日铁借助虚拟试验研发更轻更硬的EV钢板
2021/09/16
算法体现出以多大强度牵拉会断裂、在多大程度上弯曲会折断等材料固有的特性。充分利用了日本制铁多年来积累的钢铁相关数百TB的大数据。
试验结果通过3D图像交给汽车企业,以便其用于设计变更。自2020年起引进了变形可视化技术。能够一眼看出存在断裂风险的部位。
汽车的钢铁需求非常大(千叶县君津市的东日本制铁所君津地区) |
日本制铁自2000年代初期开始推进虚拟碰撞试验。最初计算机的处理速度等存在极限,分解的方块数量不足1万个,难以进行详细分析。用于实际碰撞试验的试制车每辆花费数千万~数亿日元。模拟实验能大幅降低相关成本。钢铁研究所的室长丹羽俊之表示,“设计、试制与评估、重新设计的周期也明显加快”。
汽车企业也在自主利用虚拟空间推进碰撞试验。但是,丹羽室长表示“能预测钢板断裂的,只有具备自主材料数据的钢铁企业”。
日本制铁根据试验数据,以应对纯电动汽车时代日趋激烈的汽车原材料竞争。自2021年起,日本制铁正式邀请国内外的汽车企业推进联合试验。
对钢铁企业来说,汽车钢板业务是经营的“最优先课题”。日本钢铁联盟的统计显示,2020年在普通钢中,汽车用途占到近2成,数量最多,在特殊钢中的占比达到近4成。
钢用量减少,重量变轻
但是,美国调查团体CAR的统计显示,钢铁占车体材料的比例将从2020年的65%降至2040年的46%。特斯拉积极采用铝等,包括塑料和碳纤维在内,钢铁以外的材料正在提高存在感。纯电动汽车需要装载沉重的电池以提高延长续航距离,因此车体的轻量化变得不可或缺。
日本制铁的碰撞试验数据将用于能对抗铝等材料的新型钢铁的研发活动。其中之一是高强度钢板。
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