محاكاة إكس

الموسوعة الحرة

SimulationX هو تطبيق برمجي للهندسة بمساعدة الحاسوب (CAE) يعمل على نظام التشغيل مايكروسوفت ويندوز، ويُستخدم للمحاكاة الفيزيائية للأنظمة التقنية. وقد تم تطويره وبيعه بواسطة مجموعة ESI . [ 1 ]

تاريخ

في منتصف ثمانينيات القرن الماضي، طوّرت شركة VEB Mikromat في دريسدن ( ألمانيا ) برنامجًا لنظام التشغيل MS-DOS لتصميم أنظمة محاور التغذية المُتحكَّم بها وإجراء الحسابات الهيدروليكية. وفي عام 1993، طرحت شركة ITI GmbH، التي أسسها موظفون سابقون في Mikromat عام 1990، أداة محاكاة لنظام التشغيل Microsoft Windows مُصمَّمة لإجراء الحسابات الديناميكية لأنظمة القيادة: ITI-SIM 1. ومع إصدار ITI-SIM 2 عام 1995، أتاح البرنامج أيضًا محاكاة السوائل . وفي عام 2002، طُرح تطبيق SimulationX المُطوَّر حديثًا، والمبني على لغة وصف الكائنات Modelica ، في السوق. وبحلول عام 2007، استُبدل برنامج ITI-SIM (الذي كان آنذاك في الإصدار 3.8) بالكامل ببرنامج SimulationX.

منذ بداية عام 2016، أصبحت شركة ITI تابعة لمجموعة ESI وتعمل الآن تحت اسم ESI ITI GmbH.

النمذجة والوظائف

تُنشأ نماذج المحاكاة بناءً على منهجية الشبكات المنفصلة . وهذا يعني تقسيم النظام إلى أجزاء منطقية مترابطة عبر روابط محددة. تُمثَّل هذه الأنظمة الفرعية بعناصر نموذجية مُعدة مسبقًا أو مُخصصة، مُنظمة في مكتبات نماذج خاصة بالمجال ومكتبات نماذج مُخصصة. بعد ذلك، تُحدد معلمات النماذج الفرعية وتُربط ببعضها البعض. يُمكن إنشاء النماذج إما من خلال واجهة المستخدم الرسومية أو باستخدام أوامر Modelica.

المكتبات

يمكن الحصول على مكتبات النماذج كحزم معيارية من مُنتج البرنامج. تتوفر مكتبات متنوعة تحتوي على نماذج أساسية للمجالات الفيزيائية المختلفة، بالإضافة إلى مكتبات أخرى تحتوي على نماذج متقدمة لتطبيقات وصناعات محددة. وبحسب الهدف، يمكن للمستخدم الاختيار من بين عناصر نموذجية أحادية وثنائية وثلاثية الأبعاد ، بما يتناسب مع متطلبات النمذجة والمحاكاة وتحديد المعلمات. كما يمكن دمج مكتبات خارجية ومكتبات مصممة خصيصًا، مبنية على لغة Modelica، في برنامج SimulationX.

تتضمن مكتبات SimulationX ما يلي:

  • وحدات الإشارة : وحدات الإشارة العامة، مصادر الإشارة، وحدات الإشارة الخطية، وحدات الإشارة غير الخطية، وحدات الإشارة المتقطعة زمنيًا، وحدات الإشارة الخاصة، المفاتيح
  • الميكانيكا : الميكانيكا أحادية البعد (الدورانية، الخطية)، الميكانيكا المستوية، أنظمة الأجسام المتعددة ، استيراد ملفات CAD عبر STL
  • نقل الطاقة : المحركات والوصلات والقوابض، عناصر النقل، الهياكل الكوكبية
  • الهندسة الكهربائية والإلكترونيات : الإلكترونيات (التناظرية)، المغناطيسية ، المحركات الكهربائية، المحركات الخطوية
  • الطاقة المائية والديناميكا الحرارية : الهيدروليكا (مصدر الضغط، الخزان، الحجم، الأسطوانة التفاضلية، الخانق، الصمامات، أسطوانة المكبس، الثابت والمتغير)، والهوائيات (الغازات والمخاليط)، والحرارة المائية (طور واحد مع السوائل والغازات، طوران مع المبردات، والمبردات، والمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا، والماء، والهواء الرطب، ومخاليط الغازات).
  • تحليل الاهتزاز الالتوائي : القصور الذاتي، العزوم، المخمدات، الوصلات، التروس، أجهزة الاستشعار
  • خاص: مكتبة تحت سطح البحر : الهيدروليكا تحت سطح البحر، الكهرباء تحت سطح البحر، المناولة البحرية

موديلكا

يدعم برنامج SimulationX لغة النمذجة Modelica لمحاكاة النماذج (الفرعية) الواقعية المصممة بشكل فردي. [ 2 ] يمكن تشغيل نماذج مكتبة Modelica القياسية أو النماذج المستندة كليًا إلى تعريف لغة Modelica.

واجهات

يوفر برنامج SimulationX واجهات CAx مفتوحة وشاملة للبرامج الخارجية لأغراض وتطبيقات متنوعة، مثل هندسة التصميم بمساعدة الحاسوب ( CAE ) (محاكاة المركبات (محاكاة السيارات، محاكاة الدراجات، محاكاة الشاحنات))، والتصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) ( Solid Edge ، Unigraphics/NX ، SolidWorks ، Creo Elements/Pro ، Autodesk Inventor ، CATIA V5 )، والتصنيع بمساعدة الحاسوب ( CAM) ، والتحسين بمساعدة الحاسوب (مثل Isight، modeFRONTIER ، Optimus ، optiSLang ، OptiY )، وتحليل العناصر المحدودة (FEA/FEM ) ( Abaqus ، Ansys ، COMSOL Multiphysics ، MSC Nastran )، وديناميكيات الموائع الحسابية ( CFD ). ويوفر برنامج Co-Simulation واجهة عامة يمكن استخدامها لربط SimulationX بأدوات CAE بإعدادات مُسبقة لتنفيذات محددة ( MSC.Adams ، SIMPACK، MATLAB / Simulink ، Fluent، Cadmould، إلخ). ويضمن هذا الربط تبادل البيانات بين الأدوات وبرنامج المحاكاة. تتوفر أدوات لإجراء تحليل شامل للهياكل والأنظمة (حساب التوازن، الترددات الطبيعية، أنماط الاهتزاز، تحليل المدخلات والمخرجات) ولربط نموذج المحاكاة بقواعد البيانات. كما تتيح واجهة COM التواصل بين برنامج SimulationX وتطبيقات Windows الأخرى لتشغيل دفعات محددة من قبل المستخدم، والمحاكاة المدمجة ، ودراسات المعلمات، أو عمليات التحسين.

تدعم ميزات تصدير الكود إنشاء كود مصدر C لتكامل النماذج بسلاسة، وتطبيقات المحاكاة في الحلقة (HiL)، والنمذجة السريعة للتحكم، والآلات الافتراضية الوظيفية . يستطيع المهندسون والعلماء العمل مع مجموعة متنوعة من الأدوات المتكاملة بسلاسة في جميع مراحل عمليات تصميم الأنظمة الحديثة. يُسهم ربط SimulationX بمنصات الاختبار والمحاكاة في الوقت الفعلي ، مثل LabVIEW و NI VeriStand و dSPACE و ETAS LABCAR وSCALE-RT، في زيادة الإنتاجية بشكل كبير في دورة التصميم، وتقصير وقت طرح المنتجات الجديدة في السوق.

يدعم برنامج SimulationX إنشاء واستيراد وحدات المحاكاة الوظيفية المحددة وفقًا لمعيار واجهة المحاكاة الوظيفية (الذي بدأ تطويره من خلال مشروع MODELISAR ). تُسهّل الواجهات الموحدة تبادل نماذج المحاكاة بغض النظر عن المنصة، وتزيد من مرونة ربط أدوات ونماذج المحاكاة الخارجية.

الاستخدام الصناعي

يستخدم برنامج SimulationX لتصميم ونمذجة وتحليل السلوك الديناميكي للأنظمة الميكاترونية المعقدة وكذلك للاختبارات الافتراضية في العديد من الصناعات والبحوث والتعليم بما في ذلك قطاع السيارات ، [ 3 ] والسكك الحديدية وبناء السفن ، والآلات الثقيلة والتعدين ، وتوليد الطاقة وتكنولوجيا البناء ، والفضاء والدفاع ، والهندسة الميكانيكية ، والهندسة الطبية ، والنفط والغاز، والأجهزة الدقيقة والأجهزة المنزلية بالإضافة إلى الإلكترونيات الاستهلاكية .

الاستخدام الأكاديمي

يُستخدم برنامج SimulationX على نطاق واسع في التعليم والبحث العلمي في جميع أنحاء العالم. [ 4 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "الصفحة الرئيسية | مجموعة ESI" .
  2. ↑ نشرة موديليكا الإخبارية 01/2013
  3. ↑ محمود، خضر؛ تاون، غراهام إي. (يونيو 2016). "مراجعة لأدوات الحاسوب المستخدمة في نمذجة متطلبات الطاقة للمركبات الكهربائية وتأثيرها على شبكات توزيع الطاقة". الطاقة التطبيقية . 172 : 337-359 . doi : 10.1016/j.apenergy.2016.03.100 .
  4. ^ ديناميات الكتب المدرسية للآلات ، دريسيج، هانز ، هولتزفايغ، فرانز، 2010، مع قرص مضغوط.، ISBN 978-3-540-89939-6