株式会社本田技術研究所様

より良い自動車をより効率良く開発するために必要な大規模解析をANSYS Fluent の高速計算と高いパラレル効率が強力にサポート

世界中で高い知名度と人気を誇る“ホンダ”四輪車の研究開発において、中心的な役割を担っているのが株式会社本田技術研究所の四輪R&D センター(栃木)だ。そこでF1 レーシングカーや量産車の空力担当、熱解析担当を務め、現在は“もっとよい自動車を効率よく設計したり開発したりするにはどうしたらいいのか”を研究する第11技術開発室 第5ブロック 主任研究員の滝口貴氏に、四輪車開発における流体解析シミュレーションの意義について聞いた

株式会社本田技術研究所
四輪R&D センター 第11技術開発室
第5ブロック主任研究員

滝口 貴 様

シミュレーションが設計変更における方向性を決める

大学の機械科のころから流体解析をしていたという滝口氏は、いくつかの企業を経て2007 年に本田技術研究所に移り、ホンダ・レーシング・F1 チームの空力解析を手がけた。2009 年にホンダがF1 から撤退したことで量産車の空力担当となり、その後量産車部品の熱解析の担当となった、四輪車開発における流体解析のエキスパートだ。現在の部署でも仕事の半分以上はシミュレーション関係だという。四輪車の開発においてシミュレーションはどのように利用され、どのような役割を果たしているのだろうか。

「新しい自動車を作るときには必ず過去に参考になる現物の自動車がある。まず我々が知りたいのは、その参考になる自動車にどのような設計変更を加えたら性能が上がるかということだ。いろいろな設計変更の方向があるわけだが、最初からすべての方向性について試作すると非常にコストがかかる。そこでシミュレーションを使って、大きく異なる方向性の設計変更を試してみて、どちらの方向が良さそうか当たりを付けることが重要な役割となる」

シミュレーションを使っても性能の絶対値が求められるわけではないが、どういった方向の変更なら性能が良くなるかは知ることができる。空力であれば空気の流れなど「このように流れている方がいいだろう」という仮説を立て、シミュレーションによって計算することで現象を理解することができる。

車体周りの流れ
車体周りの流れ

流体解析で選ばれる ANSYS Fluent

本田技術研究所では流体解析シミュレーションソフトとしてANSYS Fluent が使われているが、それにはもちろん理由がある。

「計算スピードが速いことがメリットだ。Fluent は特にソルバーの性能は非常に良い。このため、実態としてはメッシュ作成に強いソフトと組み合わせて使うことで、非常に良いパフォーマンスが得られる。多数のCPU を利用したときのパラレル効率も圧倒的に高い」

自動車の空力解析のような大規模解析ではHPC(ハイパフォーマンスコンピューティング)オプションを使って、多数のCPU クラスタにジョブをパラレルに計算させるが、そのときCPU 数がある程度以上になるとそれ以上はパラレル効率が落ちて処理性能が上がりにくくなるソフトもある。この点でANSYS Fluent は1,000 個以上のCPU でも、増やせば増やすほどリニアに性能が向上するため、投資対効果も高いといえる。

もうひとつ滝口氏が高く評価するのがアンシスのサポート体制とスタッフの対応品質だ。

「新しくFluent を学ぶスタッフがアンシスに問い合わせると必ずケアしてくれる。無償のセミナー、有償のセミナーもそろっているし、より深いことをやりたいという相談にも、それを受けられるキャパがある。アンシスのエンジニアは自らも流体解析に興味を持っていて、どうなるのか知りたいという欲求を共有できる感覚がある」

シミュレーションによる結果は可視化もされ分かりやすいが、計算だけで鵜呑みにするのは危険がある。試作して計測値を見ながらシミュレーションして計算結果の正しさを確認しなければならないのが現状だ。滝口氏は「ものを作らなくても精度が保証され、計算の世界だけで閉じられるといい」とANSYS Fluent の今後に期待している。

 ANSYS Fluentを用いた流体解析シミュレーション ANSYS Fluentを用いた流体解析シミュレーション
ANSYS Fluentを用いた流体解析シミュレーション ANSYS Fluentを用いた流体解析シミュレーション
ANSYS Fluentを用いた流体解析シミュレーション

使用したANSYS 製品

製品使用における利点

  • 解析における計算速度の速さ
  • 大規模解析における圧倒的なパラレル効率
  • 流れを可視化することによる現象への理解度
  • 良質なサポート
株式会社本田技術研究所 四輪R&D センター(栃木) 本田技術研究所 四輪R&D センター(栃木)
https://www.honda.co.jp/RandD/tochigi/

所在地:
〒321-3393 栃木県芳賀郡芳賀町下高根沢4630番地

株式会社本田技術研究所は、本田技研工業株式会社の研究開発部門が1960 年に分社・設立された、本田技研工業の研究開発を一手に担う企業。同社は埼玉県と栃木県に多くの研究開発組織を持つが、そのなかで四輪R&D センター(栃木)は最先端の研究設備だけでなく走行実験場をも備えた、世界市場に展開するホンダブランド四輪車の総合的研究拠点だ。

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