―200―1. はじめに2. トポロジー最適化Topology optimization helps realize highly-rigid yet lightweight vehicle bodies for lower CO2 emissions. We have developed a large-scale nonlinear topology optimization method that simultaneously addresses linear (torsional sti■ness and vibration) problems and nonlinear (crashworthiness) problems to control energy absorption by the vehicle body structure during a collision. The optimization of the entire vehicle body model produced a rigid truss-like structure, and all the objective functions converged to the desired level. Consequently, an optimal shape that can be used as a reference for designing a car body frame structure and that simultaneously satisfies sti■ness, crashworthiness and NVH performance requirements was obtained.MBD Innovation Dept.Seikei UniversityNaomi WadaIsamu Kizaki2.1 トポロジー最適化手法 トポロジー最適化においては，要素内の各材料の仮想*2 東京工業大学 *4 衝突性能開発部 Tokyo Institute of TechnologyCrash Safety Development Dept.Yuji WadaKohji HashidaKohei YugeSakayu TeradaKey words：Vehicle development, Design optimization, Topology optimizationTopology Optimization Method for Vehicle Body Structure to Meet Multiple Performance Requirements for Body Sti■ness, Crashworthiness and NVH Simultaneously論文・解説33 自動車業界を取り巻く環境として，地球環境の保全のために大幅なCO2削減が求められており，その実現のための軽量化と商品の魅力を高めるための性能向上とを両立させることは必須課題となっている。「走る歓び」を高めるための車体剛性，「安全・安心」を高めるための衝突性能，「心地よさ，静粛性」を高めるためのNVH（Noise, Vibration, Harshness）性能など，車両開発における代表的な複数の性能を満足する理想的な骨格構造の検討にはトポロジー最適化（1-4）が有効な手段である。しかしなが*1,5,6 MBD革新部 *3 成蹊大学 和田 尚美*1和田 有司*2弓削 康平*3木﨑 勇*4橋田 光二*5寺田 栄*6ら，現在の商用トポロジー最適化ツールのほとんどが，剛性・NVHしか扱えない線形領域の最適化に特化しており，衝突のような大変形を伴う非線形の問題を扱うことは難しい。そこで，衝突時のエネルギーを吸収する骨格構造を見つける非線形問題と，剛性やNVHの要件を満たす線形問題とを同時に取り扱うことができる最適化手法を開発した。要 約 魅力ある商品をお客様に届けるためには軽量かつ高性能な車両を開発する必要がある。軽量化と性能を両立させるための車体骨格検討においてトポロジー最適化は設計検討の一助となるが，衝突性能に代表されるような大変形を伴う非線形現象を目的にしたトポロジー最適化で骨格構造を得ることは難しい。そこで衝突時のエネルギー吸収を制御できる非線形トポロジー最適化と，線形問題である剛性とNVHを含めた複数性能を同時に扱える大規模トポロジー最適化手法を開発した。この手法を用いた剛性・衝突・NVHを同時トポロジー最適化することで，各性能指標を満足し，かつ最適化も十分に収束する車体骨格のトポロジーを得ることができた。Abstractトポロジー最適化手法剛性・衝突・NVHの複数性能を同時に満たす車体の
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