1D CAE / メカトロニクスシステムシミュレーション

1次元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、コントロールと組合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、多様な分野にわた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。 1D CAE では次のことがおこなえます:

  • 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ずっと前に、最適化された設計アーキテクチャを実現
  • 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

1D CAE ソフトウェア

1D CAE ソフトウェアアプリケーションの例を以下に示します。

LMS Imagine.Lab は、仮想知的システム設計を推進するために役立ちます。 モデルとデータの作成、管理、使用に必要なすべてのツールを提供し、モデルベースト システムズエンジニアリングのさまざまなニーズに応えます。 メカトロニクス システムシミュレーション固有の課題に有効に対処できます。

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