LMS Imagine.Lab Amesim メカトロニクスシステムの物理シミュレーションツール

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LMS Imagine.Lab Amesim
メカトロニクスシステムの物理シミュレーションツール

 

概要

自動車、航空機、産業機械、エネルギー変換装置、生産装置、環境維持装置など、高度で複雑な機能を持つ製品では、速度、処理量、精度などの基本能力に加えて、安全性、快適性、経済性、環境保全、操作性などの様々な要件を満たすことが求められています。これらの製品が稼働状況の変化に適応し最適な性能を発揮するためには、アクティブ制御を応用した統合化技術が不可欠になっています。
機械部品、電気部品と制御ソフトウェアが統合化された、優れたメカトロニクス製品の設計では、異なる分野の開発を同期して進めることが重要になります。システム全体の要件をサブシステムのレベルに展開し、さらに部品レベルで機能要件を満たす設計を進めていく中で、メカニカル要素とソフトエア制御の要素の開発業務で相互にモデルを共有し、各レベルでの仮想検証を行いながら設計品質を高めていくことにより、実機検証の費用と期間を削減することができ、優れた製品をいち早く市場に投入することができるようになります。
LMS Imagine.Lab Amesimは、高度な制御を含むメカトロニクス製品のマルチドメインの性能予測を可能にする、統合化されたたシミュレーションプラットフォームです。Amesimは、マルチドメインの制御対象システムのモデリングと解析を行うことができます。さらに、外部の制御設計モデルと接続し、制御方式の評価と検証を行うことができます。

 

 
導入効果 機能
  • メカトロニクスシステムの開発初期段階での機能と性能の解析
  • メカニカル、油圧、空気 圧、熱、電気、電子システムの相互物理作用の検証と最適化を実機試作の前に実施
  • 重要機能のエンジニアリ ングに注力し、製品全体の性能と品質を向上
  • 設計不良や検討漏れを防ぎ、革新的な設計を展開し製品開発を加速
  • マルチドメインの物理システムシミュレーション
  • 広範囲のアプリケーション固有のソリューション
  • 定常および非定常解析
  • 線形および非線形システムの解析
  • 入力と出力の解析
  • パラメータ感度解析
  • 振動と次数解析
  • 時間領域と周波数領域の解析
  • Mil、SiL、HiLのテストシステムのリアルタイム解析
  • CAEソフトウェアツールとの統合
 

Amesimの革新的な解析手法

Amesimは、マルチドメインのシステムモデルを作成し解析するための革新的なツールです。操作が容易なグラフィカルインタフェースを介し、ユーザは複数の物理領域の検証された豊富なライブラリーを組み合わせて、マルチドメインのシステムモデルを容易に作成することができます。物理則に基づくブロックを組み立てることでシステムモデルを構築する、直接的な表現のアプローチによりモデルの理解を深めながら詳細な検討を容易に進めることができます。先進的なコンセプトのモデリングにより、システムシミュレーションの厄介な数値解析モデル生成やコート記述の手間が取り除かれ、ユーザはAmesimを用いた解析や最適化に、設計の重要要素を直接取り込むことができます
Amesimは、最先端の数値解析技術に基づいた、常微分方程式と微分代数方程式の積分計算を行います。17種のアルゴリズムの中から、最も効果的な解法をシステムダイナミクスの挙動に対応して自動的に且つ動的に選択し、マルチドメイン問題の解析を安定して実行することができます。

 

 
エンジン性能評価のシステムモデルと動的挙動の解析結果表示
 

Amesim解析関連モジュール

 
Amerun  エンドユーザへのシミュレーションモデルの供給
Amerunは、複数設計案の検討のシミュレーションモデルの解析を実行し結果評価を行うユーザのための解析専用のソフトウェアです。Ameranを利用することで、検証済みのカスタマイズされたモデルを共有し、Amesimと同じ機能を利用してパラメータスタディの仮想検証をすることができます。
   
Amecustom   モデルとコンポーネントのカスタマイズ
Amecustomは、エンドユーザの要求をアプリケーションに対応させるためのカスタマイゼーションツールです。Amecustomにより、カスタムユーザーインタフェースやパタメータセットを組み込んだ企業固有のモデルカタログを作成することができ、さらに、機密情報や知的資産を保護するために、モデルデータを暗号化して配布することができます。
 
   
Ameset   ユーザライブラリの拡張モデリング機能
Amesetは、Amesimの標準ライブラリやコンポーネントを拡張するための包括的なツールです。Amesetにより、文書化、標準化が容易に行え、再利用と保守がしやすい拡張ライブラリを作成することができます。簡単なルールに従うことで、拡張ライブラリーと標準ライブリーとの互換性を保つことができ、サポートされているプラットフォームでのモデル共有が自動的に可能になります。


 
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Imagine.Labの基盤機能

Amesimプラットフォームは、モデル作成、解析、分析のための、オープンで使いやすいシステムです。操作性と拡張性に優れ、グラフィカルユーザインタフェース、対話型ヘルプ、スーパーコンポーネント機能、バッチ処理、実行履歴管理、カスタマイズ、結果表示の機能が含まれます。

Amesimプラットフォームの特徴

 
解析ツール
高度なプロット、ダッシュボード、動画、テーブル編集、リニア分析、アクティビティインデックス、再生の機能により、解析結果データとシステムの挙動の評価を行うことができます。
 
最適化、ロバスト性、実験計画法
設計探索、外部の実験計画ツールへのモデルエキスポート、Optimusインタフェースの機能を用いて、システムの設計最適化を検討することができます。
 
Ameset   ユーザライブラリの拡張モデリング機能
Amesetは、Amesimの標準ライブラリやコンポーネントを拡張するための包括的なツールです。Amesetにより、文書化、標準化が容易に行え、再利用と保守がしやすい拡張ライブラリを作成することができます。簡単なルールに従うことで、拡張ライブラリーと標準ライブリーとの互換性を保つことができ、サポートされているプラットフォームでのモデル共有が自動的に可能になります。
 
スクリプティング
高度なスクリプティングツールを用いて、モデリングと解析の操作を自動化することができます。また、Amesim APIにより、作成したコマンドラインを用いて、モデル化のすべての作業を実行することができます。
 
カスタマイズ
パラメータ編集機能のカスタマイズにより、ユーザが利用しているアプリケーションツールや外部実行モジュールとの連携を行うことができます。
 
ソルバーによる数値計算​
最先端の数値計算の手法と機能を活用し、性能分析、モデル分割処理、並列計算を実行することができます。
 
ソフトウェアインターフェース
ジェネリック連携シミュレーションや、FMI(Functional mockup inteface)の機能を用いて、外部ソフトウェアとの連携シミュレーションを行うことができます。
 
​1D,3DのCAEとの連携
マルチボディシミュレーション(LMSVirtual.Lab Motion software、MSC Adams)、CFDソフトウェア(ANSYS Fluent、ANSYS CFX、Star-CD)などの多くの1D, 3DのCAEツールとインタフェースによるデータのインポートとエクスポート、およびFEM縮小モーダルのインポートが実行できます。
 
​Modelicaプラットフォーム​​
Modelica準拠プラットフォームであるAmesimは、Modelicaモデルの編集、インポート、アセンブリおよびModelicaコンパイラーに利用することができます。
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Amesimライブラリーとアプリケーション

Amesimでは、流体、熱力学、電気、電気機械、機械、信号処理の主要物理要素と、冷却システム、空調機器、内燃エンジン、航空宇宙のアプリケーションのライブラリーが提供され、検証されたライブラリー38種と、4,500以上の幅広いコンポーネントを利用することができます。
エンジニアは物理要素とアプリケーションライブラリーを組み合わせて、自動車、航空宇宙、産業機械などの様々な分野の製品のシミュレーションモデルを素早く作成し、性能、安全性、操作性、燃費、エネルギー管理などの多様なエンジニアリングに活用することができます。

Amesimライブラリー
         
流体    熱    機械    電気    制御    内燃エンジン 
 
   
自動車および輸送機器
・内燃エンジン
・電気システム
・車両熱管理
・トランスミッション
・車両の統合と多属性バランシング
 
航空宇宙​​
・ランディングギア
・フライトコントロール
・電子化航空機
・機内環境制御
・航空宇宙エンジン機器
・燃料システム
・航空機エンジン
 
産業機械
・ポンプとバルブ
・エネルギー
・消費財機器
・機械装置
・農業機械、建設機械
・医療


Amesimの強力なプラットフォームと専門ライブラリーを活用し、高価な実機試作による評価の前に、開発技術者は製品性能の多面的な評価を注意深く進めることができます。Amesimを用いることにより、新製品で設計された重要機能の稼動状況の仮想検証を、開発初期段階から実施することができます。


 
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