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。

该研究从能量流的角度统一处理机械工程、电气工程、水利工程等，并尝试解决使用有限元方法或边界元（BEM）方法难以解决的问题。所提出的图形功能模型旨在通过将复杂系统建模和仿真方法应用于基于潮流的多个域来实现泛化。所提出的图形功能建模和仿真方法与有限元相结合，开发了具有机械、电气和液压功能的车辆 CAE 系统。特别是，我们开发了一种基于功率流的汽车发动机液压橡胶悬置系统（包括机械、电气和液压系统）建模和仿真方法。此外，为了验证实验，进行了静态和动态实验以检验所开发方法的有效性。我们正在讨论建模，以将从发动机悬置的有限元获得的特性合并到块型功能模型中。当时，我们开发了一种分析方法来确定液压和室结构的耦合振动，并将其特性与实验进行比较，并证明了其有效性。在此基础上，建立了液压发动机悬置系统的块式功能模型，确定了静态和动态特性并与实验值进行比较，验证了模型的有效性。所开发的液体密封橡胶安装系统的功能模型发表在《声音与振动杂志》上。综上所述，本研究提出的块型函数模型的优点是能够有效地使用常规符号链接，而无需建立方程，并且可以通过结合有限元方法来解决跨多个域的问题。可以更容易地考虑组合工具箱，从而更容易地将其应用到车辆CAE等许多行业。