マルチボディダイナミクス(機構)解析アドオンツール Algoryx Momentum (旧Dynamics for SpaceClaim)

マルチボディダイナミクスとは?

"マルチボディダイナミクスとは、さまざまな部品(ボディ)で構成される機構・構造系(マルチボディシステム、MBS)の動きを、コンピュータを用いて解析し、ものづくりや研究に役立てる学問・技術です。一般に機械や類似の機能を持つ構造体は多かれ少なかれMBSであり、OA機器、ロボット、自動車、列車、建設機械、宇宙構造物、などと例を挙げればきりがありません。さらに生体系もMBSです。これらのMBSの運動と力を"丸ごと"扱う学問・技術をマルチボディダイナミクスと呼んでいます。"

出典:日本機械学会機械力学・計測制御部門2011年ニュースNo. 47 『DYNAMICS』P.1
著者:株式会社モーションラボ 清水信行
http://motionlabo.com/docs/201103-news-no047.pdf

自動車、家電、ロボットをはじめとする複雑な機構の設計には、部品本体の荷重や摩擦や重力などの力量などの諸条件を考慮する必要があります。 「機構解析」とも呼ばれるマルチボディダイナミクス解析は、これらの設計には不可欠と言えます。

Algoryx Momentumとは?

Algoryx Momentumとは、3次元ダイレクトモデラーSpaceClaimのために開発された、マルチボディダイナミクス解析用アドオンオプション製品です。解析に必要な結合条件や摩擦接触条件をCADモデルから自動で設定し、数千点もの接触点の扱いも、シンプルな操作で実現します。


モデルのパフォーマンスを描画し、動作をシーケンスエディターで管理

製造コストの削減や開発期間の短縮に大きく貢献します

  • CADモデルから結合条件や接触条件を自動検出
  • 乾燥摩擦や粘性摩擦などダイナミックな接触条件の設定が可能
  • 精度の高い高速ソルバーによる並行処理で、大規模システムにも対応
  • 習得も利用もシンプル!15分あればすぐに利用可能
  • ラグランジュ力学に基づくシステム構築
“誤った計算で作成した輪郭でギアのモデルを作ってしまったが、Algoryx Momentumのシミュレーションはよかった。 実際に動かないことが分かるし、どう修正すべきか教えてくれて非常に役立つ。これぞディジタルプロトタイピング! ”

米国4D RD&D社代表
Waylan Elmenhurst

利用用途

構想設計

Algoryx Momentumを利用することで、機械装置設計の初期段階から様々な構想設計の評価が可能です。設計工程は、創造的であると同時に繰り返しが必要なため、シミュレーションのパフォーマンスが極めて重要です。このとき大切なのは、モデリングやシミュレーションに長い時間を費やしたりすることなく、様々な設計テストを確実に実行できることです。

解析および最適化

開発を進めていくと、設計の結果は解析と最適化が必要な試作品に行き着きます。エンジニアは、機械部品同士による意図しない衝突などを検知したり、タイミングや荷重の仕様などに左右される必要な運動力を決定したりできるようになります。プロットツールはシミュレーションの運動変数を追跡することにも利用できます。Dynamicsの解析結果をcsv形式でエクスポートし、様々なアプリケーションでより深い解析を行うために使用することが可能です。

適用範囲

  • 車両関連、機械系、海洋系、ロボット分野、医療分野など、可動部分がある分野すべて
  • エンジニアのプロトタイピングやコンセプト開発
  • 機構の最適化や幾何学的なデザイン作成
  • 工業用デザイン
  • アニメーションの作成
  • 製品の視覚化、入札、販促用モデリング

車両の減速装置における内部シャフトの時間-位置をプロットしたグラフ

ロボット装置のジョイント部へかかる力や時間をシーケンスエディターでセット

"CADモデルに命を吹き込む"―それがAlgoryx Momentumです

Product Background

Algoryx Momentumは、産業用物理シミュレーション技術を世界中のシミュレータ市場に提供するAlgoryx社によって製品化されました。

Algoryx Momentumのコア技術とも呼べる物理エンジン「AgX Dynamics」は、スウェーデンのウメオ大学で開発されたテクノロジーをベースにしています。「AgX Dynamics」は、車両、船舶、クレーン、その他多くの機構システムに対し、human-in-the-loop型すなわち人間と対話しながらのリアルタイム・シミュレーションを可能にします。このような技術が3D CADと結びついたことで、シミュレーションを利用した形状修正や設計評価を今までにないスピード感で実現させることができるようになりました。

昨今の工業デザインは、形状よりも機能性が非常に重要視される傾向があります。Algoryx Momentumを利用すれは、設計者は新しい機能原理を作り上げたり、テストを実行したり、実物のように動きをシミュレーションすることが可能です。エンジニアのみならず、営業担当者やマーケティング関係者もSpaceClaimだけを利用して完成させることができるようになります。

更に、フォトリアリスティックな画像を作成するLuxion社製レンダリングオプション製品KeyShot for SpaceClaimと連携させると、まるで写真のような写実的な画像を製作することも可能です。


【写真ではありません】
KeyShotで作成された、歯が完全に接触する機構のギアボックスイメージ

 


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