Ansys LS-DYNAトピックスセミナー第24回 BEV・バッテリー開発のためのCAE技術
～ 実験とシミュレーションで切り拓く電動化設計 ～

LINOVIS^® × VALIMAT^®による高精度材料モデリングの実現

本講演では、材料試験機「LINOVIS^®」と材料パラメータ同定ソフトウェア「VALIMAT^®」を活用し、材料試験からCAE用材料モデル構築までを効率的かつ高精度に実現するソリューションをご紹介します。LINOVIS^®の特徴である幅広い試験速度領域への対応や多様な試験モードを活かし、バッテリーセルの機械特性評価や鉄鋼材料の成形限界曲線（FLC）測定などの事例を解説します。さらに、材料カード自動生成機能や破断特性設定の考え方を紹介し、材料評価からシミュレーション活用までの一連のプロセスをご提案します。

BEVフルカー解析に向けた高精度・高速化技術の活用

EVのフルカー衝突解析では、バッテリーセル挙動を高精度に評価するための細密メッシュ化が求められる一方、計算時間の増大が実務適用上の課題となっています。本講演では、その解決策としてサブサイクリングおよびセレクティブマススケーリングを活用した高精度・高速化技術をご紹介します。バッテリー搭載車の衝突解析事例を用い、基準計算との比較を通じて精度と計算効率の両立を検証するとともに、実運用に向けた設定上の注意点や、評価作業を効率化する自動処理手法についても解説します。

Ansys LS-DYNAによるアルミダイキャスト解析：形状・材料・ばらつきの統合モデリング

アルミダイキャスト部品の活用拡大に伴い、解析においても形状・材料・製造ばらつきを考慮した高精度な評価が求められています。本講演では、LS-DYNAを用いたダイキャスト解析について、シェル要素とソリッド要素の使い分けやメッシュ設計などの形状モデル化のポイントを整理するとともに、弾塑性モデルや破断モデルを中心とした材料モデル構築手法を解説します。また、ポロシティや冷却条件に起因する材料特性のばらつきを考慮したモデリング事例を紹介し、実現象に即した信頼性の高い解析アプローチをご提案します。

Cohesive要素を用いた粒子間接触状態の定量評価とEIS応答の解釈

全固体電池では、充放電の繰返しに伴う粒子間接触状態の変化が性能低下の要因の一つと考えられています。本講演では、正極複合体内の粒子間界面にCohesive要素を適用し、接触状態の劣化を定量的に評価する手法をご紹介します。損傷変数から算出した有効接触面積を指標とすることで、従来の幾何学的接触面積では捉えにくい接触機能の低下を評価し、さらに電荷移動抵抗（Rct）との関係付けを試みます。微視構造の変化と電気化学特性をつなぐ解析アプローチとして、全固体電池設計への活用可能性を解説します。