複雑系の標準化モデル並びに解析法の開発とその応用に関する研究

复杂系统标准化模型与分析方法开发与应用研究

基本信息

批准号：
04F04080
负责人：
萩原一郎
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究はエネルギーの流れという切り口で、機械工学、電気工学、液圧工学などを統一的に扱い、有限要素方法や境界要素(BEM)では困難な問題の解決を測る。本提案のグラフィック型機能モデルではパワーフローベース多領域に複雑なシステムのモデリングとシミュレーション法でを適用しその汎用化を目指すものである。提案したグラフィック型機能モデリングおよびシミュレーションメソッドはFEMと組み合わせ、機械的、電気的、および水力機能を有す車両CAEシステムを開発した。特に、機械、電気、水力を含む自動車エンジンの液封ゴムマウントシステムに応用し、パワーフローベースのモデリングとシミュレーション法を開発した。また、実験の立証のため、静的、動的な実験を実行して、開発した手法の妥当性のチェックを行った。エンジンマウントの有限要素で得られる特性をブロック型機能モデルに組むためのモデル化の議論を行っている。その際、油圧とチャンバー構造の連成振動を求める解析手法を開発し、その特性を実験と比較し、その妥当性を示している。そしてこれらを基に液封エンジンマウント系のブロック型機能モデルを作成し、静的及び動的特性を求め実験値と比較しそのモデル化の妥当性を行った。開発した液封ゴムマウントシステムの機能モデルはJournal of Sound and Vibrationで掲載しました。以上を要するに、本研究提案のブロック型機能モデルは方程式を立てなくても従来のシムリンクなどを有効に使用できるというメリットがあり、有限要素法を組み合わせての多領域にまたがる問題にも従来のツールボックスを組み合わせての検討が容易となり、車両CAEなど多くの産業への適用が格段に容易となることをしている。

这项研究以统一的方式涵盖了机械，电气，液压工程等，从而测量了有限元方法和边界元素（BEM）难以解决的解决方案。提出的图形类型功能模型是将复杂的系统建模和仿真方法应用于基于功率流的多域区域，并旨在使其泛化。提出的基于图形的功能建模和仿真方法与FEM结合使用，以开发具有机械，电气和水力发电能力的车辆CAE系统。特别是，它已应用于用于汽车发动机的液态密封橡胶安装系统，包括机械，电气和液压功率，以及开发的基于功率流动的建模和仿真方法。此外，为了证明实验，进行了静态和动态实验以检查开发方法的有效性。我们正在讨论通过发动机支架的有限元素获得的特性建模，以纳入块型功能模型。目前，已经开发了一种分析方法，以获得液压和腔室结构之间的耦合振动，并将其特性与实验进行比较以证明其有效性。基于这些，创建了液态密封发动机安装系统的块型功能模型，并确定了静态和动态特性，并用实验值验证了建模。开发的液态密封橡胶安装系统的功能模型已发表在《声音与振动杂志》上。简而言之，本研究中提出的块型功能模型的优势是，可以有效地使用常规的垫片链接和其他问题而无需制定方程式，从而更容易通过将有限元方法与常规工具箱结合到跨越多个域的问题，从而使其更易于应用于许多行业（例如车辆CAE）。