重機設計の熱管理の課題を解決

重機、とりわけ掘削機械、農業機械、建設機械、荷役機械は急速に複雑化が進んでいます。オフハイウェイ車両の高度化と多機能化に伴い、熱管理が大きな課題となってきました。さらにOEMは、新しいソリューションを「より低コストでより迅速に提供しなければならない」という強いプレッシャーと闘っています。

今後は、システム・シミュレーション、完全CFD(数値流体力学)シミュレーション、システム-CFDハイブリッド・シミュレーションを組み合わせた統合型シミュレーション・ソフトウェアが必要になるでしょう。このホワイトペーパーは、高性能重機をこれまでになく効率的に開発できるようにOEMをサポートする熱管理シミュレーション・ソリューションを紹介します。

重機の事前設計にシステム・シミュレーションを使用する利点

システム・シミュレーション・ソリューションにはいくつかの利点がありますが、最大の利点はスピードです。熱管理でシステム・シミュレーションを使えば、運転席の環境やエンジン温度など、複数の熱的条件に対してコンポーネントがどのように反応し、振舞うかについての完全な解析が可能です。すべての部品の信頼性解析を初期段階に行うことで、重要なコンポーネントのサイズを正確に設定し、設計プロセスの非常に早い段階に潜在的な問題を特定できます。システム・シミュレーション・ソフトウェアを使わずに熱管理解析を進めようとすると、たとえ基本的な解析であっても試作前に解析するのは難しく、長い時間がかかります。

組み込みCFD妥当性評価

システム・シミュレーションの結果を機能の事前設計に活用することに加えて、組み込みCFD手法を使用するとさらに大きな利点が得られます。大手重機メーカーの研究開発(R&D)部門は、システム・シミュレーションの後でCFDシミュレーションを実施するという従来の線形手法を廃止し、複数種類のシミュレーションを同時平行させる手法を使うことにしました。組み込みCFDを使えば、これまでよりもはるかに早い時期に物理特性を取得でき、同時に他のエンジニアも機械の別の要素の作業を進められるため、開発期間が短縮します。重機の全体設計の妥当性評価も迅速化します。

オフロード機器の電動化ソリューション

電動重機は大きな成長分野ですが、独特の「冷却の課題」に直面しています。エンジン自体は発熱量が少ないため、複雑な電源アーキテクチャでは、インバーターなどのコンポーネントに着目する必要があります。同時に電動車両では、バッテリーの熱管理も大きな課題です。また、エネルギー使用量を最小限に抑えながらオペレーターに快適な運転席温度を維持することも容易ではありません。ここで役に立つのがシステム・シミュレーション・ソリューションです。シナリオが変わると、熱管理ソリューションに電力を供給するバッテリーの能力にどのような影響があるのかを正確に解析できます。

ホワイトペーパーをダウンロードして、システム・シミュレーション、ハイブリッドまたは組み込みCFD、および完全CFDを統合した最新の重機熱管理シミュレーション手法を使用して、競争力を劇的に改善する方法を学びましょう。