MotionSolveの概要

MotionSolveは、Altair Simulationに用意されているマルチボディソルバーです。

マルチボディという用語は、輸送(自動車、バス、トラック、列車、航空機)、産業用機械(テキスタイル、パッケージング、製造)、航空宇宙システム(宇宙船、ミサイル)、消費財(洗濯機、時計)、電気機械システム(プリンタ、コピー機)などの産業分野に見られる複雑なシステムを表すために使用されます。

これらの全てのシステムを明確にする特徴は、それらの寸法に匹敵する大きな総体的運動を受け得るという点です。これらのシステムは、様々な環境的影響力や入力を受ける、結合された粒子、剛体、弾性体のセットとして表されます。マルチボディダイナミクス(MBD)のモデル化の方法は、数学的な複雑度と精度の間の非常に良好なトレードオフを表します。また、MBDの手法は、多くのシステムの現実世界における挙動を表すために首尾よく使用されてきています。MBDモデルは、index-3の微分-代数2次方程式によって数学的に表されます。

MBDの物理的原理はIsaac Newton以来知られてきましたが、比較的シンプルなシステムについての方程式は、手作業で導いたり解いたりすることができません。ここ40年ほどの間に開発された強力なデジタルコンピュータと新しい数値的解析手法の出現で、そのようなシステムの応答は最初の原理から計算し、そのパフォーマンスに対する洞察を得ることが可能になりました。

MBDはそのようなシステムの全体的パフォーマンスを理解し、向上させるためのシステマチックなアプローチです。この手法は、下記の4つの重要なステップから成っています:
  • システム、サブシステムおよびそれらのコンポーネントの正確な数学的モデリング
  • 物理法則と機械学の原理を使用した、1つのシステムについての支配方程式を自動的に定式化、アセンブルし、そのシステムの方程式をデジタルコンピュータで数値的手法によって解く
  • コンピュータにより計算された応答を検証することにより、システムの挙動を理解する
  • 最適化手法を用いてシステムもパフォーマンスを向上、または、メカトロニクスおよびコントロールシステムを使ってシステムの挙動をコントロール