日鐵借助虛擬試驗研發更輕更硬的EV鋼板
2021/09/16
演算法體現出以多大強度牽拉會斷裂、在多大程度上彎曲會折斷等材料固有的特性。充分利用了日本製鐵多年來積累的鋼鐵相關數百TB的大數據。
試驗結果通過3D圖像交給汽車企業,以便其用於設計變更。自2020年起引進了變形可視化技術。能夠一眼看出存在斷裂風險的部位。
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| 汽車的鋼鐵需求非常大(千葉縣君津市的東日本製鐵所君津地區) |
日本製鐵自2000年代初期開始推進虛擬碰撞試驗。最初電腦的處理速度等存在極限,分解的方塊數量不足1萬個,難以進行詳細分析。用於實際碰撞試驗的試製車每輛花費數千萬~數億日元。模擬實驗能大幅降低相關成本。鋼鐵研究所的室長丹羽俊之表示,「設計、試製與評估、重新設計的週期也明顯加快」。
汽車企業也在自主利用虛擬空間推進碰撞試驗。但是,丹羽室長表示「能預測鋼板斷裂的,只有具備自主材料數據的鋼鐵企業」。
日本製鐵根據試驗數據,以應對純電動汽車時代日趨激烈的汽車原材料競爭。自2021年起,日本製鐵正式邀請國內外的汽車企業推進聯合試驗。
對鋼鐵企業來説,汽車鋼板業務是經營的「最優先課題」。日本鋼鐵聯盟的統計顯示,2020年在普通鋼中,汽車用途佔到近2成,數量最多,在特殊鋼中的佔比達到近4成。
鋼用量減少,重量變輕
但是,美國調查團體CAR的統計顯示,鋼鐵佔車體材料的比例將從2020年的65%降至2040年的46%。特斯拉積極採用鋁等,包括塑膠和碳纖維在內,鋼鐵以外的材料正在提高存在感。純電動汽車需要裝載沉重的電池以提高延長續航距離,因此車體的輕量化變得不可或缺。
日本製鐵的碰撞試驗數據將用於能對抗鋁等材料的新型鋼鐵的研發活動。其中之一是高強度鋼板。
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