カム設計:Wolfram言語で自動車のコンポーネントを作成する

カムは内燃機関のバルブ作動からミシンまで,さまざまなメカニズムで使用されます.SystemModelerの記号コンポーネント生成機能を使うと,正しい変位で,磨耗を最小限に抑えたメカニズムを設計し,そのプロトタイプを作成することが簡単にできます.

この例題を実行するためには,

SystemModeler 4.3および Mathematica 10か11
が必要です.

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Wolfram言語で方程式のプロトタイプを生成する

Mathematicaを使って,先がとがったカム,完全な高さの調和形のカム,その中間の形のカムという3種類の異なるカムを定義します.

Wolfram言語で微分方程式を導く

記号微分方程式で,系の物理的動作を記述します.

コンポーネントを接続する

Mathematicaから構造モデルを作成することで,さまざまな系の設定のプロトタイプを迅速に生成することができます.

動きを可視化する

Wolfram言語でシミュレーション結果とグラフィックス構造を直接組み合せて,モデルの特性をやり取りすることができます.

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方程式に基づいて生成されたコンポーネント.
トルクにより駆動され,フォロワに接続されたカム.
カムの設計者は,カムへの圧力と磨耗を最小限にするために,ジャーク(加速度の導関数)を最小限に抑えようとする.
Mathematica で生成されたカムフォロワのアニメーション.

Wolfram言語の式に基づいたコンポーネントの作成

Wolfram言語の方程式に基づいた再利用可能なModelicaコンポーネントを作成すると,直接SystemModelerで使用することができます.

いろいろなカムオプションでジャークを解析する

シミュレーション結果をMathematicaで直接解析し可視化します.

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