動作およびマルチボディ・ダイナミクス・シミュレーション

基本的なマルチボディ・ダイナミクスは剛体の動きから始まりますが、これは製品の運動特性に関する重要な理解を深める最も早い方法です。Simcenterには、詳細な剛体力学解析を行うための適切なツールが用意されています。アセンブリの制約に基づく自動変換プロセスを使用して、CADアセンブリから直接動作モデルを作成することも、ゼロからモデルを作成することも簡単です。また、剛体同士の接触をすばやくモデル化してシミュレーションすることもできます。

典型的な機構シミュレーションでは、剛体を使用してメカニズムが表現されます。このアプローチは一般的な設計では問題ありませんが、多くの場合、剛体は関係するすべての部品およびアセンブリを正確に表現することができません。しかし柔軟性のあるボディの機構を含めると、弾性変形と剛体機構を一緒に解析することができます。これにより、部品およびメカニズムのパフォーマンスをより正確に理解することができます。

今日の製品は、電子機器、油圧機器、ソフトウェア・コンポーネントなど、さまざまな制御装置を搭載している場合が多くなっています。制御システムの動作はハードウェアの機械システムに影響を与え、その逆も同様です。したがって、機械エンジニアと制御エンジニアは、システムを開発する際にこれらの影響を理解することが重要です。

機械システムと制御システムの両方を同時にシミュレーションおよび最適化することで、エンジニアリングの生産性を向上させることができます。Simcenterでは、制御システムと機械設計を組み合わせてコシミュレーションを実行し、制御システムの設計が動的メカニズムを制御するのに十分な堅牢性を備えているかどうかを検証し、開発の後半でのコストのかかる変更を排除することができます。

ギアシステム、チェーン・システム、トラック・システム、ベルトシステムなどのドライブトレインをシミュレートするためには、特殊な機能が必要です。ドライブトレイン要素の動的シミュレーションのために、Simcenterは詳細なドライブトレイン・モデルの作成とシミュレーションを支援します。Simcenterは、マルチボディ・シミュレーション・プロセスにギアボックスに特化した使いやすさをもたらし、初期設計の仕様から正確なシミュレーションに迅速に移行できます。ディスクリート・ドライブトレイン機能は、複雑なチェーン、トラック、ベルトシステムのモデリングを簡素化する便利なインターフェースも提供します。

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新しいアセンブリを設計するときには、アセンブリが動作するパッケージのスペースとコンポーネントが周囲のジオメトリに干渉しないかを考える必要があります。Simcenterには、スプリング、ブッシング、柔軟性のあるボディに接続されたアセンブリ・コンポーネントのひずみおよび位置を計算することができる、真のマルチボディ・ダイナミクス・ソルバーが搭載されており、これらの問題を解決することができます。ジオメトリを直接使用することで、干渉問題を回避するために設計変更が必要かどうかを判断できます。

車両シミュレーターなどのリアルタイム (RT) プラットフォームにモデルを追加することで、新しい外部モデル統合の可能性を引き出します。これにより、車両の実際の物理特性をより正確に反映して、ドライバーの入力にどのように反応するかを確認できます。他のマルチフィジックス・モデルと統合し、RTシミュレータやハードウェアインザループ (HIL) と組み合わせることができます。既存のモデルを再利用するか、以前に縮小したモデルよりも多くの自由度 (DOF) を追加することで、RTモデルの精度を拡張します。

時間波形複製 (TWR) は、マルチボディ・ダイナミクス機能を使用して、仮想テストリグの構築、特定のシステムの周波数応答の計算、ターゲット信号の指定、信号のフィルタリングと調整を行い、最終的には反復解法プロセスを使用して調整された駆動信号を生成することができます。

タイヤは、車両ダイナミクスのシミュレーション性能に不可欠な役割を果たします。Simcenterでは、タイヤモデルをマルチボディ・ダイナミクスモデルに統合して、タイヤと路面の相互作用、乗り心地、ハンドリング性能を正確に予測できます。実際のタイヤ挙動を迅速かつ効率的に予測することで、製品の開発時間を短縮します。