宇宙・通信
構造・熱・軌道解析(CAE)サービス
人工衛星開発を支える
解析技術
より強く、より軽く。極限に耐える設計を宇宙・航空の技術で支援します。
宇宙への挑戦から得た真空での熱解析に豊富な知見があります。
人工衛星プロジェクトの成功に欠かせない軌道解析を支援します。
宇宙機や航空機開発分野での豊富な実績と世界標準の解析ツールの活用により構造物の複雑な挙動や特性を把握し、最適な構造設計に貢献します。
地球上から宇宙空間まで、様々な熱的環境における熱の流れや温度分布を正確に解明し、最適な熱設計に貢献します。
ミッションに求められる人工衛星軌道の設計、軌道寿命解析（軌道制御を含む）及び可視解析を詳細なモデルに基づき実施し、人工衛星プロジェクトの成功を軌道解析から支援します。
当サービスは、CAEを用いた構造・熱・軌道解析等を当社が行い、解析結果を提供することで貴社のものづくりを支援いたします。
概 要
CAEを活用した高効率設計を提供
近年、コンピューターおよびソフトウェアの低価格化・高性能化が進んだことにより、市場競争力強化のための生産性向上の手段としてCAE※の活用が進んでいます。当社では、CAEを用いた構造・熱・軌道解析を行い、その結果の提供により貴社のものづくりを支援いたします。
※CAEとは、Computer Aided Engineeringの略称で、製品開発においてコンピューター技術を活用して行う設計支援技術のことです。
試作・試験の代替として数値解析による設計検討を行い、実際の試作・試験回数を必要最低限に抑えることで開発期間短縮、コスト削減が可能。
製造後に設計上の問題点が判明した場合でも原因究明を効率良く行うことが可能。
数値解析結果を容易にビジュアル化できるため、専門家では無い方にも結果が理解しやすくなる。
・数値解析手法の知識、ノウハウが必要
・解析環境の構築・維持のための設備投資や解析ソフトの操作習得が必要
開発/設計業務が忙しくてCAEを十分活用する人的/時間的余裕が無い。
CAEはアウトソーシングして開発や設計に集中したい。
効率的な解析を行い、CAEの成果をより高めたい。
軽さと丈夫さを両立する構造を作りたい。
真空状態の熱解析を行いたい。
人工衛星の構造・熱・軌道解析をしたい。
あわせて、「MESWの解析技術の特長」もご覧ください。
人工衛星開発分野へ参入予定のお客様へ
人工衛星の開発にはCAEが欠かせません。解析モデルをどう構築するか、解析結果をどう評価するかは、人工衛星がどのような運用状況に置かれ、何が起きるかの勘所が重要になってきます。私たちは多年にわたる人工衛星の開発・運用経験を持っています。
特 長
長い業務実績により得られた知見とノウハウをベースに高品質設計を支援
MESWの解析技術の特長
宇宙・航空分野で多くの実績を持つ
三菱電機ソフトウエアの解析技術。
当社が提供するCAEサービスの特長は、高い品質が求められる宇宙開発分野での業務実績により得られた、多くの知見とノウハウをベースとする点です。さらに、構造・熱・軌道解析の技術分野では、以下の強みを有しており、多くのお客様から信頼を得ております。
人工衛星等の宇宙機開発では、打上時の準静荷重や振動への耐性と同時に軽量化の実現が求められます。この様な要求を背景に、当社は単純な解析作業にとどまらず、 ターゲットとする構造物の用途や周囲の環境等を考慮した解析モデルの構築や、解析結果の定量的評価による新たな設計案の共創等、多彩なアプローチによって設計者が求める構造設計を支援します。
宇宙空間は真空の世界です。真空状態では対流による熱の移動が起こらないため、人工衛星等の宇宙機は 地球上ではありえない -100℃～+100℃の範囲で変動する熱環境にさらされます。当社の熱解析技術は、このような過酷な環境にさらされた人工衛星各部の温度を要求される精度で予測し、真空環境に耐える熱設計を支えます。
ミッションを達成するためには、どのような軌道でサービス（観測、通信等）を提供するかも重要なポイントになります。例えば、全球を対象とした観測が目的であれば、太陽同期軌道が一つの選択肢となりますが、センサー性能等を踏まえた最適な軌道パラメータを設定する必要があります。当社では特に、ミッションを成立させる最適な軌道を検討するフィージビリスタディでの実績を有しており、人工衛星のプロジェクトを軌道設計・解析技術で支援します。
構造解析・熱解析・軌道解析
構造解析サービス
- 製品の構造とお客様のご要求に基づいた構造数学モデルの検討・構築から解析実行、結果評価に至るまで、トータルでのサービス提供が可能です。
- 製品の挙動(モード、加速度、変位等)や特性(強度、剛性、応答等)をとらえ、製品が抱える構造上の問題点を明確化し、解決へと導きます。
- 簡易的なモデルを用いた構想段階の解析から形状を忠実に再現した詳細モデルを用いた解析までお客様のご要望に応じたサービスを提供します。また、構造数学モデル構築のみ、構造解析実行のみといったご要望にも対応いたします。
・固有値解析
・静荷重解析(準静的加速度、熱変形、膨潤、強制変位）
・接触解析
・座屈解析
・周波数応答解析、ランダム振動解析、過渡応答解析
・試験対応解析（静荷重試験、正弦波/ランダム振動試験等）
・構造数学モデル縮退
・ロケット柔結合リカバリ解析
・ポスト処理ツールの作成 等
・MSC Nastran™ (エムエスシーソフトウェア(株))
・NX™ Software (Siemens PLM Software inc.)
・NX I-deas™ Software (Siemens PLM Software inc.) 等
※MSC Nastranは、MSC Software Corporationの商標です。
※NXおよびNX I-deasは、米国およびその他の国における Siemens Product Lifecycle Management Software Inc.
またはその子会社の商標または登録商標です。
熱解析サービス
- 製品の使用環境と設計に基づいた解析条件の検討、熱数学モデルの構築から解析実行、結果評価に至るまで、トータルでのサービス提供が可能です。
- 評価結果から高温または低温対策など製品が抱える設計上の問題点を解決へと導きます。
- 熱数学モデル構築のみ、あるいはお客様から提示された熱数学モデルでの熱解析実行のみといったご要望にも対応いたします。
・伝導解析
・輻射解析
・流体解析
・宇宙空間での熱入力計算
・試験対応解析
・Thermal Desktop®(C&R Technologies, Inc.)
・SINDA/FLUINT(C&R Technologies, Inc.)
・Autodesk® AutoCAD® (Autodesk, Inc.)
・STREAM®((株)ソフトウェアクレイドル)
※Thermal Desktop、SINDA/FLUINT は、C&R Technologies, Inc.の登録商標です。
※Autodesk、AutoCAD は、米国および／またはその他の国々における Autodesk, Inc.、その子会社、関連会社の登録商標です。
※STREAM は、株式会社ソフトウェアクレイドルの登録商標です。
軌道解析サービス
- 人工衛星には、観測目的に応じたいろいろなタイプの軌道が存在します。この目的を達成するために最適な軌道の設計を支援します。また、お客様が設計された軌道が要求を満たすことを、CAEで検証することも可能です。
- 現在の人工衛星軌道状態の把握、観測データの地上への送信及び地上から人工衛星へのコマンド送信等、地上局可視は必須の解析項目です。与えられた地上局から得られる可視パターン等の解析を支援します。
- 人工衛星は大気の影響により徐々に軌道高度が低下し、最終的には大気圏に突入して寿命を終えます。与えられた条件（軌道、時期及び制御の有無、制御可能な場合には制御量）から得られる軌道寿命を解析します。
・軌道設計
・軌道寿命解析
・軌道制御解析
・可視解析
・日照解析 等
Systems Tool Kit (Analytical Graphics, Inc.)
※Systems Tool Kit は、Analytical Graphics, Inc. の登録商標です。
解析事例
構造解析事例
人工衛星の強度評価
ロケット打上時の人工衛星の強度評価の事例です。
打上時の準静的加速度環境または振動環境における衛星全体の強度評価を実施しました。
アンテナの構造解析
アンテナの構造解析事例です。
アンテナの鏡面を詳細にモデル化し、強度や剛性について評価しました。また、熱解析により得られた温度データを用いて実施した熱変形解析結果はアンテナ設計へ反映されています。
光学機器の構造解析
光学機器の構造解析事例です。
複数の鏡で構成された光学機器をモデル化し、構造設計の成立性を評価しました。また、熱解析により得られた温度データを用いて実施した熱変形解析結果は光学設計へ反映されています。
電子機器の強度評価
電子機器の構造解析事例です。
質量や外形寸法に制約のある電子機器について、強度評価や軽量化検討を実施しました。
航空機の強度解析
航空機の構造解析事例です。
飛行中や着陸時、異常時の環境条件に応じた構造解析を実施し、航空機の胴体や部品の設計評価や軽量化検討を実施しました。
試験対応解析
人工衛星の振動試験対応解析の事例です。
試験前に実施した周波数応答解析による予測データと試験で計測した実測データを比較・検証して構造数学モデルを改修し、解析精度を向上させました。ここで得られたモデル化手法は、以後の設計解析に活用されています。
熱解析事例
人工衛星の熱解析
軌道周回中の人工衛星の熱設計評価の事例です。
低温および高温最悪ケースでの衛星各部の温度レベル等を評価し、最適な放熱面レイアウトやヒータ設計を検討しました。
アンテナの熱解析
アンテナの熱解析事例です。
軌道上における低温および高温最悪ケースでの温度レベルや温度変動を評価しました。また、熱解析結果はアンテナの指向性を評価をするために実施した熱変形解析にも利用されています。
電子機器の熱流体解析
電子機器の熱流体解析事例です。
機器内部の発熱分布、ファンによる冷却、機器と実装面の接触熱伝導、筐体内部及び外部の輻射を考慮して、熱設計の妥当性評価を実施しました。
試験対応解析
人工衛星の熱真空試験対応解析の事例です。
試験前に実施した熱解析による予測温度と試験で計測した実測温度を比較・検証して熱数学モデルを改修し、解析精度を向上させました。ここで得られたモデル化手法は、以後の設計解析に活用されています。
構造・熱・軌道解析
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「構造・熱・軌道解析」ソリューションは、顧客ニーズに基づく仕様に合せた個別生産（顧客個別対応）を基本とし、当社技術に対する顧客の高い信頼をもとに、顧客ニーズに対し、直接対応することで業務を遂行します。
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「構造・熱・軌道解析」ソリューションは、電子システム事業統括部 鎌倉事業所がご提供します。
