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熱管理

現代の航空機開発において、熱平衡のエンジニアリングは難しい課題です。システムの安全性と乗客の快適性を確保しつつ、電動化や、革新的なデザイン、軽量素材に対応して熱遮断を強化する必要があるからです。シーメンスのソリューションポートフォリオでは、 熱負荷や乗客の快適性を最適化し、システムと機器の統合を前倒しして、設計初期に熱のトレードオフ解析を実行することにより、仮想熱管理解析を一体化しています。システムエンジニアリング、モデリングとシミュレーション、テストと検証を一体化することが、航空機の熱に関するイノベーションのエンジニアリングへの鍵なのです。

現代の航空機開発において、熱平衡のエンジニアリングは難しい課題です。システムの安全性と乗客の快適性を確保しつつ、電動化や、革新的なデザイン、軽量素材に対応して熱遮断を強化する必要があるからです。シーメンスのソリューションポートフォリオでは、 熱負荷や乗客の快適性を最適化し、システムと機器の統合を前倒しして、設計初期に熱のトレードオフ解析を実行することにより、仮想熱管理解析を一体化しています。システムエンジニアリング、モデリングとシミュレーション、テストと検証を一体化することが、航空機の熱に関するイノベーションのエンジニアリングへの鍵なのです。

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航空機業界は商用 / 軍用を問わず、航空機システムおよび兵器システムの電動化に数十憶ドルを投資しています。この電動化と、複合材の導入や、ステルス性の高い航空機形状の追求などのトレンドが相まって、熱およびエネルギーの管理に新たな課題が生まれています。これらの課題には、開発の早期に統合的に対処することが必要です。

メーカーは仮想統合のアプローチを使うことで、モデルベースのシステムエンジニアリング、モデリング、シミュレーション、検証、およびテストを組み合わせて、デジタル・ツインを構築し、熱負荷の増大と熱遮断機能の低下に対処できます。シーメンスのソリューションは、設計サイクル初期にアーキテクチャのトレードオフ解析を実行し、システムと機器の統合を前倒しし、乗客の快適性を最適化し、革新的な設計を特定することにより、プロトタイプを製作する前に最適な熱性能を仮想的に設計できます。この一体化された仮想熱解析が、設計と開発コストの削減と、より安全な熱設計につながります。

オンデマンド・ウェビナー

デジタル戦略を活用して、ガスタービンエンジンの高温部の設計性能を改善

Simcenterポートフォリオのマルチフィジックスシミュレーションで高温部の性能を改善

燃焼器の設計を改善してタービンブレードの冷却を効率化し、高温部の性能を改善

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ソリューションの機能

このソリューションを詳しく見てみましょう。

Aircraft Electrical Systems

電気ネットワークを最適化し、熱統合を考慮して、電動化の進んだ航空機を開発します。Simcenter Amesimは、信頼性の高い発電機、電気機械式 / 電気油圧式アクチュエーターを設計し、障害が発生したときのネットワーク再構成の影響を解析するのに役立ちます。Simulink ®との練成シミュレーションを使用すると、ジェネレーター制御ユニットを高忠実度のマルチフィジックス・モデルと統合できます。EHA/EMAパラメーター最適化、高速フーリエ変換 (FFT)、線形解析機能などのプリ・ポスト処理ツールによって、認証試験に備えられます。

Aircraft Performance Engineering

The aerodynamic, structural, and system choices of today define the aircraft performance of tomorrow and can make or break the aircraft program’s 10 to 40 year future. An integrated digitalization strategy accelerates aircraft programs and reduces engineering risk to achieve better designs faster, thus eliminating costly issues later in design cycle.

Environmental Control Systems

飛行機、船舶、潜水艦、列車、および戦車の乗客や乗員の快適性を保証します。Simcenter Amesimは、キャビン、抽気システム制御、全体的なエネルギー管理、空調、換気回路、および炭酸ガスボンベ噴射システムの設計が可能なソフトウェアであり、動的条件下で温度、湿度、圧力、圧力変化率を考慮できます。そのため、設計したシステムの効率改善および重量 / 体積減少を実現し、エネルギー消費を大幅に削減します。

Fluid dynamics simulation

Simcenterの業界をリードする数値流体力学ソフトウェアを利用すると、液体や気体(または両方の混合物)の流れに関わるほぼすべてのエンジニアリング上の問題を、関連するすべての物理的特性と共にシミュレートすることができます。

Thermal Simulation

Simcenterには、業界トップクラスの包括的な熱シミュレーション機能が実装されており、ユーザーは開発中の製品の熱特性を理解し、それに合わせて熱管理ソリューションをカスタマイズして、性能を最適化できます。

Virtual Integrated Aircraft

航空機システムの複雑さに対応し、設計初期からシステムの相互作用を調査して、航空機開発プログラムの効率を向上させます。Simcenterのシステム・シミュレーション・ソリューションは、仮想統合航空機 (VIA) アプローチを通じて、モデルベースのシステムエンジニアリング、モデリングとシミュレーション、検証と妥当性確認のプロセスをサポートします。このアプローチはそれぞれの組織に合わせて調整できるため、エンジニアリングチームのサイロ化を防ぎ、コラボレーションが促進されます。

航空機エンジンのパフォーマンスエンジニアリング

複雑な航空機エンジン・システムの性能要件 (排出、騒音、エネルギー効率、安全、信頼性など) を実現するには、多くの分野を統合したビューを表示できるプラットフォームが必要です。シーメンスデジタルインダストリーズソフトウェアのポートフォリオは、堅牢な設計領域探索、拡張性の高いマルチフィジックス、ダイナミクス、CFD機能、業界をリードする物理試験、経験豊富なエンジニアリングサービスを独自に組み合わせ、すべてのレベルで技術的知見を提供します。

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