研究開発向け材料開発シミュレーション GeoDict

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研究開発向け材料開発シミュレーション GeoDict

μCT画像読込やモデリングによる構造生成と
機能特性評価・可視化までを一気通貫で解決

GeoDict

開発元:Math2Market GmbH

GeoDictは、リチウムイオン二次電池や燃料電池、全固体電池、フィルター濾材、複合材、構造部材/高機能材、織物、不織布などのさまざまな多孔質材料構造の生成を容易にし、それらの材料特性や機能を最適化できる革新的な材料開発シミュレーションです。FIB-SEM画像などの画像処理/読込や、幾何的パラメータ入力によるnm~mmスケール3次元構造の生成、幾何形状分析、性能評価のための幅広い解析機能を提供します。GeoDictのシミュレーションによるデジタルツインを、従来から行われている試料やテストピース有りきの材料開発プロセスと併用または置き換えをすることにより、新素材や高機能材料の開発を加速させます。

 

トピックス

ユーザーインタビュー

GeoDictによる燃料電池ガス拡散層の性能予測
トヨタ自動車株式会社様

燃費の向上やハイブリッド車などでカーボンニュートラル実現にいち早く取り組まれてきたトヨタ自動車株式会社様は、脱炭素に向けた重要戦略のひとつとして、長年にわたり燃料電池の開発にも注力されてきました。近年では一般乗用車や量販型バスとしての燃料電池自動車(FCEV)を発売し、さらなる研究開発も進められています。今回はその燃料電池の材料開発にGeoDictを活用した事例として、燃料電池ガス拡散層の性能予測をご紹介いただきます。

■ 導入前の課題

■ 使用CAEソフトウェア

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リチウムイオン電池の正極合材層設計へのGeoDict活用
プライムアースEVエナジー株式会社様

トヨタ自動車とパナソニックの共同出資会社として1996年に設立されたプライムアースEVエナジー株式会社 様は、BEV用電池の開発・量産からスタートし、HEV車載用バッテリーメーカーとして電池材料の開発からバッテリーパックの設計・評価・生産まで車載用電池のトータルシステムを提供されています。今回は近年生産数を拡大しているリチウムイオン電池について、電池セルの正極合材層設計へGeoDictを活用した事例をご紹介いただきます。

■ 導入前の課題

■ 使用CAEソフトウェア

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GeoDictを用いた不織布のミクロ特性評価
小林製薬株式会社様

「“あったらいいな”をカタチにする」をブランドスローガンに、医薬品や日用雑貨品のメーカーとして人々の生活・健康上の困りごとの解決と「快」の提供のための事業展開を行われている小林製薬株式会社様は、長年にわたり世の中にない製品を生み出し、新しい生活習慣づくりやニッチな新市場の創造を進められてきました。今回は、その中で衛生用品の素材開発に材料開発シミュレーションソフトウェアを用いて、不織布のミクロ特性評価を行われた事例をご紹介いただきます。

■ 導入前の課題

■ 使用CAEソフトウェア

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リチウムイオン二次電池材料の解析とデジタルツイン構想
株式会社日産アーク様

昨今の、環境視点を意識したものづくりに欠かせない要素のひとつが材料技術です。株式会社日産アーク様は、日産自動車の研究開発部門で長年にわたり蓄積された材料の分析・解析技術を活かし、広く産業界に貢献するという企業理念のもと設立された材料分析会社であり、世界トップクラスの材料の分析・解析技術により、さまざまな材料開発コンサルティングサービスを提供され、自動車業界のみならずあらゆる産業界の課題解決に貢献しています。その高い分析技術を補い、さらに充実したサービスの提供を目指して、デジタル化を活用したものづくり支援に取り組まれていますが、その概要と活用事例のひとつとして「リチウムイオン⼆次電池材料の3D構造解析」をご紹介いただきます。

■ 導入前の課題

■ 使用CAEソフトウェア

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技術情報コラム

機能

GeoDict® は、これまで3次元CADシステムで生成することが困難であった様々な材料構造の幾何形状を簡単に生成し、コンピュータ支援により微視的構造が影響する様々な材料特性をシミュレーションします。
パラメータの入力と乱数により、様々な仮想材料の構造を生成することはもちろん、3D-SEMやFIB-SEMなどで得られた実際の試料のCT画像から3次元構造を再構築することも可能です。得られた構造は、独自のソルバーもしくは他社汎用ソルバーにて計算することができます。

<対象材料>

  •  繊維複合材(ガラス/カーボン繊維強化プラスチック等)
  •  不織布やフェルト
  •  濾材/フィルタープリーツ
  •  リチウムイオン二次電池や燃料電池の構成材(GDL、MPL、CL等)
  •  DPFやセラミック(焼結材等)
  •  織物基布やロープ
  •  フォーム材/発泡材/断熱材
  •  スポンジ(海綿)
  •  
  •  岩石
  •  粒子最密構造
  •  (人の)肺

<特性予測・構造分析機能>

  •  熱/電気伝導
  •  圧力損失
  •  機械的特性
  •  細孔径分布
  •  拡散
  •  透過率
  •  飽和度
  •  フィルター効率/フィルター寿命
  •  パーコレーションパス
  •  表面積
  •  バブルポイント 等
GeoDict

動作環境

ハードウェア環境

CPU

2GHz(Intel® Xeon® または Core i7 プロセッサ)

物理メモリ

8GB(推奨: 16GB以上)

HDD容量

インストールには300MBの空き容量が必要(推奨: 40GB以上)

グラフィックス

  •  画面解像度:1280 x 1024 以上、色:24-bit 設定
  •  128MB以上のDRAMメモリを搭載するOpenGL 2.0以上対応品(256MB以上を推奨)

ソフトウェア環境

Windows環境

Windows 10 Home/Pro (64 bit)

Windows 11 for Current Branch for Business (CBB)

Linux環境

glibc 2.17 以上の Linux

(Red Hat Enterprise Linux 7.X, CentOS 7, openSUSE 15.1, Ubuntu 18.04)

※64-bit のみ対応

動画

 

導入企業

開発元

GeoDict® (ジオディクト)は、欧州最大の応用研究機関フラウンホーファー研究機構で誕生した新材料開発のための総合パッケージソフトウェアで、開発元はドイツのMath2Market GmbHです。

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