OpenModelicaによる一次元並進機構系モデル入門

Modelica Standard Library の中でも一次元並進機構系ライブラリである Modelica.Mechanics.Translational は、Spring(ばね）やMass(質量のある物体)など馴染み深いコンポーネントが含まれていて、比較的容易に使用できます。しかしながら、次のステップに進むのが難しいのが現状だと思います。

そこで、Modelica.Mechanics.Translational.Components にある全コンポーネント18個について簡単なオリジナル例題を２０個作成しました。また、コンポーネントの継承関係や内部に含まれる方程式もできるだけ示しました。これらを紹介します。

例題のモデルは、OpenModelica 1.18.0 で作成し、Modelica Standard Library 4.0.0 を使用しています。本ドキュメントはMITライセンスの下に使用してください。単純なものが多いため例題ファイルに特に著作権表示は入れていません。

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例題のソースコードとPDFドキュメントTranslationalComponents_20211110.zip

例題のソースコード TranslationalSystem.mo

内容

基本的なコンポーネント(Flange, Fixed, Force, Mass, Spring, Rod)

• Example1 壁を押す。

• Example2 壁を押す。（床面がある場合）

• Example3 質量のある物体に力を加える。

• Example4 ばねを押す。ばねを引っ張る。

• Example5 ばねがついた物体を押す。引っ張る。

• Example6 質量の無い棒でばねを押す。引っ張る。

摩擦力のコンポーネント(Damper, SpringDamper, ElastoGap, SupportFriction, Brake, MassWithStopAndFriction)

• Example7 動いてる物体に粘性抵抗力を加えて止める。

• Example8 ばねにダンパをつける。

• Example9 SpringDamperを使ってExample8を書き換える。

• Example10 弾性体に剛体を落とす。

• Example11 摩擦のある面上の物体を動かす。

• Example12 ブレーキをかけて自転車を静止させる。

• Example13 ストライベックの摩擦モデルを設定する。

• Example14 リリーフバルブをモデル化する。

車両関係のコンポーネント(IdealGearR2T, IdealRollingWheel, RollingRegistance, Vehicle, Speed, QuadraticSpeedDependentForce)

• Example15 車輪にトルクを加えて自転車を駆動する。

• Example16 坂道で台車を転がす。

• Exmaple17 自動車を走らせる。

その他のコンポーネント(RelativeStates, InitializeFlange, GeneralForceToPositionAdaptor, GeneralPositionToForceAdaptor)

• Example18 ばねの長さや伸びる速さを状態変数にする。

• Example19 入力信号でFlangeを初期化する。

• Example20 入出力ブロック系モデルに変換する。

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