はじめに
なにかものを作るとき、まずは概念的な機能設計をしてから具体的な形状の検討に進む。
通常のCAE(3D-CAE)では形状がある程度定まってからその形状や特性を「評価する」ことが一般的である。
概念設計段階では形状が定まらないなかで「特性値の管理」や「要件定義」を実施することができる。(1D-CAE)
今回はオープンソース1D-CAEソフトウェア「OpenModelica」に触れてみたためチュートリアル的覚書を作成する。
モデル作成準備
OpenModelicaを起動し「新規Modelicaクラス作成」をクリック
任意の名称でOKクリック
モデル作成
画面左のライブラリからコンポーネントをドラッグ&ドロップする。今回はサンプルとして回路モデルを作成するが、物理モデルや熱流体、電磁場など支配方程式があるモデルを作成できるらしい。
D&Dしたコンポをダブルクリックし、パラメータを入力する。
レイアウト終了。
レイアウトが終わったら「接続/接続解除モード」をONにし、各要素をつなぐ。
モデル完成
モデルチェック
モデルチェック
解析条件の設定
時刻やタイムステップなどを設定する。デフォルトではこのままOKを押すと解析が実行される。
今回は時刻0s～10sでタイムステップ0.001sに設定している。
解析結果確認
シミュレーション実行後は自動で「プロット」ウィンドウに飛ばされる。
各物理量のチェックボックスをONにすることでグラフが表示される。
結果はcsvとして出力することができる。
「モデリング」タブをクリックすればモデル作成に戻ることができる。
さいごに
1D-CAEめっちゃおもろい、3Dほど計算時間もかからないしモデルもシンプル。
しかし実現象を単純化（本来の意味でのモデル化）センスは問われると感じる。
どのようにモデル化するか、コンポーネントのパラメータをどのように設定すべきかなどは3D-CAEと同様に深い理解が必要そうだ。
参考