シミュレーション

当社は、独自のシミュレーションモデルを構築し、製品開発や商用ステーションの機器構成の検討などに活用しています。

研究開発の背景

品質・性能や機能が優れた製品を開発、提供するまでには、たくさんの実験と試作が必要となります。
しかし、勘や経験だけに頼って実験と試作を繰り返すだけでは、予算や時間がいくらあっても足りません。
そこで重要となるのが「シミュレーション」です。
新たな技術や機器の研究開発を進める際に、コンピュータ上で実験を行い、流量や圧力、温度などのデータを可視化することで、製品開発の方向性を定め、課題点も早期に把握することができます。それにより実験や試作にかかる費用を削減し、開発期間短縮にも繋がります。

トキコの技術・取り組み

3Dモデルシミュレーション

製品の設計において、3Dモデルで各種シミュレーションを行い最適な形状を設計段階で決定することができます。
また、危険物を取り扱う機器に求められる強度や熱、振動をシミュレーションにより把握し、機器の改善に活かしています。

3Dモデルシミュレーションでの解析例

  • 応力解析(部品や構造物の強度を評価し、機器の安全性向上に活用)
  • 振動解析(振動数や大きさを把握し、共振・騒音対策に活用)
  • 流路形状最適化(流体に最適な製品の形状を把握し、性能向上に活用)
  • 流体解析(ディスペンサーのPOS収納部の換気効率を把握)
  • 強度解析(ディスペンサーの筐体(骨組み)の強度を把握)

流体解析

水素ディスペンサの表示部を、空気で換気した際の流路を解析し、水素が滞留する箇所が無い事を確認。

強度解析

さまざまな使用シーンを想定し、各方向からの負荷に対するディスペンサーの筐体の強度をシミューレーションし安全性を確認。

充填シミュレーション

CNG用として確立していた充填シミュレーションをベースに、MATLABを用いた水素用充填シミュレーションソフトを当社が独自開発しました。
車両への水素の充填は蓄圧器と車両との差圧を利用して充填します。蓄圧器の容量が十分でないと必要な流量を確保できず、充填に時間がかかると共に満タンに充填ができなくなります。当社はステーションを建設する際の要求事項から精緻なシミュレーションを短時間に行えるため、必要十分な検討結果から最適な機器構成を提案できます。
NEDOの「本格普及期に向けた次世代ステーション・充填技術」の事業において、水素用充填シミュレーションで複数の機器構成パターンを検討し、最適な機器構成を提示、開発テーマの妥当性を示し、委託研究の獲得に繋がりました。

※MATLABとは、MathWorks社が提供しているデータ解析やアルゴリズム開発、モデル作成に使用可能なプログラミングおよび数値計算プラットフォームです。

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