Simcenter STAR‑CCM+ 2510 の新機能は何ですか？

複雑さが増し、開発期間がますます短縮される中で、いかに画期的な製品を生み出すことができるでしょうか？その答えは Simcenter STAR‑CCM+ 2510 にあります。
スマートなワークフロー最適化機能により、エンジニアは自由に創造し、シミュレーション結果に完全な信頼を持つことができます。

SDE Tech とともに、「ゴールド」機能をチェックしてみましょう。EV の熱管理から最先端 GPU 技術まで、最も大胆なアイデアを現実に変えるための機能が揃っています。

1. 乗員の熱快適性シミュレーション機能

電気自動車（EV）において、エネルギー効率と乗員の快適性のバランスは難しい課題です。キャビンの加熱や冷却は多くのエネルギーを消費し、航続距離に直接影響します。これまで、キャビン温度の時間変化（トランジェント解析）をシミュレーションする際、エンジニアは非常に複雑なサードパーティツールとの共シミュレーション（co-simulation）を行う必要がありました。

Simcenter STAR‑CCM+ 2510 では、この障壁が取り除かれています。本ソフトウェアには、Fiala や Berkeley といった先進的な熱快適性モデルが、CFD 環境内に直接統合されています。

これにより、HVAC システムの全体的な流体力学挙動と、人間の生理的反応を時間軸で一つのワークフロー内でシミュレーション可能です。その結果、消費エネルギーと快適性のトレードオフを正確に評価でき、仲介ソフトを使わずに最適な車両熱管理システム（VTM）の設計判断を行うことができます。

2. トポロジー最適化の安定性が3倍向上

トポロジー最適化（Topology Optimization）は、最適な製品形状を見つけるための優れたツールですが、適切な「ペナルティ戦略（penalty strategy）」の選択は悩みの種となります。間違った選択をすると、解の収束が不安定になったり、制約を大きく超える（overshoot）結果が出たりします。

Simcenter STAR‑CCM+ 2510 では、Dynamic Penalty Update（動的ペナルティ更新）機能を導入しました。強化ラグランジュ法（Lagrangian Augmented Method）を用いて、最適化プロセス中にソフトウェアが自動でペナルティ係数を調整します。エンジニアは手動で調整する必要がなくなります。

この改良により、複雑な制約条件を持つ問題でも、最適化の実行速度は3倍になり、安定性も向上します。

3. サーフェスラッピング速度が50%向上

「汚れた」または複雑すぎる CAD データを処理して、閉じた（closed）、マニホールドなサーフェスを作成することは、CFD ワークフローにおけるボトルネックとなることが多いです。Siemens の Surface Wrapper 技術はすでに高性能ですが、さらに強化されました。

Simcenter STAR‑CCM+ 2510 では、MPI Surface Wrapper の第2フェーズが導入されました。サーフェスラッピングの処理は、複数のプロセッサで完全に並列化されます。実験結果では、前バージョンと比べてサーフェスメッシュ生成時間が最大50％短縮されることが確認されています。

これにより、CAD モデルからシミュレーション実行までの時間が、数時間ではなく数分で完了するようになります。

4. GPU による高性能化と SPH の局所リファイン

4.1 GPU によるロータクラフトシミュレーションの高速化

ヘリコプター（ロータクラフト）のような複雑な回転装置のシミュレーションは、通常膨大な CPU リソースを消費します。2510 バージョンでは、Virtual Disk モデルを GPU 上で直接実行可能になりました。これにより、CPU と同等の精度を保ちながら、実行時間を大幅に短縮でき、エンジニアは短時間で数百の設計バリエーションを評価できます。

4.2 SPH の局所粒子リファイン

滑り軸受や水跳ねの問題などでは、Smoothed Particle Hydrodynamics（SPH）が非常に有用です。しかし、計算領域全体に細かい粒子を使うとリソースが無駄になります。

Simcenter STAR‑CCM+ 2510 では、Local Particle Refinement（局所粒子リファイン）機能が導入されました。必要な領域（ブロック、円柱、球など）を指定すると、ソフトウェアはその領域内のみ粒子を細かくします。この機能により、重要な箇所の精度を維持しながら、計算コストを大幅に削減できます。

5. 電気機械（e-machine）設計のサポート

ラジアルフラックスモーター（Radial flux machines）は、電動モーター市場の95%以上を占めています。従来、電磁界解析（EMAG）と熱/CFD 解析の間のシミュレーションワークフローは断片化されがちでした。

現在では、Simcenter Data eXchange（SCDX）形式を通じて、モーター設計を直接インポートできます。この形式は Simcenter エコシステム全体で互換性があり、CAD データや物理情報をシームレスに伝達可能です。これにより、電気設計チームと熱設計チームが同期して効率的に作業できるようになります。

6. Prometech による粒子シミュレーション能力の拡張

Simcenter STAR‑CCM+ に標準搭載されている SPH 機能に加え、SDE Tech は粒子シミュレーションおよび高性能計算（HPC）の分野で最先端の技術パートナーである Prometech の専門ソリューションも提供しています。

貴社が以下のような特定課題に直面している場合：

• 複雑な自由表面流（高粘度流体、化学混合）
• 大変形を伴う流体–気体–固体の相互作用
• 専用 GPU プラットフォーム上での超高速計算要求

Prometech のソリューション（Particleworks、Granuleworks など）は、Siemens エコシステムとシームレスに統合でき、従来のメッシュベース手法では困難な物理現象の解析を可能にします。

Simcenter STAR‑CCM+ 2510 は単なる機能更新ではなく、性能面での飛躍的な進化です。手作業を排除し、最新ハードウェアの性能を最大限に活用することで、エンジニアは複雑な技術課題を競争優位性に変えることができます。

SDE Tech は、Simcenter STAR‑CCM+ のアップグレードおよび最大活用をサポートします。貴社に最適なデジタルトランスフォーメーションのロードマップについて、ぜひ今すぐお問い合わせください。

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