設計解析技術

当社はCAE（Computer Aided Engineering）ツールを活用し、試作品の製作や実験をコンピュータ上でのシミュレーションに置き換えることで、開発期間の短縮やコスト削減を実現しています。さらに、現実世界では再現が難しい現象をシミュレーションすることで、製品の安全性や信頼性を高め、より高品質な製品設計を可能にしています。当社CAEの解析内容は、電気信号、電磁界、音響、構造、熱、光学など多岐に渡り、試作実験からの評価フィードバックと対比することでシミュレーション精度向上に努めています。CAEは商品設計の他に先行開発試作や品質検証などで活用され、そこで得られたノウハウは技術資産として社内で共有され有効活用されています。

当社におけるCAEの取組事例をいくつか紹介します。

EMC（Electromagnetic Compatibility）とは、電磁両立性のことで、電子機器が他の電子機器に電磁的な干渉を与えたり、逆に他の電子機器からの干渉を受けて正常に動作できなくなることを防ぐための技術です。当社は製品の形状や周囲の空間の電磁界を計算する3次元EMC解析技術を活用し、立体的な構造の特性を考慮した、ノイズ放射や外来ノイズ影響の解析・設計検討を行っています。

下記解析事例は製品のノイズ解析例で、製品内プリント基板の電界分布解析により放射電磁ノイズ発生原因と影響度の解析事例を示しています。

当社は空間音場設計の最適化検証や音響機器の音質最適化設計を行うための各種音響解析を行っています。

下記解析事例は車室内の音響解析例で、3Dスキャンによる実測により内装やシートなど正確な車室内構造を再現することで高精度な音場事象の把握と検討を行っています。また、車載用スピーカーの音響解析事例としてスピーカー中央部のディフューザー（音の指向性制御）の構造検討例を示しています。

当社は固体熱伝導に加え、流体（気体や液体）の動きや熱の移動をシミュレーションする熱流体解析によって、放熱・冷却構造の解析、プリント基板の熱解析などシステム全体の熱設計を行っています。

下記解析事例は車載機器の熱解析例で、当社規定の温度上昇試験環境下における筐体内の温度・流速解析を行うことで、筐体構造、部品材料、放熱機構、プリント基板部品配置など総合的に最適設計が行われています。

当社は構造解析として、応力分布や弾性変形といった線形構造解析に加え、大きな変形、塑性変形、接触などを考慮した非線形構造解析を行っています。非線形構造解析により現実世界の複雑な現象をより正確にシミュレーションすることで、信頼性の高い設計や製品開発が可能になります。

下記解析事例は、無線トランシーバーの非線形構造解析例として、外力によるバッテリ端子及び防水ゴムの変形挙動解析例を示しています。

当社はカメラレンズ系やプロジェクター投射系など光学設計においてCAEが利用され、小型で高品質な製品開発を実現してきました。

下記解析事例はプロジェクター投射光学系の解析例で、光学部品端部で発生する微細な散乱光や、投射レンズ内の多重反射による乱反射光など、不要光解析を実施することで高コントラストな映像再現を実現しています。また、ナビゲーションシステムなどのディスプレイ操作パネルにおけるLED光の通り道である導光板の最適化設計によって照明光の均一化を行っています。