Units

Model ElementUnitsは、定義するモデルの単位を定義します。

クラス名

単位

説明

Unitsでは、4つのタイプの単位、質量、長さ、時間、および力を指定できます。最後の力は明らかに最初の3つの関数であり、一貫した単位セットに自動的に計算できます。ただし、多くの単位系は“一貫性”がないため、力の単位も指定する必要が生じる可能性があります。

属性の概要

名前 プロパティ コマンドで変更可能か 設計可能か
force Enum (Force, default="NEWTON") × ×
length Enum (Length, default="METER")
mass Enum (Mass, default="KILOGRAM")
time Enum (Time, default="SECOND")
ucf Double (default=None) 
*Force=["CENTINEWTON",    "DYNE",          "KILOGRAM_FORCE",   "KNEWTON",
        "KPOUND_FORCE",   "MEGANEWTON",    "MICRONEWTON",      "MILLINEWTON",
        "NANONEWTON",     "NEWTON",        "OUNCE_FORCE",      "POUND_FORCE",
        "POUNDAL"]

*Length=["ANGSTROM",      "CENTIMETER",    "FOOT",             "KILOMETER",
         "INCH",          "METER",         "MICROINCH",        "MICROMETER",
         "MILE",          "MILLIMETER",    "MILLS",            "NANOMETER","YARD"]

*Mass=["GRAM",            "KILOGRAM",      "KPOUND_MASS",      "MILLIGRAM",
       "MICROGRAM",       "NANOGRAM",      "OUNCE_MASS",       "POUND_MASS",
       "SLINCH",          "SLUG","TONNE",  "US_TON"]

*Time=["DAY",             "HOUR",          "MICROSECOND",      "MILLISECOND",
       "MINUTE",          "NANOSECOND",    "SECOND"]

使用法

Unitsは次の3つの方法で定義できます。
#1: Explicit specification of mass, length, time and force units
Units (force=string, length=string, mass=string, time=string)

#2: Selecting a predefined set of unitsUnits (system=string)

#3: With a units consistency factor only 
Units (UCF=double)

属性

質量、長さ、時間、および力の単位の明示的な指定
force_unit
文字列
力の単位を定義します。次の中からいずれかを選択します：
  • "Ounce_Force"
  • "Pound_Force"
  • "Kpound_Force"
  • "Dyne"
  • "Newton"
  • "Kilogram_Force"
  • "KNewton"
  • "CentiNewton"
  • "MilliNewton"
  • "MicroNewton"
  • "MegaNewton"
  • "Poundal"
  • "NanoNewton"
force_unit属性は必須です。
mass_unit
文字列
質量の単位を定義します。次の中からいずれかを選択します：
  • "Gram"
  • "Milligram"
  • "Kilogram"
  • "Megagram"
  • "Pound_Mass"
  • "Slug"
  • "Ounce_Mass"
  • "Kpound_Mass"
  • "Tonne"
  • "Microgram"
  • "Nanogram"
  • "US_Ton"
  • "Slinch"
mass_unit属性は必須です。
length_unit
文字列
長さの単位を定義します。次の中からいずれかを選択します：
  • "Inch"
  • "Foot"
  • "Mile"
  • "Millimeter"
  • "Centimeter"
  • "Meter"
  • "Kilometer"
  • "Nanometer"
  • "Angstrom"
  • "Yard"
  • "MilliInch"
  • "MicroInch"
  • "Mils"
  • "Micrometer"
mass_unit属性は必須です。
time_unit
文字列
時間の単位を定義します。次の中からいずれかを選択します：
  • "Millisecond"
  • "Second"
  • "Minute"
  • "Hour"
  • "Microsecond"
  • "Nanosecond"
  • "Day"
time_unit属性は必須です。
事前定義された単位セットの選択
system
文字列
MotionSolveは、以下の単位セットを認識します。これらのうちのいずれかを選択できます。
  • "CGS"
  • "FPS"
  • "IPS"
  • "MKS"
  • "NONE"
"NONE"を指定した場合、MotionSolveは"MKS"単位系を使用します。
事前定義された単位セットを使用する場合は、system属性が必須です。
単位一貫性係数の指定
ucf
質量、長さ、および時間の単位を指定する代わりに、単位一貫性係数（Units Consistency Factor, UCF）を指定できます。この係数は、選択されたセットに対して、ニュートンの第2法則（F=MA）が依然として適用可能であることを保証する必要があります。
UCFのデフォルト値は1.0のため、単位も質量倍増率も定義されていない場合、モデルは何らかの（不明な）一貫した単位のセットで定義されたものと見なされます。

例

  1. SI単位系を定義します。
    si = Units (force="Newton", mass="Kilogram", length="Meter", time="Second")
  2. コメント1の例に対してUCFを設定します。
    myunits = Units (ucf=1000)
  3. 以下の単位系を定義します。
    • Kilogram単位の質量
    • Yard単位の長さ
    • Day単位の時間
    • Newton単位の力
    weirdUnits = Units (force="Newton", mass="Kilogram", length="Yard", time="Day")

>>>weirdUnits.time
‘Day’
  4. モデルをイギリス単位系として定義します。
    BritishUnits = Units (system="FPS")

コメント

  1. UCFは、一貫性のない単位のセットに対してニュートンの第2法則を有効にすることができる量に定義されます。つまり、第2法則は次のように記述されます：
    F = m * a * UCF

    よって、UCF = F / (m*a)になります。

    これが下の例でどのように機能するかを見てみましょう。
    • 質量はGramで指定されます。
    • 長さはMicrometerで指定されます。
    • 時間はMillisecondで指定されます。
    • 力はNewtonで指定されます。
    (1)
    UCF = F ÷  ( m*a )   UCF =  ( 1 N )  ÷  ( 1g *  ( 1 μ meter ÷  ( 1 ms * 1ms ) ) )     UCF =  ( 1  kg m s 2 )  *  ( 1 ms * 1ms ) ( 1g * 1 μ meter )   UCF = 1  kg m s 2  *  ( 1e-3s * 1e-3 s ) ( 1e-3 kg * 1e-6 m ) UCF = 1000

    UCFには単位がないことがわかります。これは単なる係数です。

  2. プロパティの概要、使用理由、および拡張方法については、プロパティをご参照ください。
  3. Unitsの詳細については、Parameters: Unitsをご参照ください。