使用して最適な重量構造のトポロジーと形式を決定します。最小重量構造を決定するCAEツールを有効利用するためには、スチールの深絞り成形性、アルミニウムのダイカスト、および炭素繊維強化プラスチックのドレープ性など、採用している製造工程への深い理解が必要です。
今日までにCDHのエンジニアが多数のプロジェクトを通じて培った豊富な経験が、軽量構造設計成功の重要な鍵となります。
