分野別ソリューション
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Wolframソリューション

機械工学

組込みのサーフェスモデリング機能,有限要素法,制御系,高度な最適化ルーチンを使うインタラクティブなアプリケーションで,機械システムを設計しシミュレーションを行います.この作業は単一のシステムに統合されたワークフローで行われます.

Wolframの機械工学ソリューションの基礎となるのは,世界で最も正確な記号と数値の計算エンジンです.このエンジンには,微分方程式解法と大規模な固有システム計算のための高度に自動化された超関数が含まれ,すべての関数が自己検査機能を持つ高精度計算を行います.

Wolfram SystemModeler を使って,ドライブサイクルを解析する
Wolframの強み
Wolframを使う理由
主な機能

MathematicaSystemModeler には次のような何千もの組込み関数が含まれています.

  • Wolfram SystemModeler でパワートレイン制御装置,重機,車両運動性,宇宙ロボット等の設計とシミュレーションを行う
  • 閉ループ伝達関数,PIDパラメータ化等を含む設計数量を自動的に計算する
  • グリッドや要素の生成を含む,自動化された有限要素解析を実行する
  • 機械,電気,制御系等の複数の物理領域からの部品を含む実際のシステムをWolfram SystemModelerモデル化する
  • 機械システムの線形減衰,集中定数,多自由度モデルにおける,自由振動と強制振動を計算する
  • ラックとギアの構造,ピストンとクランク軸の組立て等の機械システムのための,設計パラメータの最適化
  • モータ,サーボ,インバータの駆動のための,スピードとトルクの制御アルゴリズムを開発する
  • コンポーネントの不具合を予測する
  • 車体,ガスタービン翼,医療機器等の複雑な曲面のサーフェスモデリングを実行する
  • 振動,システム力学等におけるアプリケーションのためのテイラー級数およびフーリエ級数解析の組込み関数

Wolfram SystemModeler を使って,掘削機バケットの到達可能位置の設計,解析,シミュレーションを行う

集中ラジアル荷重を持つ円板の応力分布を計算する

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Wolframの強み
Wolframを使う理由
主な機能

現在お使いのツールには以下のような利点がありますか.

  • 自由形式の言語入力によって,シンタックスを気にせずに結果を即座に出すことが可能
    Mathematica 特有の機能
  • 埋込み型医療機器,車体等の高度にカスタマイズされた曲面をモデル化するための,非常に強力な組込みのサーフェスモデリングプリミティブ
    Matlabにはサーフェスモデリングのプリミティブは組み込まれていない
  • 高度に最適化された超関数は,方程式を解析し,正確な結果を素早く得ることができるように正しいアルゴリズムを自動的に選ぶ.より最適化するために計算の途中で使用するアルゴリズムを変更することもある
    Mathematica 以外の計算システムでは,どの関数を適用するかを決定するために手作業で方程式を解析する必要がある.例えば,Mathematica でNDSolveを使う場面において,Matlabではode45,ode23,ode113,ode15s,bvp4c,pdepe等の中から正しい関数を選ばなければ,誤った答が出ることになる
  • 組込みの制約条件付き,あるいは制約条件のない最適化ルーチンを使って,機械の組立てを単一のシステムで解析したり最適化したりする
    Matlabは,最適化のために別料金のツールボックスが必要.Pro/Engineerでは設計最適化のために別料金のPro/Mechanicaアドオンが必要
  • 自動化された精度制御と任意精度の数値計算が,大規模な有限要素の解析問題の正確な結果を生成する
    Matlabでは,有限精度の数値計算に依存する.これは精度の不足によりクリティカルエラーを起す場合がある
  • Mathematica の記号と数値の計算を組み合せるアーキテクチャを使って,より高次の微分方程式を自動的に計算する
    Matlabでは高次の微分方程式は,計算のために手作業で一次方程式に書き直す必要がある
  • 即座にインタラクティブなアプリケーションを構築して,動的なシステムのプロトタイプを製造する
    Mathematica 特有の機能
  • 空間次元に依存しないFEAコードを作成する等の非標準的なアプリケーションのための Mathematica の関数型プログラミング機能を使って,その他の関数を生成する関数を書く
    Matlabおよびその他の手続き型言語はこの機能をサポートしない

インボリュート歯車のパラメータを変化させたことによる影響をインタラクティブに調べる

スチュワートプラットフォームの感度解析を実行する

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主な機能

Wolfram SystemModeler は高忠実度モデリングのための物理モデリングとシミュレーションの最も完全なツールです.SystemModeler では次のようなことができます.


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完全な機能を備えた MathematicaSystemModeler の無料評価版(15日間有効)がダウンロードで入手できます.

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