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メカトロニクス・システム・シミュレーション(1D CAE)

1Dコンピューター支援エンジニアリング(1D CAE)は、メカトロニクス・システム・シミュレーションとも呼ばれ、コントロールと組み合わせたマルチドメイン・システム・シミュレーションです。これは、マルチドメインシステムのモデリングと解析のための手法であり、電気、油圧、空気圧、機械サブシステムの検証済みの解析モデリングブロックを接続して、包括的で図式的なシステム全体のモデルを作成することにより、複数領域にまたがる性能予測を可能にします。 

1D CAEを利用することで、複雑なメカトロニクス・システムの構想設計を作成し、過渡状態と定常状態の動作を解析して、製品に知的システムを統合する際、設計の判断を早期に行うことができます。

1D CAEソフトウェア

設計サイクル全体を通じて、複雑なメカトロニクス・システムの効率的なモデリングが可能

1D CAEソフトウェアは、さまざまな物理領域の定義済みコンポーネントを含む検証済みのライブラリを使用します。これらの標準表現を使用することで、さまざまな概念を、設計の初期段階で、CAD(コンピューター支援設計)ジオメトリが利用できる前段階で調査することができます。パラメーターの調整や詳細の追加が可能になった時点で、1D CAEは、設計サイクル全体を通じて、詳細な3D CAEを補完する役割を果たします。

1D CAEの計算は、非常に効率的です。コンポーネントは解析的に定義され、入力ポートと出力ポートがあります。コンポーネントの入力を別のコンポーネントの出力に(あるいはその逆に)接続することで、因果関係を実現できます。作成された数学的システムは、3D CAEに比べて自由度の数がはるかに限られています。これによる計算の高速性に加えて、1D CAEソフトウェアでさまざまな種類のソフトウェアコードを利用できることやリアルタイム機能により、システム開発プロセスを効率化できます。1D CAEでは、オープンな開発手法を採ることができます。機能要件から出発し、物理モデリングとシミュレーションに進むことにより、同時にメカトロニクスシステムのエンジニアリングを協調型設計環境で実現できます。

1D CAEの利点

1D CAEの利点としては、設計サイクル全体を通じて、複雑なメカトロニクスシステムの効率的なモデリングが可能なことが挙げられます。

  • 構想段階で、詳細なCADが利用可能になる前に、複雑なマルチドメイン・メカトロニクス・システムを最適化

  • 過渡状態と定常状態の動作の予測

  • ブランドにとって重要な属性に基づいて、製品のパフォーマンスと規制の制約のバランスを調整

  • 費用と時間のかかる試作機試験に入るより前に、最適化された設計アーキテクチャーを実現

  • さまざまな設計オプションを短時間で解析

  • 実際のプロトタイプの数を減らしながら最適な設計を実現