製品の小型化と高性能化を両立する、設計の「動的解析シミュレーション」とは？

　下水管洗浄用往復動ポンプを設計・製造するFMC Technologies社は、顧客からの「持ち運びやすく小型化を図りながらもより高性能」というニーズに応える新製品開発に取り組んだ。しかし、ポンプの構造上、小さな部品ほど大きな荷重がかかるため、小型化と高性能化という2つのニーズを満たしつつ、耐久性も維持するためには、設計全体の最適化が求められた。

　往復ポンプは、液体を送り出す役割を担うクランクシャフトが核となり、これに20個以上のさまざまな部品が全てつながる構造を持つ。新製品の開発では、動的部品であるクランクシャフトの小型・軽量化を図りながら、それに合わせて全ての部品設計についても最適化することが求められた。

　こうした大きな課題の解決に、同社が活用したのが動的解析だ。本資料ではFMC Technologies社が動的部品に対する疲労解析と製品設計全体の最適化シミュレーションにより、ポンプの50％の軽量化と性能向上を両立した事例について、詳しく解説している。