検証で見えた「AirShaper」の真価 CFDの民主化は信頼性と拡張性から：AirShaperとは？ その実力を拝見（3）（3/4 ページ）

[水野操 mfabrica合同会社 社長／3D-GAN，MONOist]

信頼性の土台：学術的／工業的ベンチマーク

　AirShaperの信頼性は、特定の解析対象だけで担保されているわけではありません。以下に、代表的な検証結果を挙げます。

• 学術的ベンチマーク：航空工学の教科書に必ず登場する「NACA 0012翼型」の解析では、さまざまな迎え角（風が当たる角度）における揚力係数／抗力係数が、標準的な実験データとほぼ完全に一致している
• 工業的ベンチマーク：EU（欧州連合）が大型トラックのCO₂排出量認定に用いる、厳格なCFDガイドライン「VECTO規制」の基準を正式にクリアしている

　これらの結果から、AirShaperは自動車、航空、産業機械といった多様な分野で、専門家が求める「精度の担保」をクリアしているといえるでしょう。

　第2回で筆者が使用した解析モデルには、元データの妥当性に一部課題がありました。しかし、モデルが適切であれば、こうした技術的裏付けによって初めて、解析結果を信頼性の高い設計データとして活用できるようになります。

AirShaperの実力（2）――「知る」から「良くする」へ

　AirShaperに限ったことではありませんが、シミュレーションを行う価値は、（今回のケースでは）単に空力特性を「知る」だけで終わるものではありません。シミュレーションを使う意義は、単なる可視化にとどまらず、設計者が「もっと良くしたい」と思ったとき、その先をサポートする「拡張性」にあるのではないでしょうか。

拡張性（1）：自動形状最適化（Optimization）

　もし現在の設計に対して、「あと0.1％でも抗力を削減したい」という明確な目標があるなら、AirShaperは「自動形状最適化」という、さらに一歩進んだ機能を提供しています。

　例えば、セスナ機の翼形状を最適化する事例では、翼の反りや厚みといった複数の設計パラメーターが空力特性にどのような影響を与えるのかを自動で計算し、抗力を最小化する（あるいは揚抗比を最大化する）最適な形状をシステムが探索します。

　これは、単なる「解析ツール」を超え、設計者の意図をくみ取って形状を提案する「設計支援ツール」としての側面を持っていることを意味します。設計者は、この最適化結果を新たなインスピレーションとして、次の設計にフィードバックできるのです。

　構造解析でも、近年はトポロジー最適化やジェネレーティブデザインといったテクノロジーの活用が進んでいますが、CFDの世界でも同様のアプローチが現実のものになりつつあります。テクノロジーによって設計者の探索がより効率化されるのであれば、使わない理由はないでしょう。

拡張性（2）：専門ツールとの連携（ParaView）

　「SaaS型ツールは、Webブラウザ上で提供される機能しか使えないのでは？」という懸念を持つCFD専門家もいるでしょう。しかし、AirShaperはその点でもオープンです。第1回でも紹介しましたが、AirShaperで計算した結果は、オープンソースの可視化ツール「ParaView」でポスト処理が可能です。ParaViewはOpenFOAMユーザーにはおなじみのツールで、無償で利用できます。

　AirShaperは、Web上のダッシュボードで可視化機能を提供するだけでなく、解析結果の生データ（OpenFOAM形式）をユーザーがダウンロードできるよう設計されています。

　つまり、CFDのポスト処理（結果分析）における業界標準ツールであるParaViewにデータを取り込み、設計者がより詳細な分析を行えるということです。Web上では確認できない特定断面での流速分布や、複雑な渦構造の抽出、WebのUIではサポートしていない可視化、あるいは自社独自の評価指標による定量化など、解析の“深掘り”が可能になります。

　ポスト処理に関していえば、「Webの手軽さ（設計者向け）」と「専門ツールとの連携（解析専門家向け）」という、一見相反するニーズをうまく両立しているといえるでしょう。