MBSE/MBD/デジタルツイン

スモールデジタルツインを使った金型温度の均一化 〜生産技術CAEのモデル低次元(ROM)化〜

この事例では、リアルセンサでは計測できない金型内部温度のリアルタイム可視化方法や、バーチャルセンサを活用した金型温度の均一化手法などをご紹介します。またCAEを活用して構築したバーチャルセンサをエッジコンピュータに実装する手段など、Ansys Twin Builderを活用することで容易に実現できますので、生産設備の最適制御にご関心がある方にはご参考にしていただける内容になっております。
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3相インバータ用IGBTモジュールの伝熱解析

インバータのパワー半導体として絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)が利用されます。IGBTは熱効率がよいことで知られていますが、トータルの電力が大きければ、損失も大きくなります。また、IGBTの電気的特性は温度に依存し、温度が高すぎると、信頼性と耐久性が低下します。そのため、電気的特性と熱的特性を連成させた詳細な解析が必要となります。
本事例では、IGBTのチップ近傍のより詳細なシステムシミュレーションを効率よく実施する方法をご紹介します。
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Dynamic ROMによる発電機シミュレーションの高速化

三次元有限要素法による発電機シミュレーションをディープラーニングの手法に基づくAnsys Twin BuilderのDynamic ROMを用いて高速に解く例を紹介します.
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ROMによるソレノイドアクチュエータの1Dシミュレーション

電磁力で駆動するソレノイドアクチュエータは様々な用途で利用されています.自動車の燃料噴射装置やブレーキ,配電系統の遮断機,モータを保護する電磁開閉器,機械の操作用スイッチ等と枚挙にいとまがありません.ここではソレノイドアクチュエータのシミュレーションを高速に実施するためのモデル低次元化(Reduced Order modeling)技術にAnsys MaxwellのECE(Equivalent Circuit Excitation)技術とシステムシミュレーション環境のAnsys Twin Builderを用いた事例を紹介します.
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Dynamic ROMによる電子機器の温度制御シミュレーション

近年、電子機器の省エネ、小型化に伴って、熱設計の重要性が増してきています。しかしながら要求仕様をすべて取り入れると熱設計が成り立たなくなるとったことも少なくありません。そこで消費電力をソフトウェアによる制御でコントロールして抑制するという試みも見られます.このような熱制御型の設計のために迅速に結果を出すことが可能な詳細なシミュレーションモデルが求められています.ここでは高速シミュレーションモデルを獲得するためのモデル低次元化(Reduced Order modeling)にAnsys Twin BuilderのDynamic ROMを用いた事例を紹介します.
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DynamicROMによる工作機械の熱変位補正

3D-CAEの伝熱-構造連成解析の結果からDynamicROMによる低次元化モデルを構築することでシミュレーションを高速化し最適制御設計に活用した事例をご紹介いたします。
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MEMSミラー非線形振動解析の高速化

光学的走査性や消費電力の効率化などの理由から,近年MEMSミラーがHUD(Head up display)やHMD(Head Mount display),LiDAR,小型プロジェクター等に数多く使用されています.MEMSミラーは圧電素子によって高速に回転駆動されます。このとき用いられるMEMSミラーのモデル化においてROM技術を用いることで計算時間を大幅に短縮させることができます。
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超音波モータ非線形接触解析の高速化

超音波モータを題材として非線形性と動特性をもった有限要素法シミュレーションを、モデル低次元化技術(以下ROM技術)によって、高速化する手法を提案します。本手法を用いることで非線形性と動特性を持つシミュレーションの最適化の実施や制御系設計のシミュレーションモデルとして活用することができます。
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