解析速度の速い電子機器の熱流体解析(CFD解析)ソフトウェアとは?

18 May, 2021

熱流体解析(CFD解析)において、精度が高く信頼できる結果を得られることは重要です。しかし、エンジニアもまた、厳しい納期の中で解析速度の遅さや予期せぬ熱問題の発生が理由で、プロジェクトが遅延しないよう結果を出す必要があります。優れた熱設計とは、「解析速度」、「使いやすさ」、「精度の高さ」をバランスよく兼ね備えているべきで、良い熱流体解析(CFD解析)ソフトウェアとは、これら3つの要素のいずれも妥協しないことだと考えます。

熱流体解析(CFD解析)ソフトウェアの解析速度が遅いのはなぜか?

熱流体解析(CFD解析)は非常に複雑で、多くの場合、時間がかかります。熱設計の各プロセスでは、慎重な検討と多くの時間が必要ですが、一般的に最も時間がかかるのは「解析」プロセスです。

「解析」とは、エンジニアが設計の熱伝導と空気の流れを算出するために必要なナビエーストークス方程式を、ソルバーを使用し算出することで、熱流体解析(CFD解析)の重要な段階です。このプロセスは精度の高い熱流体解析(CFD解析)に欠かせません。しかし計算量が非常に多いため、多くの熱流体解析(CFD解析)ソフトウェアを提供する企業は平均解析時間の短縮に努めています。

他にも、CADモデルの作成やインポート、モデルのグリッド作成(解析する領域を分割すること)、最終的な解析結果の分析のなども、時間のかかる要素です。

熱解析の時間を短縮する必要があるのか?

エンジニアの中には解析が終わるのを待つことをためらわない人もいる一方で、多くのプロジェクトではそのような待ち時間は許されません。厳しい納期の中で仕事をする場合、熱設計エンジニアは、解析を検証するだけでなく、異なるさまざまな条件下で調整、変更や再検証を行うための十分な時間を確保する必要があります。

6SigmaETチームが2021年に行った調査によると、94%の熱設計エンジニアが、解析速度の遅さが原因でプロジェクトの遅延や失敗を経験していることがわかりました。このように遅延が頻発していることから、熱設計エンジニアの半数以上(54%)が、現在使用している熱流体解析(CFD解析)ソフトウェアにおけるソルバーの解析速度に満足していないと回答しています。

解析速度の速い熱流体解析(CFD解析)ソフトウェアとは?

「スピード」、「使いやすさ」、「精度の高さ」に特化して作られた6SigmaETは、解析速度の最も速い熱流体解析(CFD解析)ソフトウェアの一つです。Rohde & Schwarz社による解析時間の比較によると、6SigmaETは競合製品よりも準備時間、前処理時間、解析時間が速いことがわかりました。これを総合すると、合計で35%の効率アップになります。

6SigmaET 対 競合ソフト

6SigmaETには、クラウド上で解析できるなど、解析を高速化する他のメリットもあります。

電子機器の熱流体解析(CFD解析)では、複雑なナビエーストークス方程式を解くために膨大な計算能力が必要です。従来、ハイパフォーマンス・コンピューティング(HPC)に多額の先行投資をするか、あるいは解析速度が大幅に遅いオンプレミスのマシンに頼らなければなりませんでした。

この問題を解決するために、6SigmaETはハイパフォーマンス・コンピューティング(HPC)のプラットフォームを提供するRescale社と提携しました。この提携により、6SigmaETのユーザーは、Rescale社の保有する30のデータセンターと800万台以上のサーバーを介して提供される最大1,400ペタフロップス(PFLOPS)もの処理能力を使用できます。これにより、解答時間が短縮されるだけでなく、「解析した分だけ支払う」ことで、ハードウェアコストを大幅に削減することができます。

熱流体解析(CFD解析)ソフトウェアを乗り換える方法

より高速な選択肢があるにもかかわらず、多くの熱に携わるエンジニアは現在使用しているCFD解析ソフトウェアから「変更できない」と感じています。6SigmaETの調査レポート「State of Thermal」によると、多くのエンジニアが現在の解析速度に満足していないにもかかわらず40%のエンジニアは一度も他の熱流体解析(CFD解析)ツールに乗り換えたことはなく、18%はツールを乗り換えたことはあるが3年以上前だと回答しています。

これは、短期的に既存のワークフローを変えたくないという理由もあると考えられますが、多くの場合、そのツールの使用が習慣化されていることにあります。その結果、多くのエンジニアは、従来の熱流体解析(CFD解析)ツールが市場で優れていると認識している場合があり、長期的に時間とコストの両方を浪費している可能性があります。

他のツールを試さずして、熱に携わるエンジニアは、既存の熱流体解析(CFD解析)が最終製品や設計の信頼性を最大限に保証できているか確認できません。これは、エンジニアやメーカーだけでなく、最終的な顧客にとっても悪影響を及ぼします。(無料トライアルはこちら

より解析速度の速い熱流体解析(CFD解析)への乗り換えをお考えですか?ぜひ私たちにご相談ください。


Product Manager
Tom Gregory

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