電気自動車の駆動系全体に対応する統合シミュレーションを可能とします。
様々なコンポーネントを組み合わせることで、EVシステム全体と実際の走行車の状況をソフトウェア上で再現し、ドライブモードの変更やそれに伴う電気消費量及び燃料効率等を解析することができます。

• ドライブモードシミュレーション
• ドライブモードやハイブリッド戦略の最適化
• WLTPサイクルシミュレーション


• 電気駆動部品の制御信号
• バッテリー管理
• 構造機械システム解析
• NVH解析
• 詳細なホイール路面接触と走行抵抗の計算
• トランスミッション/ディファレンシャルギヤにおける損失
• ベアリングでの動的損失
• 電力消費量、燃費効率計算

EVマシンの基本設計を行うための各種計算・解析環境を用意しています。
EV設計の基本的な設計条件となる、モーターに関連する電気的・機械的性能、形状、設置スペース、制御信号情報などを用いた統合的な設計作業が可能になります。
さらに最適化のための手法も用意しています。

• ローターステーター断面のパラメトリック設計や、CADインポート
• 磁場解析による磁力計算
• 固有値情報(FEM)の応用
• 動的な負荷変動の影響
• 機械的・電気的相互作用を考慮した解析
• 制御信号コントローラー(バッテリー管理、SOC・電流・電圧変化)
• 最適化手法を用いた複合条件の探索
• NVH解析、ERP(放射音響パワー)計算

SIMDRIVE3D Standard Editionに含まれる機能の１つは、自動テンショナー付き摩擦ベルトドライブ（平ベルト、ポリＶベルト）のシミュレーションであり、あらゆる形態の設計に対するソリューションを提供しています。追加モジュールのMulti Beltツールでは、トランスミッションのベルトドライブやチェーンドライブを多層化して、自由に組み合わせることが可能です。

• FEAD開発用の国際的に認められたプラットフォーム
• ベルトのばたつき（横方向およびねじり変形）、滑り、動力損失の解析
• VDA規格試験に基づくベルトパラメータの決定
• 複雑なテンショナー形状のモデリング
• クランクトレインやTVDとの連成シミュレーション、およびパワートレイン全体への取り組み

Value Trainモジュールは可能な限り複雑な解析を行えるよう設計されています。カムのねじり加振から始めて、バルブ要素を１つずつ複雑化して、最終的に完全な動的接触シミュレーションを実施します。

• カム、バルブ、バルブスプリング、ロッカアームなど個々の要素の運動静力学的モデリング
• 輪郭要素と接触要素を用いたレベーのリフトオフやコイルの接触などの動的挙動のモデリング、および弾性体を用いたバルブとレバーの変形の調査
• Boundary Element Methodモジュールを用いた離散バネの構造解析
• 油圧バルブのラッシュ調整の考慮
• 燃焼背圧の考慮

Timing Beltモジュールでは、オートテンショナー付きタイミングベルトのシミュレーションによって、NVH、システム荷重、および動力損失の検討が可能です。

• ベルト/プーリー接触の詳細なモデリング
• 空中および油中ベルト
• VDA規格試験に基づくベルトパラメータの決定
• 共振相殺のための非円形スプロケット
• ベルトおよび歯の動的荷重および各プーリーに作用する荷重分布の調査
• タイミングドライブ機構の予測解析（タイミング誤差、横方向たわみ、動的荷重など）
• 3Dエンジン全体シミュレーションへのシームレスな統合
• 油圧式カムフーザー用の流動学モデル
• 摩擦テンショナーのリアルなモデリングが可能なCAD形状を用いた3Dテンショナーモデル

Advanced Chain Driveモジュールでは、ブッシュ、ローラー、サイレントチェーンを含むタイミングドライブ機構に対して、チェーン全体の動的NVH検討のための解析および最適化が可能です。

• 動力損失を解析するための摩擦と減衰などチェーンの非線形剛性によるリンク間結合
• 詳細なスプロケット形状：ISO、インボリュート、さらにサイレントチェーンに対するユーザー定義の輪郭形状
• 共振相殺のための非円形スプロケットと不等ピッチ
• 油圧式カムフェーザー用の流動学モデル
• 隙間流れと溶解空気をサポートする物理的なチェーンテンショナーモデル
• 高圧ポンプ用の動的モデル
• 固有モード解析が可能な弾性ガイドレール

Advanced Crank Trainモジュールでは、クランクトレインのたわみ-ねじり連成振動のシミュレーションが可能です。基本バージョンでは、クランクシャフトの縮退ねじり振動解析を実施できます。

• ガス圧入力によるエンジン特性の定義
• 伝動パーツをすべて取り付けた状態での支持クランクトレインの固有振動解析
• 過渡的回転上昇のエンジン始動シミュレーション
• すべての軸受の動的荷重、ジャーナル軸受の変位経路
• 慣性力と質量バランス調整
• FEADまたはタイミングドライブのハブ荷重がクランクトレインに与える影響の、連成シミュレーションと通じた調査
• たわみ振動フルモデルからねじり振動モデルへの自動縮退

DMF Advancedモジュールは、デュアルマスフライホイールの精巧なマルチボディモデリングと、簡易的な流動学的アプローチの両方を提供しています。内部バネ1つの要素でセットアップできる3種類の一般的な構成がすべて含まれており、それらを自由に組み合わせることが可能です。

• rpm依存の非線形摩擦と形状の影響
• 迅速な調査に役立つ、レオロジー要素の組み合わせとしてのDMFモデル
• 1Dねじりモデリングと、軸受とフレックスプレートの曲げを考慮できる完全3D形状モデリング

このモジュールでは、ジャーナル軸受とISO玉軸受/ころ軸受のシミュレーションと評価が可能です。また、高速シミュレーション用の基本弾性軸受もあります。

• オイル穴加工と動的荷重下のティルティングと考慮した、EHDアプローチに基づく時間領域でのレイノルズ方程式の高度な解法
• 事前に計算されたデータマップを用いることで、大幅な省力化を実現

• 詳細形状、荷重、および動的隙間との依存関係において、圧力状態と動的挙動を評価

クランクシャフトのウェブ設計における体系的アプローチのベースとして、この要素では特定の設計パラメータを容易に変化させることが可能です。

• クランクシャフトの複雑なウェブ形状を細部まで効果的にモデリング
• 材料データベースによる疲労限度のアシスタント、および組み立てと勾配の影響を考慮
• 繰り返し応力テンソルに対する最新かつ革新的な解析アルゴリズム
• 容易なパラメータ変更とシステムの最適化

BEM Rotary Connectorは、トランスミッションやドライブライン、ねじり振動ダンパーで使用されるシャフトのセットアップに適用できます。MBSモデルへの自動変換によって、高精度なシミュレーションモデルの完璧なセットアップが可能になります。

• 断面計算を通じたシャフトなど回転要素の詳細な記述
• CSketch-2D-Editorを用いた輪郭線の容易な編集
• ポイント対ポイントの記述、またはISO STEP形式ファイルからの包括的インポート機能

BEM Springは、スプリング構造モデルを作成するための正確なアプローチを提供します。MBSモデル作成の自動化プロセスを始めとして、時間領域のシミュレーションから得られた変位を使用して、スプリング内の応力を計算し、そのライフサイクルを予測します。

• 正確な設計パラメータを用いたサーフェスメッシュの形状定義
• スプリング表面での変位と応力の図示

BEM STEP Fileでは、STEP形式でCADモデルをインポートした後、BEM計算用にサーフェスメッシングが可能です。完全なサーフェスの自動メッシング機能と、CSketch-2D-Editorによる単一面の手動メッシング機能が提供されています。

• プログラム内でのSTEPファイルの編集（2つの面のマージなど）
• 正確なメッシュコントロールと可変メッシュ密度
• 三角形および四角形メッシング
• 単一面の手動メッシングと残りのサーフェスの自動メッシングの組み合わせ

ギアトレイン内で回転する複数の平歯車対の機構運動と振動のシミュレーション

• 接触機構の詳細な解析
• プリテンション状態または分離状態の歯車の調査
• 平歯車/はすば歯車のモデリング
• 完全3D接触を含む、弾性歯車の高度なモデリング

ドライブラインやトランスミッションのカタカタ音や動的伝達誤差を、クランクシャフト、デュアルマスフライホイールおよびクラッチと組み合わせて完全な6DOFで解析

• 標準工具とプロチュバランス工具に対する工具の輪郭形状設計
• パラメトリックな歯車軸をセットアップできる対話型設計ツール
• クラッチと噛み合った状態および切り離された状態の歯車対の調査
• パワートレインおよびドライブライン全体のシミュレーションにおける歯車のNVH調査

複数段の遊星変速機配置における機構運動と振動のシミュレーション

• 遊星歯車の段数を任意に組合わせたモデリングが可能
• 完全な変速機配置における全歯車セット（太陽歯車、キャリア、リング）のギア比と角速度の自動計算
• 動的な歯車荷重と軸受荷重の調査
• 遊星キャリアとリングギアを弾性体とした高度なモデリング

Case Studiesモジュールを使用することで、異なる設計スタディ（サブアセンブリの置き換えなど）を実施する場合や、パラメータまたは荷重を変更した場合も、容易にシミュレーションを編集して実行することが可能です。

• モデル情報を単一のマスターモデルに格納
• 各派生モデルは、完全に機能する独立したモデルとして抽出可能
• 標準化された評価ケールによる設計スタディの迅速化

Parameterstudiesモジュールでは、モデルパラメータの変動幅と増分を指示することや、特定の出力パラメータを選択することが可能です。
さらに内蔵のModel Optimizerによって、指定した目標パラメータの最適条件や限界値も指示できるようになります。

• 特定パラメータの多次元解析を通じた物理的依存性の把握
• 専用ポストプロセッサを用いた分かりやすい結果評価

Reportgeneratorモジュールでは、一連の定義済み出力結果をもとに、簡単にシミュレーションの標準レポートを作成できます。また、ユーザー定義のレイアウトを用いて、どのような会社デザインにも適合させることができます。このツールには、標準的なVDA-FEAD解析のテンプレートも含まれています。

• 特定のレポートで定義済みの結果評価法は、異なるモデルでも利用可能
• 様々なシミュレーションタスクの相互比較や実測値との比較が可能
• シミュレーションモデルに関する追加情報を出力データとして選択可能
• シミュレーション結果の情報管理を標準化

先進的な構造、音響解析のためには、電磁界ギャップ分布の結果として得られる表面荷重を考慮する必要があります。Air Gap Field要素を使用すると、フレキシブルロータとステータボディを、全タイムステップにおいて適切な数値に基づいて加振することが出来ます 。

• 離散化した運転条件において、事前に計算された力密度の表を読み込むことが可能
• Controller、DLL、サードパーティFMUの出力と組み合わせて利用可能

Controllerモジュールは制御構造の設定や、センサ、コントローラ 、 アクチュエータを含む従来のPID制御ループの構築を可能にします。

• 制御システムの設定、高圧ポンプおよび燃焼背圧構造体、テンショナ、アイドル回転数制御や始動プロセスなどに対応
• ガス圧力の励振の補間により、実際のエンジンと比較可能な、制御構造を持ったエンジンモデルのアセンブリが可能
• 制御システムの全ての要素はモジュール式に改良したオブジェクト指向
• カスタム要素はDLL Wizardで作成するか、FMIインターフェースを介してインポート可能

3D Elementsモジュールは、弾性または流体ジャーナル軸受を含むクランクトレインや駆動シャフト全体のたわみ-ねじり連成振動に対する強力なツールを提供します。さらに、たわみ危険回転数に対する時間領域の旋回解析も可能です。構造全体の固有モードは6DOFアニメーションで表示できます。

• 三次元弾性ビーム構造（駆動シャフト用の3Dビーム要素）による弾性体の対話形式での作成
• 1つのシミュレーションモデル内で、3D要素と1D要素の組み合わせが可能
• 差動歯車装置をモデル化するための横方向ドライブの定義

高度な構造解析のために、2つの要素Flexible BodyおよびModel Calculationは、多次元のMBSDシミュレーションと構造解析の最新手法をすべて揃えています。
縮退されたFE構造を読み込んで、それらをマルチボディシミュレーションと組み合わせることが可能であり、改良型のモデリングプロセスが実現されています。また、それをモード縮退法と組み合わせると、さらにシミュレーション時間が短縮されます。
モーダル解析は独立した解析法であり、SIMDRIVE3Dにそのまま組み込まれています。

• モーダル解析の出力周辺は結合構造の解析も対象にする
• モード質量と3D質量の手作業による容易な挿入
• 振動解析では、ハウジングに結合しないモーダル自由度（節点）の追加が可能
• モジュール組立方式によるシステムの作成（3Dクランクシャフト、弾性ハウジング一体型軸受など）

NVHモジュールは、運転中の動的な負荷に対して構造解析ソルバを実行します。MBSシミュレーションの結果は、FEメッシュ全体の応力や変位を計算するため後退代入されます。さらに、音響のポストプロセッシングツールにより、表面上に配置されたパッド全体から放射音響パワー（ERP）の評価が可能です。

• プリプロセッシングとして、モーダル解析によるFEA構造の動きを線形化
• NVH要素およびFlexible Body要素間の自動連携のためのRBE2およびRBE3検出機能
• 表面要素としてTriaおよびquad、構造体内部のソリッド要素としてPenta、hexaおよびtetra要素に対応
• 変形、表面速度、表面加速度、応力のアニメーション

SIMDRIVE3Dの新しいThermo-Elementモジュールでは、ゴムダンパーのような温度依存性の高いコンポーネントに対して、リアルタイムの熱-機械連成シミュレーションが可能です。
このモジュールは、回転対称構造内部の2D熱流を計算します。このモジュールにはSIMDRIVE3Dのスケッチャー機能も含まれており、伝熱解析用のモデルやアセンブリを迅速かつ容易にセットアップすることができます。

• ダンパーの熱流と温度分布の予測
• 力学モデルにおけるゴムの特性に熱的影響を考慮
• 消散エネルギーを発熱源として定義可能
• 解析対象の構造体周囲の熱流に対するさまざまな境界条件
• 温度を測定結果と比較するための基準点

Animationモジュールは、ユーザーがシミュレーション結果を2Dおよび3Dでアニメーション表示できるようにするツールです。システム分析を容易にするだけでなく、洗練されたプレゼンテーションを作成するためにも使用できます。

• 視覚的なシステム分析を容易にする、力、張力、ハブ荷重などの改良された表示オプション
• 3D/2Dアニメーション内でさらに別の結果表示が可能
• カメラモーションパスのカスタマイズにより、ダイナミックな視点変更や、魅力的なプレゼンテーションが可能

被制御系（アイドル回転数制御やCBCだけでなく、アクティブテンショナーや他の機構）のセットアップが可能です。エンジン圧力の補間により、実際のエンジンに匹敵するような制御構造を持つエンジンモデルのセットアップも可能です。

• すべてのシミュレーションパラメータは、被制御参照変数として定義可能
• センサー概念に従って、規制変数の決定に様々な手法の選択が可能
• 制御系の全要素をモジュール方式および強力なオブジェクト指向により実装
• 制御ユニットがドライブラインの動的挙動に与える影響を考慮

Basic Vehicle Modelモジュールは、車両と駆動伝達系の相互作用を考慮した、ドライブトレインの動的シミュレーション機能を提供します。このモジュールには、下記のような車両の直進運動に関する典型的挙動が含まれています。

• 車両の物理的および幾何学的特性に関する、車輪荷重の動的変化
• 転がり抵抗、空気抵抗、登坂抵抗など、車両速度に応じた走行抵抗
• タイヤ接触の滑りおよび減衰特性を含めるための、パラメトリック特性を有する基本的なタイヤ接触モデル

FMU exportモジュールは、FMUインターフェースファイルのエクスポートを可能にします。
エクスポートツールにより、SIMDRIVE 3Dにてモデリングした内容をFMUファイルとしてエクスポートすることができます。外部ソフトウェアにてインポートすることで、他のプログラムでモデルをシミュレーションすることができます。

• 様々な種類のテンショナと、ベルト張力との釣合位置計算
• 各パラメータはパラメトリックに設定、変更が可能
• 複数の負荷条件設定
• 交差範囲による影響チェック、結果の図示
• 障害物との干渉チェック
• 結果レポート出力
• SIMDRIVE3D用のモデルファイルエクスポート