Simscape Multibody
Modellare e simulare sistemi meccanici multibody
Simscape Multibody™ (precedentemente SimMechanics™) fornisce un’ambiente di simulazione multibody per sistemi meccanici 3D come robot, sospensioni di veicoli, apparecchiature per l’edilizia e carrelli di atterraggio per aeromobili. Puoi modellare sistemi multibody utilizzando blocchi che rappresentano corpi, giunti, vincoli, elementi di forza e sensori. Simscape Multibody formula e risolve le equazioni del moto per il sistema meccanico completo. Nel tuo modello puoi importare geometrie CAD, tra cui masse, inerzie, giunti, vincoli e geometrie 3D. Un’animazione 3D generata automaticamente consente di visualizzare la dinamica del sistema.
Simscape Multibody ti aiuta a sviluppare sistemi di controllo e a testare le prestazioni a livello di sistema. Potrai parametrizzare i tuoi modelli utilizzando variabili ed espressioni in MATLAB® e progettare sistemi di controllo per il tuo sistema multibody in Simulink®. Potrai integrare impianti idraulici, elettrici, pneumatici e altri sistemi fisici nel tuo modello utilizzando i componenti della famiglia di prodotti Simscape™. Per distribuire i modelli ad altri ambienti di simulazione, tra cui i sistemi hardware-in-the-loop (HIL), Simscape Multibody supporta la generazione di codice C.
Inizia ora:
Parti 3D rigide e flessibili
Definisci le parti rigide e flessibili utilizzando geometrie 3D parametrizzate o dati CAD. Crea profili 2D in MATLAB ed estrudili lungo una linea o ruotali attorno a un asse. Specifica le proprietà dei materiali o importale da un software di elementi finiti.
Giunti e vincoli
Collega le parti con i giunti per definire i gradi di libertà. Includi nel tuo progetto pignoni e cremagliere, ingranaggi conici e pulegge collegate mediante cavi. Modella montagne russe, trasportatori lineari e sistemi simili con comportamenti cinematici personalizzati.
Forze di contatto
Modella le forze di attrito e collisione tra le parti 3D. Aggiungi forze idrodinamiche e aerodinamiche personalizzate. Includi forze gravitazionali per sistemi spaziali.
Includere sistemi di attuazione
Collega impianti elettronici, idraulici, pneumatici e altri sistemi direttamente al tuo modello meccanico 3D. Valuta la tecnologia degli attuatori per la tua applicazione e determina la dimensione e la potenza necessarie per soddisfare i requisiti di performance.
Progettare algoritmi di controllo
Utilizza la linearizzazione avanzata e le tecniche di regolazione del controllo automatico per implementare strategie complesse di controllo. Individua rapidamente i guadagni dei controllori che concorrono al raggiungimento degli obiettivi in termini di solidità e tempi di risposta. Esegui il test delle implementazioni software per valutare le prestazioni dei sistemi.
Collaborazione tra i team di progettazione
Permetti ai programmatori software e ai progettisti hardware di collaborare fin dalle prime fasi del processo di progettazione grazie a specifiche eseguibili dell’intero sistema. Usa la simulazione per esplorare l’intero spazio di progettazione.
Esplorare rapidamente gli spazi di progettazione
Varia automaticamente i parametri di progettazione come lunghezza, raggio, massa e tensione. Esegui rapidamente test in parallelo per identificare le parti utilizzabili dello spazio di progettazione e concentrarti maggiormente sullo sviluppo.
Affinare i requisiti
Usa modelli astratti con parametri di base per testare i progetti nelle prime fasi dello sviluppo. Calcola le quantità sconosciute per creare una specifica dettagliata. Usa la simulazione dinamica per completare i progetti meccanici con meno iterazioni.
Incrementare il riutilizzo dei modelli
Sviluppa una libreria di modelli che mostri i parametri fondamentali agli utenti del modello. Riutilizza i modelli di attuatori generici in più progetti specifici modificando semplicemente alcuni parametri. Aumenta l’efficienza dell’azienda grazie a una serie di modelli di simulazione fondamentali che interessano diverse linee di prodotti.
Un attuatore idraulico generico parametrizzato viene utilizzato per modellare tre attuatori specifici.
Importa geometrie con giunti
Intere geometrie CAD, tra cui tutte le parti con massa, inerzia e colore, nonché i collegamenti con giunti e accoppiamenti, vengono convertiti automaticamente in un modello Simscape. Inoltre, nel modello Simscape è possibile combinare gli aggiornamenti alle parti CAD esistenti.
Opzioni di riutilizzo di parti e geometrie CAD in Simscape.
Leggere dati CAD nativi
Definisci le parti facendo riferimento direttamente ai file di CATIA®, Creo™, Inventor®, NX™, Solid Edge®, SolidWorks® e Parasolid®. Le parti possono essere specificate anche facendo riferimento ai formati file per la modellazione 3D come STEP®, STL, SAT o JT.
Riferimento diretto ai file CAD per le parti individuali da utilizzare in un modello Simscape.
Modificare in 3D
Definisci e regola i frame sulle parti utilizzando un’interfaccia 3D. Seleziona graficamente vertici, bordi, superfici o volumi per definire posizione e orientamento dei frame che possono essere utilizzati per il rilevamento, il collegamento dei giunti e l’applicazione delle forze.
Crearere progetti solidi
Specifica i criteri di guasto dei componenti, incluse le condizioni che variano in base al tempo, al carico o alla temperatura. Modella il comportamento dei componenti deteriorati, come i denti degli ingranaggi usurati o un maggiore attrito sui cuscinetti. Configura automaticamente i modelli per validare in modo efficace i progetti in condizioni di guasto.
Interventi di manutenzione predittiva
Genera dati per addestrare algoritmi di manutenzione predittiva. Convalida gli algoritmi mediante l’esecuzione di test virtuali in scenari rari e comuni. Riduci i tempi di fermo e i costi delle attrezzature garantendo che la manutenzione venga eseguita a intervalli corretti.
Modello di pompa triplex alternativa con perdita, bloccaggio e guasto ai cuscinetti utilizzato per sviluppare un classificatore multi-classe che rileva diverse combinazioni di guasti.
Minimizzare le perdite
Calcola l’energia dissipata attraverso i componenti meccanici. Verifica che i componenti funzionino entro i loro limiti di sicurezza. Simula eventi specifici e serie di scenari di test, quindi esegui la post-elaborazione dei risultati in MATLAB.
Animare i risultati della simulazione
Analizza il tuo sistema utilizzando la visualizzazione 3D del modello generata automaticamente e l’animazione dei risultati della simulazione. Visualizza l’animazione da più angolazioni in contemporanea ed esporta un file video.
Esplorare meccanismi in 3D
Esplora i tuoi meccanismi in un’interfaccia 3D e accedi alla vista schematica per verificare la struttura del modello ed esaminare i risultati rappresentati in un grafico. Definisci i punti di vista statici o in movimento per visualizzare i risultati della simulazione da un frame di riferimento personalizzato.
Esplora il comportamento del meccanismo, la definizione dell’assemblaggio e i risultati della simulazione.
Calcolare i carichi richiesti
Esegui diversi tipi di analisi, tra cui dinamica diretta e inversa e cinematica diretta e inversa. Calcola la forza o la coppia necessaria per produrre il movimento richiesto, anche se i gradi di libertà di attuazione e movimento non corrispondono.
Test senza prototipi hardware
Converti il tuo modello Simscape Multibody in codice C per testare gli algoritmi di controllo embedded mediante test hardware-in-the-loop su dSPACE®, Speedgoat, OPAL-RT e altri sistemi in tempo reale. Esegui il commissioning virtuale configurando i test con un gemello digitale del tuo sistema di produzione.
Accelerare l’ottimizzazione con simulazioni parallele
Converti il tuo modello Simscape Multibody in codice C per accelerare le simulazioni. Esegui test in parallelo distribuendo le simulazioni su più core di una stessa macchina, su più macchine in un cluster di computer o nel cloud.
Ottimizzazione del percorso di un robot per ridurre il consumo di energia utilizzando il calcolo parallelo.
Collaborare con altri Team
Regola e simula modelli che includono le funzionalità e i componenti avanzati dell’intera famiglia di prodotti Simscape senza dover acquistare una licenza per ogni prodotto aggiuntivo Simscape. Condividi i modelli protetti con team esterni evitando di rivelare la tua proprietà intellettuale.
I modelli Simscape Multibody possono essere condivisi con altri utenti che non hanno acquistato Simscape Multibody.
Automatizzare tutte le attività con MATLAB
Usa MATLAB per automatizzare qualsiasi attività, compreso l’assemblaggio del modello, la parametrizzazione, i test, l’acquisizione dei dati e la post-elaborazione. Crea app per le attività comuni in modo da aumentare l’efficienza della tua intera azienda di progettazione.
Ottimizzare i progetti di sistema
Usa Simulink per integrare gli algoritmi di controllo, la progettazione hardware e l’elaborazione dei segnali in un unico ambiente. Applica gli algoritmi di ottimizzazione per trovare la progettazione complessiva migliore per il tuo sistema.
Cicli di sviluppo più brevi
Riduci il numero di iterazioni progettuali usando gli strumenti di verifica e convalida per garantire che i requisiti siano completi e coerenti. Assicurati che i requisiti a livello di sistema vengano soddisfatti verificandoli continuamente per tutto il ciclo di sviluppo.
Modello di bozzello e paranco con cavi vincolati in Simscape Multibody.
