Simscape Fluids

Modellare e simulare sistemi fluidodinamici

 

Simscape Fluids™ (precedentemente SimHydraulics®) fornisce librerie di componenti per la modellazione e la simulazione di sistemi fluidodinamici. Comprende modelli di pompe idrauliche, valvole, attuatori, tubazioni e scambiatori di calore. Potrai utilizzare questi componenti per sviluppare sistemi fluidodinamici come pale caricatrici, servosterzo e sistemi di attuazione per carrelli di atterraggio. Simscape Fluids ti permette anche di sviluppare sistemi di raffreddamento per motori, di lubrificazione per riduttori e di alimentazione del combustibile. Potrai integrare impianti meccanici, elettrici, termici e altri sistemi fisici nel tuo modello usando componenti della famiglia di prodotti Simscape™.

Simscape Fluids ti aiuta a sviluppare sistemi di controllo e a testare le prestazioni a livello di sistema. Potrai creare modelli di componenti personalizzati con il linguaggio Simscape basato su MATLAB®, che permette l’authoring basato su testo di componenti di modellazione fisica, domini e librerie. Potrai parametrizzare i tuoi modelli usando variabili ed espressioni MATLAB, oltre a progettare in Simulink® sistemi di controllo per il tuo sistema idraulico. Per distribuire i modelli in altri ambienti di simulazione, tra cui i sistemi hardware-in-the-loop (HIL), Simscape Fluids supporta la generazione di codice C.

Get Started:

Potenza fluida

Modella sistemi di attuazione per le apparecchiature per l’edilizia, le macchine di produzione, il settore automobilistico e per applicazioni aerospaziali.

Modellare sistemi fluidodinamici personalizzati

Assembla rapidamente dei modelli di sistemi di attuazione idraulici e pneumatici e confronta le prestazioni con i requisiti di sistema. Crea modelli personalizzati di valvole, pompe e motori. Aggiungi effetti non lineari oppure semplifica i modelli per simulazioni in tempo reale.

Sistema di attuazione controllato da due valvole direzionali a centro aperto, 5 vie e 3 posizioni.

Valutare gli effetti termici

Integra il comportamento dei fluidi dipendenti dalla pressione e dalla temperatura. Collega gli impianti idraulici o pneumatici a una rete termica per modellare il trasferimento del calore tra i componenti e l’ambiente. Valuta l’effetto che la temperatura ha sul componente e sulle prestazioni a livello di sistema.

Attuatore a doppia azione modellato come un cilindro differenziale.

Progettare algoritmi di controllo

Modella la logica negli impianti idraulici e pneumatici per controllare pompe e valvole. Usa tecniche di regolazione del controllo automatico per ottimizzare le prestazioni dei sistemi di attuazione ad anello chiuso. Individua i guadagni dei controllori che concorrono al raggiungimento degli obiettivi in termini di solidità e tempi di risposta.

Modello di strumento ad azionamento idraulico che esegue operazioni di perforazione grossolana, fine e di alesaggio.

Riscaldamento e raffreddamento

Modella dei sistemi di gestione termica per batterie, veicoli, edifici e altre applicazioni industriali.

Valutare l’architettura di sistema

Assembla rapidamente degli scambiatori di calore, evaporatori e pompe per modellare sistemi di gestione termica personalizzati. Integra la logica di controllo e confronta le prestazioni simulate con i requisiti di sistema. Automatizza i test in condizioni di funzionamento normali e anomale, includendo temperature estreme e guasti ai componenti.

Modello di pacchi batterie e di dissipatore con canali per il liquido di raffreddamento.

Dimensionare i componenti

Varia le dimensioni di tubi, pompe e scambiatori di calore man mano che valuti le prestazioni a livello di sistema. Mappa i requisiti a livello di sistema sui componenti e definisci le perdite di carico e i consumi energetici. Individua il set ottimale di componenti per massimizzare l’efficienza energetica.

Modello di ciclo frigorifero a compressione di vapore in cui la porzione ad alta pressione del ciclo opera nella regione di fluido supercritico.

Progettare algoritmi di controllo

Modella la logica dei sistemi di riscaldamento e raffreddamento che seleziona la modalità di funzionamento. Usa tecniche di regolazione del controllo automatico per massimizzare l’efficienza energetica. Individua i guadagni dei controllori che concorrono al raggiungimento degli obiettivi in termini di solidità e tempi di risposta.

Modello di sistema HVAC di un veicolo con soffiante, evaporatore, riscaldatore e condotti.

Trasporto dei fluidi

Modella il trasporto dei fluidi all’interno dei serbatoi del combustile deli aeromobili, delle reti di approvvigionamento dell’acqua, dei gruppi di lubrificazione macchine e di altri sistemi industriali.

Valutare l’architettura del sistema

Assembla rapidamente tubi, pompe e serbatoi per creare sistemi di trasporto dei fluidi. Integra la logica di controllo e confronta le prestazioni simulate con i requisiti di sistema. Automatizza i test in condizioni di funzionamento previste, nonché con portate estreme, pressioni estreme e in scenari di guasto ai componenti.

Modello di serbatoio del combustibile di un aeromobile con stazione di pompaggio.

Dimensionare i componenti

Varia le dimensioni di pompe, serbatoi e tubi mentre testi le prestazioni a livello di sistema. Mappa i requisiti a livello di sistema sui componenti e definisci le perdite di carico e i consumi energetici. Individua il set ottimale di componenti per massimizzare l’efficienza energetica.

Modello di sistema di approvvigionamento dell’acqua con più stazioni di pompaggio.

Progettare algoritmi di controllo

Modella la logica per i sistemi fluidodinamici che seleziona le pompe e le valvole da attivare. Implementa tecniche di regolazione del controllo automatico alle portate e ai livelli di riempimento per soddisfare i requisiti di sistema. Individua i guadagni dei controllori che concorrono al raggiungimento degli obiettivi in termini di solidità e tempi di risposta.

Modello di circuito di raffreddamento azionato a pompa, in cui la temperatura del sistema viene regolata dal termostato.

Manutenzione predittiva

Minimizza le perdite, i tempi di fermo delle attrezzature e i costi creando algoritmi in grado di prevedere i guasti dei componenti.

Creare progetti solidi

Specifica i criteri di guasto dei componenti, incluse le condizioni che variano in base al tempo, alla pressione o alla temperatura. Modella i guasti ai componenti, come le guarnizioni non stagne o gli orifizi bloccati. Configura automaticamente i modelli per validare in modo efficace i progetti rispetto alle condizioni di guasto.

Modello di pompa triplex alternativa con perdita, bloccaggio e guasto ai cuscinetti.

Addestrare algoritmi di machine learning

Genera dati di training per addestrare algoritmi di manutenzione predittiva. Valida 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 a pistoni assiali con cinque pistoni.

Minimizzare le perdite di potenza

Calcola la potenza assorbita dai componenti idraulici e pneumatici. Verifica che i componenti funzionino entro i loro limiti di sicurezza. Simula automaticamente eventi specifici e serie di scenari di prova, poi esegui la post-elaborazione dei risultati in MATLAB.

Modello di sistema di turbina a vapore che si basa sul ciclo di Rankine.

Test virtuali

Verifica il comportamento del sistema in condizioni non facilmente testabili con prototipi hardware.

Test di più scenari

Usa MATLAB per configurare automaticamente il tuo modello da testare selezionando le varianti, impostando le condizioni ambientali e preparando la progettazione di esperimenti. Esegui serie di test o scansioni parametriche in parallelo su una workstation multicore o un cluster.

Modello di sistema di attuazione per lo stampaggio a iniezione.

Previsione accurata del comportamento

Importa le proprietà dei fluidi da database e includi gli effetti fisici come la condensazione e l’evaporazione. Regola automaticamente i parametri in base ai dati misurati. Controlla automaticamente i gradini e le tolleranze in Simulink per garantire risultati precisi.

Modello di trasmissione idrostatica con pompa a cilindrata variabile e motore idraulico a cilindrata fissa.

Analisi automatizzate

Testa i progetti in scenari diversi per valutare l’efficienza del sistema. Calcola le FFT per analizzare le oscillazioni di pressione nella tua progettazione. Usa MATLAB per automatizzare le simulazioni ed eseguire la post-elaborazione dei risultati.

Modello di sistema di lubrificazione alimentato da una pompa centrifuga.

Distribuzione dei modelli

Usa modelli per l’intero processo di sviluppo, inclusi i test dei controllori embedded.

Test senza prototipi hardware

Converti il tuo modello Simscape Fluids 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.

Modello di motore sincrono a magneti permanenti raffreddato a liquido in cui viene usata la modellazione basata sull’energia per evitare lo switching ad alta frequenza e rendere il modello adatto alla simulazione HIL.

Ottimizzazione accelerata

Converti il tuo modello Simscape Fluids in codice C per accelerare le singole 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.

Modello di cilindro idraulico con componenti snubber (ammortizzatore) personalizzati su entrambi i lati del cilindro.

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.

Modello di iniettore pompa di un sistema di iniezione per motore diesel.

Piattaforma Simscape

Esegui i test in un unico ambiente di simulazione per individuare problemi di integrazione.

Modellazione dell’intero sistema

Testa l’integrazione degli impianti elettrici, magnetici, termici, meccanici, idraulici, pneumatici e di altri sistemi in un unico ambiente. Individua subito i problemi di integrazione e ottimizza le prestazioni a livello di sistema.

Modelli personalizzati in base alle proprie necessità

Usando il linguaggio Simscape basato su MATLAB, definisci componenti personalizzati che acquisiscono solo la giusta quantità di dettagli per le analisi che desideri eseguire. Aumenta la tua efficienza creando gruppi parametrizzati riutilizzabili con interfacce modulari.

Unità di potenza ausiliaria (APU) per turbina a gas modellata sulla base del ciclo di Brayton.

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.

Modello di sistema di controllo ambientale (ECS) di aeromobili per la regolazione di pressione, temperatura, umidità e ozono con l’obiettivo di mantenere un ambiente in cabina sicuro e confortevole.

MATLAB e Simulink

Ottimizza i progetti più velocemente automatizzando le attività eseguite sull’intero modello del sistema.

Automatizzare tutte le attività con MATLAB

Usa MATLAB per automatizzare qualsiasi attività, come 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.

Grafico delle oscillazioni di pressione in una tubazione lunga in cui vengono modellati gli effetti dell’inerzia e la compressibilità dinamica.

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.

Modello di circuito di ventilazione in un edificio.

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 sistema di ventilazione meccanica a pressione positiva.

Funzionalità recenti

Pre-impostazione del blocco Proprietà Liquidi Termici (TL)

modellazione di reti di liquido termico con olio motore SAE 5W-30

Guarda le note di rilascio per ulteriori informazioni su queste caratteristiche e sulle funzioni corrispondenti.

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