エンジニア派遣 電気設計/機械設計/システムエンジニアのスペシャリスト「図研テック」
Model Based Design

モデルベースデザインソリューション

私たち図研テックは、Model Based Designをエレクトロニクス製品開発にも普及させたいと考えています。
機械・電気・熱・流体等、複数の物理分野をMBDモデルとして表現し、
1Dシミュレーションを行うことで、設計上流で効率的に性能設計を行うことができます。
お客様は、1Dシミュレーションのスピードと、3Dシミュレーションの緻密さをあわせもつことで、
設計環境を高度化・高速化することができます。
  • サービス
    私たち図研テックは、日本イーエスアイ株式会社様とのパートナーシップの下、
    SimulationXをはじめとするソフトウェアライセンスの
    販売とモデル作成、導入支援などのサービスを併せてご提供します。
    サービスイメージ
  • モデルベースデザインツール
    SimulationX は、物理モデリング言語 Modelica に準拠した
    マルチドメイン0D/1D シミュレーションツールです。
    複数の物理分野と制御ロジックを組み合わせたシステムシミュレーションが可能です。
    モデルベースデザインツールイメージ
  • サンプルモデル
    部品特性の検証

    電気回路モデルに放熱モデルを接続することで、
    電気回路計算から部品の「発熱量」が、次に放熱モデルにより部品の「温度」が、
    そして、その温度に影響を受け変化する抵抗値を算出します。(発熱ポートを有する電気部品の場合)

    部品特性の検証イメージ
    部品特性の検証イメージ
    メリット
    MBDモデルはドメインをまたがる解析を行うことができるため、部品温度変化がもたらす電気部品の特性変化を推定できます。
    パワーデバイスの熱容量を使った放熱検証

    熱容量特性を利用した放熱器(金属ブロック)を用いて、部品が許容温度に達するまでの時間を推定します。
    これにより部品の動作可能時間を定め、デバイス動作の制御設計に役立てることができます。

    パワーデバイスの熱容量を使った放熱検証イメージ
    パワーデバイスの熱容量を使った放熱検証イメージ
    メリット
    理論式による過渡応答計算であるため、短時間で結果を得ることができます。
    一般的な熱流体解析ソフトでは数時間を必要とする解析も、MBDモデルでは数秒で解析を終えることができます。※本モデルの場合
    発熱条件は一定発熱だけでなく、任意のパルス発熱印加も試行できます。
    パイプ内通風における空気の温度変化の検証

    パイプの中を流れる温風の温度変化を解く例は、伝熱問題としてよく見かけます。
    1Dシミュレーションを利用すれば温度変化を解くことができ、このように解析を行えば、
    パイプ断熱の必要性や入口部温風の必要温度の見込を付けることに、役立てることができます。

    パイプ内通風における空気の温度変化の検証イメージ
    パイプ内通風における空気の温度変化の検証イメージ
    おすすめポイント
    原理確認計算を行う場合、手計算や表計算ソフトを使うことがよくあります。
    ただしパラメーターを変えながら計算を行うことは、案外労力を必要とします。
    ですが1Dシミュレーションツールでは、用意されているエレメントの組み合わせで計算モデルが作成でき、手早く解析できます。
    内部分割された強制空冷通風筐体の検討

    エリア間の仕切りに設けた開口部の面積を調整し、
    冷却空気の流れを適正化することで筐体内部温度の平均化とともに温度低減を図ります。

    内部分割された強制空冷通風筐体の検討イメージ
    内部分割された強制空冷通風筐体の検討イメージ
    効果
    MBDモデルは、一般的に解析時間がかかる3Dの熱流体解析に比べて短時間で解析できるため、適正条件を探索する試行を多く行うことができます。
    隣接設置した密閉筐体機器の内部温度検証

    複数台を隣接して設置する機器の場合、
    側面からの熱放散が妨げられたり、また場合によっては隣の機器からのあおりを受けるため、
    どれだけの影響が筐体内部温度に加わるのかを検証します。

    隣接設置した密閉筐体機器の内部温度検証イメージ
    隣接設置した密閉筐体機器の内部温度検証イメージ
    メリット
    理論式による計算であるため、例えば機器のモデルを増やし実行しても、ほとんど変わることなく短時間で結果を得ることができます。
    ユーザーが多数のエレメントをつなぎ合わせたモデルを、ひとつのエレメントにまとめることができるため、複雑なモデルもシンプルに表現できます。
    論理回路の検証

    論理回路を検証することができます。

    論理回路の検証イメージ
    論理回路の検証イメージ
    おすすめポイント
    物理現象の解析だけでなく、論理解析にも利用できます。
    また出力された結果を電気や機械モデルの制御部に接続し、制御パラメーターとして利用することも可能です。
    伝送線路解析による信号品質の検証

    デバイス間配線の伝送線路整合条件(インピーダンス及び終端抵抗)の見込を付けるため、いわゆるSI解析を行い検証します。
    ※1.伝送線路のインピーダンスは等価回路条件として設定。
    ※2.ドライバー及びレシーバー部の等価回路はIBISから読み取る等して設定。

    伝送線路解析による信号品質の検証イメージ
    伝送線路解析による信号品質の検証イメージ
    おすすめポイント
    波形合成部を設ければ、信号波に加え、想定されるノイズ波を印加することで、ノイズ信号を踏まえた伝送状況を確認することができます。
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