概要
マツダ技報 2015 No.32
No.32(2015)マツダ技報New Demio Process1st StepTopology3rd Step : Concept CAEDetailed optimal shapeCAD datacreation4th StepFull FEM CAE2nd Step3D Mass SpringFig. 10 Sectional Strength Comparisonこの断面は一般的な断面に比較し,薄板の領域では最大で約4倍の強度が得られ,薄板のハイテン材を多用している新型デミオとCX-3ではこの断面を車体の各部に適用することで大幅な軽量化を実現した。3.3コンセプトCAE(1)構造最適化の開発アプローチ従来は,3段階のステップを回すことによって構造の適正化を行ってきた。1stステップでトポロジによるフレームワークの検討を行い,2ndステップで3次元バネ-マスモデルを用いて部材の耐力を決める。そして,3rdステップでCADデータを作成し,フルFEMのCAEで検証していくというステップである(Fig. 11)。しかし,性能・質量・コストの更なる改善,開発期間の短縮の使命を背負った新型デミオ,CX-3の開発にとって,いかに精度の高い机上検証を開発の初期段階で完了させるかが重要な課題であった。Previous1st Step : TopologyLook for Ideal Framework2nd Step : 3D Mass SpringDefine Load Allocated to Each PartCAD datacreationFig. 11 Conventionally Process3rd Step : Full FEM CAEOptimise Detailed StructureFig. 12 New Process実際にコンセプトCAEを開発に適用し,期間短縮を実現したプロセスを以下に示す(Fig. 13)。Previous development processAdvanced Development Product DevelopmentPlatformTestTest TPV*1Verification by CAEStudy by CAETop hatVerificationby CAEDevelopment process of New DemioAdvancedDevelopment Product DevelopmentPlatformOnly 2 monthsVerification by CAENo PrototypeFig. 13 Development Scheduleマツダでは従来,先行技術開発期間を設け,試作車での検証後に量産開発に移行するという開発プロセスを採用していたが,コンセプトCAEの導入により従来のプラットフォーム開発から8か月の開発期間の短縮につなげた。(2)コンセプトCAEの適用アテンザのモデルをベースに,ボデーをコンパクトカーサイズに縮小させ,先代の解析モデルのリヤボデーと結合させることにより,新型デミオのコンセプトCAEモデルを構築した。このモデルを前面・側面・後面衝突に加えNVH性能や剛性解析に適用した(Fig. 14)。このアプローチにより,トップハットも含めた構造適正化,開発効率化に貢献した。Model of AtenzaConceptCAE withMDOAdvanced 8 monthsTop hatConcept CAEwith MDONew Demio Model by Concept CAETestVerificationby CAEM-1*2M-1*2TestTest*1 Technology Prove-out Vehicle*2 Mechanical Prototype*3 Development Confirmation VehicleMajor PerformanceFrontal ImpactSide ImpactDCV*3DCV*3MDOSOPSOPそこで,従来の検証プロセスを一から見直し,軽量化・短期開発をサポートすべく,量産開発へ新しいプロセスを導入した。これをコンセプトCAEと定義し,CADデータ製作前の段階で構造最適化検証を目指した(Fig. 12)。この新しいプロセスは,軽量化ボデー構造や形状を構築していく上での,キーイネーブラであると考えている。ShrunkFront BodyRear Body ofPredecessorCombinedStructural StudyRear ImpactNVHBody RigidityFig. 14 Concept CAE Application Process-51-
