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モデル構築ツール VT Modeler

モデル構築ツール

VT Modelerとは

VT Modeler は、物理機能モデルの理論により、モデルを 積分型の ブロック線図で記述し、シミュレーション を実行するツールです。

物理 機能モデルの理論 は、 製品内部の部品間の 機能とエネルギー のやり取り に着目し 、 電気・機械・流体・熱 力学など の 異なる工学分野の物理法則に従って、 物理モデルを共通の 線形 理論でモデルを組み立てていくことが できるモデル化の手法です。

この理論により、積がエネルギーとなる物理量対で 繋げて構築するモデルは、部品間の入出力だけではなく、 部品内部の全ての要素間のエネルギーの収支が保証されています。 線形部分と非線形部分 を分 けて一つのモデル を記述することで 定常、過渡状態を 一つのモデルで シミュレーション をすることが でき 、精度の高いモデルを構 築することができます。 また、記述されたモデル図 から状態方程式が出力 することができ、 ボタンひとつで、 C 言語 化され ますので 、 コンパイル により モデルの 高速 実行 すること が可能です。
モデル構築ツール VT Modelerとは

主な解析内容

  • 車両モデルの作成及びシミュレーション
  • モータモデルの作成及びシミュレーション
  • 振動モデル
  • HiLs&Sils

物理機能モデルについて

新しいモデル化手法である物理機能モデルは、製品内部の部品間を行き来する機能とエネルギーに着目したモデル化手法です。VT Modelerはこの理論によりモデル構築をグラフィカルな環境で実現するツールで、エネルギーの入出力の流れをペアの端子として自動的に設定出来るようになっています。

工学分野に拘束されないモデル構築

機能モデルは、電気や機械・流体・熱力学等の物理法則に従って物理モデルを作り、それによりシミュレーションを実行させる手法です。異なる工学分野である物理モデルを共通理論でモデルを組み立てていくことができます。

非線形要素への柔軟な対応

各モデルの固有理論になる非線形要素は、線形理論で構成されている機能モデルブロックに、部分的な非線形モデル(機構モデル)として組込みされます。モデル構築ツールでは非線形モデルを黄色いブロックとして信号線で結合します。

状態方程式の出力

構築されたモデルは、状態方程式としての出力が可能です。つまり難しい数学理論に頼らなくてもコンピュータシミュレーションに必要な数式は自動的に抽出できます。

基本要素の組み合わせでモデル構築

モデル構築は、基本要素の組み合わせで、多くの線形モデルを構築できます。基本要素は、質量・粘性損失・弾性・塑性損失・力源・速度源・係数などからなります。製品モデルを構築する場合、製品を構成する部品単位にモデルを作成して、それを組み立てる方式で全体製品のモデルを作ります。

個体運動と個体変形

個体運動は運動力学や流体力学によりその特性を示すブロックが用意され、個体変形は材料力学や熱力学により特性が表現されますが、それらは同一手法でモデル構築ができます。自動車のエンジンやコンバータ、タイヤなど運動特性だけでは表現できないモデルは、変形や熱に関係する要素モデルを加えることによって全体のモデルを作成しています。

静止・定常・過渡状態を表現

機能モデルは、位置を保持する静止状態と、運動を維持する定常状態、状態が遷移する過渡状態の3つの状態を表現することができます。また、定常状態を表現するために、質量や剛性のように積分記号を使ったモデルを正規化することにより過渡モデルから定常モデルを作りだすことも可能です。

物理機能モデルの各モデル

自動車モデル

自動車モデル

モーターモデル

モーターモデル

振動モデル

振動モデル

HILS & SILS

HILS & SILS

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