Società Gomma Antivibrante SRLが3DEXPERIENCE Works SimulationのFEAソリューションで試作回数を低減
鉄鋼の可塑化に起因する非線形大変位、熱誘起応力、収縮、マルチフィジックス、予備圧縮応力をシミュレーションするツールを効率よく使用できるようにして、物理的な試作品作成の必要性を減らし、製品の開発スピードを加速する。
3DEXPERIENCEプラットフォームで動作するクラウドベースの3DEXPERIENCE® Works Simulation高性能解析ソリューションを、既存のSOLIDWORKS 3次元CAD実装環境に追加する。
Società Gomma Antivibrante SRL（S.G.A.）は防振部品のトップ メーカーで、ピボット（フレキシブル ジョイント）、弾性インサート、ブッシング、バンパー、ガイド部品、サスペンションなどを手掛けています。同社の製品は世界各地の鉄道、路面電車、地下鉄の車両で使用され、乗客を運んでいるため、安全性は同社の最優先事項です。
S.G.A.の各種製品に使用されているゴムやエラストマーの挙動や制振特性は、S.G.A.のエンジニアによって徹底的に解析されます。品質システム/試験ラボ マネージャーのStefano Meli氏は、「当社の製品開発プロセスの中で最難関に当たる部分が、製品の全体的な寸法/設置面積の解析と定義、ラボにおける負荷-故障図の開発、そしてその後に続く試作品のテストです」と説明します。
市場投入までの期間を短縮するために、S.G.A.は非線形大変位解析を効率よく正確に実施できるソリューションと、その他の高度なシミュレーションを必要としていました。
私たちが最も力を入れている点は、高品質で耐久性があり、振動を効率よく抑える製品を作ることです。電車には当社の製品が取り付けられ、そこに私たちの子どもを含む大勢の子どもたちが乗るのですから責任は重大です。3DEXPERIENCE Works Simulationにはさまざまなツールが備わっており、製品の性能の安定性、信頼性を向上できます。
S.G.A.はSOLIDWORKS®の3次元製品開発ソリューションに興味を持ちました。3DEXPERIENCE Works Simulationのロバスト性の高い統合型のFEAシミュレーション機能を活用しようと考えたのです。非線形FEAアプリケーションである3DEXPERIENCE Works Simulationには、SIMULIA Abaqusソルバーが組み込まれています。このソルバーは、マルチステップ/マルチフィジックス シミュレーションのシナリオに対応し、S.G.A.が抱えている高度な解析問題に正確な解を出すことができました。
「他のFEAシステムも評価しましたが、最終的に3DEXPERIENCE Works Simulationを選択しました。理由は、従来の試作品作成技術と同等の結果が得られる唯一の製品だったからです」とテクニカル マネージャーのDavide Massa氏は述べています。「SOLIDWORKSの中で対象物のジオメトリを変更できる点も評価しています。そのために、3DEXPERIENCE Works Simulationに手を加えたり、後続の解析のために新しくメッシュを作ったりする必要はありません」
S.G.A.は、Hitachi Caravaggio製車両向けに客車のコネクター アーム ブッシングを製造していますが、そのサイレント ブロックに使用するエラストマーの弾性特性の定義に必要な試作品の数を3DEXPERIENCE Works Simulationで最小限に縮小し、時間とコストの節約を実現しました。
「3DEXPERIENCE Works Simulationを使用したことによる最大の節約は、製品設計から最終的な構成までのリード タイムの短縮と、生産や制御装置の仕様変更に伴うコストの削減です」とMeli氏は強調します。「3DEXPERIENCE Works Simulationにより最終製品の性能目標値を達成するために必要な試作品の数を削減または最小化できるため、設計から最終的な生産までのリード タイムを短縮し、試作品作成と微調整にかかるコストも削減できます」
防振システムを開発する際のシミュレーション シナリオでは、大変位解析が大きなウェイトを占めますが、S.G.A.のエンジニアは、ここでも3DEXPERIENCE Works Simulationを使用して、難易度が高く数も多い非線形大変位解析の問題においても正確な結果を得ています。
最も難易度の高い問題は、熱変動による収縮/応力のシミュレーションと、鉄鋼の可塑化による予備圧縮のシミュレーションです。「3DEXPERIENCE Works Simulationのおかげで、既に確定しているプロジェクトの実際の結果とほぼ一致する結果を簡単に得られるようになりました」とMassa氏は付け加えます。「言い換えれば、3DEXPERIENCE Works Simulationで今までのプロジェクトを検証して、シミュレーション結果の正確さを証明していることにもなります」
「3DEXPERIENCE Works Simulationにはさまざまなツールが備わっており、製品の性能の安定性、信頼性を向上できます」とMeli氏は述べます。「マルチステップ/マルチフィジックスのシミュレーションを実行できることも評価しています。たとえば、ジオメトリの変更内容を複製したり、新しくメッシュを作成したりしなくても、同じプロジェクトの中で熱機械解析を実行できます。これは、SOLIDWORKSポートフォリオと3DEXPERIENCE Works Simulationが全面的に統合されているからです」