フォースのモデリング

フォースという語は一般的に、フォースとモーメントの両方を表わします。

フォース要素は通常下記の目的に使用されます:
  • コンプライアントコネクションのモデル化
  • ボディ間の接触
  • システムに対する環境の影響のモデル化

コンプライアントコネクションの例としては、バネ、ダンパ、ブッシュが挙げられます。車輌のハンドリングのスタディを目的とした場合、タイヤがコンプライアントフォースモデルとしてモデル化されます。環境の影響の例には、重力(一定の場合と一定ではない場合があり)、空気力学的フォース、動圧などが含まれます。

フォース要素は、システム内の状態変数と時刻の任意の関数として定義することができます。フォースの表現の関数の形式は、補間されたカーブ、解析表示、もしくはC++、CまたはFortranで書かれたユーザー定義のサブルーチンによって表わされることが可能です。ベクトルフォースは、任意の参照フレームでの成分で指定することが可能です。スカラーフォースは、マーカーの原点を結ぶラインに沿って作用します。

これは、機械的に発生するフォースのほとんどを簡単にモデル化することが可能な、MotionSolveのきわめてオープンでパワフルな能力です。ただし、フォースをモデル化する際は、フォースが少なくとも連続していることを確実にする必要があります。荷重関数はスムーズで(折れがない)、独立変数に関し大きな変化がない(周波数があまり高くない)ことが望まれます。フォースが不減衰の高周波数成分を有する場合、積分器はそれをフォローするよう試み、より小さいステップサイズを使用するため、ランタイムが遅くなります。