Adams マルチボディダイナミクスシミュレーション

Adams マルチボディダイナミクスシミュレーション

世界で最も使用されている機構解析ソフトウェア

マルチボディダイナミクスの数値解析により、メカニカルシステムの動的な挙動を分析し、部材にかかる荷重や力を明らかにします。長年の技術開発が反映された業界リーダーの Adams は、幅広い業種の企業で利用されています。

導入前の課題

システムの運動特性を実験で評価するには限界がある。

導入効果

Adams機構解析により、システムの運動特性をスピーディかつ精度よく評価できるようになります。また実験では取得困難な部位の評価も可能です。

Adamsの主な導入業界

  • 自動車

  • 重機

  • 精密

  • 電機

  • 航空

  • 医療

特長

多様なオプションモジュールを搭載し、機構システムの高度なシミュレーションが可能

弾性体機構解析(線形弾性体、非線形弾性体)

メカニカルシステムを組み込んだ制御システムの評価

コンポーネントの寿命予測、耐久性評価

周波数領域での振動特性評価を行うバーチャルプロトタイピング

機械駆動システムのための強力なシミュレーションパッケージ

自動車の設計とテストのためのリアルダイナミクス

マルチボディダイナミクスのハードウェア・イン・ザ・ループ ソリューション

Adamsの主要な機能

  • 機構モデルの運動評価(変位、速度、加速度、荷重)
  • 弾性体モデルの作成、組込み
  • 制御システムとの連成
  • コンポーネントの寿命予測、耐久性評価
  • 周波数領域での振動特性評価
  • 実験計画法によるパラメータスタディ
  • 機械要素(ギア、ベルト、チェーン、ベアリング、カム等)の効率的な作成
  • 車両解析に特化したバーチャルプロトタイピングシステム
  • リアルタイムシミュレーション
  • 構造、音響、流体、粒子との連成解析

弾性体を含む機構解析(Adams Flex 他)

Adams では、他のモデリング要素との複雑な相互作用を含む全体的な動きが大きいシステムであっても、以下の様々な方法で弾性体の部品を簡単に組み込むことができます。

  • Adams Flex(線形弾性体)
    主要FEAソフトウェアパッケージから有限要素モデルをインポートすることを可能にします。主要部品の弾性特性を考慮してリジッド部品から有限要素モデルに置き換えをすることで、荷重予測の精度が向上します。

  • Adams ViewFlex(線形弾性体)
    組み込済み有限要素解析機能を用いたメッシュ化ステップと線形モード解析により、Adams 環境内の剛体部品をMNFベースの弾性体部品に変換することができます。外部の有限要素解析ソフトウェアを必要とせずに弾性体部品を作成することができます。

  • Adams MaxFlex (非線形弾性体)
    陰解法非線形有限要素解析に基づいて、非線形部品を含むシステムのマルチボディダイナミクス解析を可能にします。大変形、材料の非線形性、境界条件の非線形性を含む場合に有効です。非線形の挙動を示す部品と他の部品の相互作用がある現象に対して、マルチボディシステムと有限要素モデルとを別々に解くことで正確さが損なわれる問題を解決します。

  • FE Part(非線形弾性体)
    ビーム状の構造部品のための Adams 固有のモデリングオブジェクトです。 質量があり非常に大きく変形する幾何学非線形性の部品を、正確にすばやくモデル化する機能を提供します。

  • Adams-Marc Co-Simulation(非線形弾性体)
    Adams と Marc の Co-Simulation により、Adams のマルチボディダイナミクスと Marc の非線形有限要素解析の連成解析を実行することができます。非線形の構造挙動を含むことで、マルチボディシステムのモデル精度が向上します。粘弾性材料の大きな変形を伴う場合に特に有益な解析です。

制御システムと機構モデルの連成解析(Adams Controls)

MATLAB Simulink連携

Adams Controlsは、 制御アプリケーションで開発したブロックダイアグラムモデルをAdamsモデルと接続するためのモジュールです。
MATLAB Simulink、EASY5、あるいは他のFMI準拠の制御システム設計ツールで定義されるブロックダイアグラムに Adams 機構モデルを簡単に組み込み、正確なメカニカルシステムを含む制御システムの設計評価を行うことができます。

コンポーネントの寿命予測、耐久性評価(Adams Durability)

応力評価マップ

Adams Durabilityは、機械システムにて構成要素の応力、ひずみ、または寿命の評価を可能にします。業界標準のファイル形式による物理的なテストデータに直接アクセスできるので、テスト時に得られた荷重データを使用したり、シミュレーションとテスト結果を容易に相関したりすることができます。
・Adams 弾性体のモーダルストレスリカバリーを実行
・MSC Nastran および汎用FEAソフトウェアでの応力解析に荷重をエクスポート
・MSC Fatigueとの統合による、コンポーネントの寿命予測

周波数領域での振動特性評価(Adams Vibration)

Adams Vibrationでは、振動台での物理的試験を仮想プロトタイプに置き換えることが可能です。NVH(騒音、振動、ハーシュネス)は、多くの機械設計のパフォーマンスにおいて重要な要因ですが、最適なNVHのための設計は難しいこともあります。Adams Vibrationは、周波数領域解析を用いて、機械システムの強制振動の容易な検討を可能にします。
・異なる動作点での周波数領域でのモデルの強制応答解析
・Adams 線形モデルを Adams Vibration に迅速に転送
・振動分析のための入出力チャンネルの作成
・振動の振幅/周波数、PSD(パワースペクトル密度)、回転不均衡などの周波数領域入力関数の指定

機械要素モデリングパッケージ(Adams Machinery)

Adams Machinery は、ギア、ベアリング等の機械要素を効率的にモデル化することを支援し、機械システム全体の評価を短時間に行うことを可能にします。
Adams のリボンスタイルのインターフェイスとモデルブラウザにより、初心者のユーザーでも完全で正確な機械モデルを簡単に作成できます。
ジオメトリ作成、サブシステム接続などの操作が自動化され、適切な前処理のガイドがユーザーに提示され、一般的な機械部品をより効率的に簡単に作成することができます。
また、一般的に利用される出力チャネルの自動プロットとレポートの機能を提供し、ユーザーのポスト処理操作を支援します。

  • ギア
    ギア諸元値から3次元形状を作成し、システムに組み込むことが可能です。ギア比や形状、バックラッシュ調整がシステム全体の性能に与える影響を予測することができます。

  • ベルト
    プーリベルトシステムにおいて、張力と負荷の予測、設計パラメータに応じて変化する動的挙動がシステム全体の性能に及ぼす影響を評価することを容易にします。

  • チェーン
    チェーンシステムのにおける張力、接触力などの評価、チェーンのパラメータが全体的なシステム性能に及ぼす影響を評価することを容易にします。

  • ベアリング
    転がり要素ベアリングの設計で、軸受の剛性、内寸、オフセット、ミスアライメント、クリアランスを正確に表現し、パラメータ設定がシステム全体の動きやシステム負荷に与える影響を精密に予測することを可能にします。

  • ケーブル
    ケーブルベースの駆動伝達システムを簡単にモデル化し分析するツールです。プーリやケーブルの寸法、材料物性、プリロード等のパラメータに対して、動的なケーブルの張力、スベリを計算し、システム全体の挙動や負荷の評価を容易にします。

  • 電気モーター
    実機特性図、自作のトルク関数やサブルーチンなどの従来の定義方法に比べ、より洗練された簡単な方法で電気モーターを表現することを可能にします。モータタイプ別の分析手法の適用、外部制御モデリングツールで定義されたモデルの組込みも可能です。

  • カム
    カムフォロアシステムの作成を支援する機能が含まれています。これらのシステムは、カムの形状、従動子の動き、従動器の配置および従動子の幾何学的形状の様々な組合せを含むことができます。
上・左)ギア  中央)ベルト 右)チェーン
中央・左)ベアリング 右)ケーブル
下・左)電気モータ 右)カム

自動車の設計とテストのためのリアルダイナミクス(Adams Car)

Adams Car により、エンジニアリングチームは完全な車両と車両サブシステムの機能的な仮想試作を迅速に構築し、テストすることができます。これにより、車両開発における時間、コスト、リスクを削減し、新しい車両設計の品質を向上させることができます。 Adams Car シミュレーション環境で作業するエンジニアリングチームは、さまざまな路面条件の基で車両設計を行うことができ、実験棟や走行試験場で行われるテストと同じ評価測定を仮想試作を用いて短時間で実行することが可能になります。

  • Adams Car
    ビークルダイナミクス Adams Car を用いて、さまざまなサブシステムの設計をテストし、全体的な車両のダイナミクスへの影響を確認することができます。速度、ダンパー率、ブッシング率、アンチロールバー率を変更しながら、コンポーネントの仕様が車両の動力学に与える影響を調べることが可能です。Adams Car には、コーナリング、コース、ステアリング、準静的、ストレートライン解析の標準的なテスト手順が含まれています。

  • Adams Car Ride
    Adams Car の機能を拡張したAdams Car Rideは、車両設計プロセスの早期段階で、仮想車両の乗り心地のエンジニアリングをサポートします。 Adams Car Ride には、乗り心地評価のテストと結果評価に必要な要素、モデル、イベント定義の機能が含まれています。操縦安定性に使用された同じモデルデータベースが、乗り心地と快適さのエンジニアリングに使用されます。

  • Adams SmartDriver
    Adams SmartDriver は、高機能の自動車操縦シミュレーターです。車両モデルを性能限界まで押し上げ、最大縦加速度の比率などのユーザー設定目標の達成に活用することができます。 AdamsSmartDriver を用いて、車両操作、耐久性、乗り心地性能を最小限の設定で改善することができます。

  • Adams Driveline
    Adams Driveline は、駆動系部品のモデリングとシミュレーションのための特別なツールで、さまざまな運転条件での駆動系全体の動的挙動の分析に利用できます。車体、ドライブラインと、サスペンション、ステアリングシステム、ブレーキなどのシャーシコンポーネントの間の相互作用を探索することが可能です。

  • Adams Car Truck
    Adams Car Truck は、大型トラックやバスの設計のための、コンポーネント、サスペンション、性能評価ベイトを提供します。ステアリング可能なソリッドアクスルサスペンション、デュアルホイール、エアバッグのような要素がデータベースに含まれています。 Adams Car Truck のモデルは、Adams Car のサスペンションテストの完全な一連の評価に加えて、Adams SmartDriver を大型車両用に特別にチューニングして補強された、フルビークル操縦をすることができます。

  • Adams 3D Road
    Adams 3D Road により、ハイウェー、レーストラック、テストトラック、パーキング構造などの3次元の滑らかな道路をシミュレートできます。 Adams 3D Road は、滑らかな道路のバンク角度や傾斜などのさまざまな影響を調べることができ、自社のクローズドテストトラックなどの特定の道路のシミュレートに利用できます。
上・左)Adams Car 右)Adams Car Ride
中央・左)Adams Driveline 右)Adams Car Truck
下・中央)車両ダイナミクスイベントライブラリ

マルチボディダイナミクスのリアルタイム計算(Adams Real Time)

リアルタイム計算のスピードは、シャーシ安定コントローラ、ビジョン/レンジセンサ、操縦シミュレータなどのハードウェアコンポーネントとソフトウェアモデルを組み合わせて利用する場合に必要な前提条件です。 Adams Real Time では、高精度オフラインシミュレーションと同じベースモデルを、SIL(Software-in-the-loop)からHIL(Hardware-in-the-loop)、ADAS(Advanced Driver Assistance)までのリアルタイム計算で再利用することができます。 各フェーズの車両シミュレーションで1つのツールと1つのモデルを用いるアプローチは、典型的な車両開発プログラムでのリードタイム短縮と、異なるツールを利用する際でのモデル変換作業を取り除くことによる、大幅なコスト削減を可能にします。

ご活用までのステップ

  1. ヒアリング

    お客様のご要望を基に、課題解決のための最適なソフトウェアを選定し、ご活用までのフローをご提案します。

  2. ベンチマーク・トライアル

    実際にソフトウェアをご体感頂く、もしくは弊社からソフトウェアのベンチマーク結果をお出しすることで、使用感や解析結果のご確認のお手伝いをさせて頂きます。

  3. ご導入後サポート及び活用支援

    製品ご導入後は弊社ホットラインのご利用に加え、実際にお客様内での課題やご要望の内容に応じて、技術支援やオンサイトサポートなど、フレキシブルにお客様のご要望に対応させていただきます。

よくあるご質問

  1. 自動化処理などのカスタマイズは可能でしょうか?

    Adams独自のマクロ機能またはPythonによるカスタマイズが可能です。
    個別トレーニングも用意しております。

  2. 解析に詳細なCAD形状モデルは必要でしょうか?

    AdamsにはCAD形状を読み込んでパーツ化する機能がありますが、球やボックス等の簡易形状はAdams内で作成することも可能です。これらパーツに対して接触計算を行う場合には形状が必要ですが、それ以外の計算については、各パーツの質量情報を元に解析しているため、形状自体は無くても影響ありません。

  3. 構造解析や音響解析との連成解析を行う場合、追加のライセンスは必要ですか?

    各連成解析用のソフトウェアを実行するためのライセンスが必要です。MSC Oneのトークンライセンスの場合は、ほとんどすべてのMSC製品が利用できますので、連成解析にお勧めです。

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ソリューション

評価/検証

用途

分析・解析

パートナー

MSC Software

Adams マルチボディダイナミクスシミュレーションについて

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