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エンジニアリングの観点から、モデリングの精度が高すぎるとどのような理由で有害になるのだろうかと思いました。 科学的な観点からは、計算時間を短縮する必要がある場合を除いて、ほとんど常にメリットがあるようです。 エンジニアリングの観点から、時間（または計算能力）に加えて、なぜそれを避けるべきですか？

24 modeling  systems-engineering 

免責事項 私は訓練を受けた応用数学者であり、エンジニアではありません。私の研究は主に、固体の変形（弾性）と流体力学に関連するさまざまなPDEを解決する新しい「方法」の作成に焦点を当てています。この意味で、私はpde問題を計算的に解決する方法を知っています。私の観点では、エンジニアは自分の仕事を「ツール」として使用して仕事を遂行します。 しかし、工学の教育/経験が不足しているため、pdeの数値解がエンジニアの実際のプラクティスで実際にどのように使用されているかについて、私は実際にはかなり無知です。 私の混乱の主な原因は次のとおりです。 エンジニアは、シミュレーションがどのように見えるべきかを事前に知っているか、またはよい考えを持たずに、数値シミュレーション（たとえば、有限要素解析、CFDなど）を実行しない（または実行すべきではない）と言われました。これにより、エンジニアは現実的な結果と疑わしい結果を区別できます。 ただし、シミュレーションで何が起こるかをエンジニアがすでに知っている 場合、そもそもシミュレーションのポイントは何ですか？私は常に、予測するためにシミュレーションが必要であると想定してきました。つまり、シミュレーションは、何を期待すべきかわからないときに未来を予測するためのスタンドアロンのツールだと考えています。 私が探しているのは、エンジニアがCFDや有限要素解析などの数値シミュレーションをどのように/いつ/なぜ使用するかについてのより広い視点です。特に優れたエンジニアリング慣行により、シミュレーションするときに何を期待するかをすでに知っている必要がある場合は？

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有限要素法を使用するとき、私は常に既にメッシュ化されたドメインまたは非常に単純なドメインのいずれかを常に使用しています。 私が聞いたことから、複雑な形状のメッシュ化は専門の会社に委託されることがよくあります（仕事の興味深い部分ではないと考えられているため）。 私はそれがどのように行われるのだろうと思っています：それは部分的に自動ですか、場合によっては手でポイントと接続性を定義する必要がありますか？メッシュが顧客の期待を確実に満たすために最も一般的に使用される基準は何ですか？トレンドとは：今後数年で完全に自動化されると期待すべきでしょうか？ 編集： 最近、この質問に対する部分的な答えを見つけました：アイソジオメトリー分析（IGA）。IGAは、CADから直接メッシュを作成してメッシュ生成の問題を解決するための有限要素法の拡張と見なすことができます。ジオメトリのCADスプライン記述を使用して、メッシュと有限要素空間の両方を自動的に構築します。 そして、それが開発された理由の1つは、メッシュ生成が非常に苦痛であり、業界で達成するのにほとんどの時間を要し、メッシュ収束がほとんどチェックされないことに著者が気づいたためです。 この方法は非常に興味深いようですが、比較的新しい（10年）以来広く使用されていません。

16 modeling  finite-element-method  meshing 

応力がかかり変形したこのモデルを分析したい。x、y、z方向の最低点を修正し、最高点を上（y方向）に引き上げました。Ansysでモデルを実行すると、次のエラーが発生しました。 制約が不十分なモデルを確認してください。 モデルを小さくしてサイズを小さくしようとし、このようにモデルを分析しました。xおよびz方向のすべてのポイントを修正しました。最も低い要素はすべて、x、y、およびzで固定されています。これはうまくいきませんでした。 次に、モデルを1つの要素にカットします。動いた。 このモデルを分析するにはどうすればよいですか？ エラーとは何ですか？境界条件を設定するにはどうすればよいですか？

12 mechanical-engineering  modeling  ansys 

多くの商用およびオープンソースのCFDコードは、レイノルズ平均ナビエ・ストークス（RANS）方程式の非線形対流加速項に対していくつかの閉包法を実装しています。一般的な方法（乱流モデルとしても知られています） スパラルト・アルマラス（SA） k–ε（k–イプシロン） k–ω（k–オメガ） SST（メンターのせん断応力輸送） レイノルズ応力方程式モデル これらのうち、合理化された車体のCFDシミュレーションに適しているのはどれですか？シミュレーションの目的は、空力抵抗力を最小限に抑えるために、ボディ形状の改良をガイドすることです。模範的な答えは、このシミュレーションアプリケーションの各方法の長所と短所を簡単に概説します。 潜在的に役立つ詳細： 車両は、おおよその寸法を持つ小型の1人用車両です L = 2.5 m、 W = 0.7 m、および H = 0.5 m 0 m / sから約12 m / sの範囲の速度で移動します。3つのホイールはすべてボディエンベロープで囲まれており、車両のボディシェルが路面から1 cm以内まで伸びるホイールの近くを除き、車両の地上高は約15 cmです。 通常、これらの速度での空力はほとんど無視できますが、この車両は滑らかなトラックで「スーパーマイレージ」競技に参加するように設計されており、非常に軽量で、全体に低摩擦のドライブトレインコンポーネントを使用しているため、空力は力は達成可能な燃料消費に大きな影響を及ぼします。

12 mechanical-engineering  fluid-mechanics  fluid-dynamics  simulation  modeling 

数学的モデルとしてコンクリート繊維（金属繊維）のモデリングに取り組んでいます。私の仕事は私の論文です。私は数値解析の博士課程の学生ですが、実際のトンネルプロジェクトに取り組んでいます。 コンクリート内の繊維の分布に問題がありました。私は、ファイバーの確率微分方程式を開発する方法を模索しています。 次の質問があります。 コンクリート繊維の数学モデルはありますか？（統計モデルではありません） コンクリート繊維の挙動に関する技術情報はありますか？

9 civil-engineering  materials  modeling  concrete 

簡略化されたローディングブリッジの微分方程式を計算するのに問題があります。 システムは下の図に示すように構築されています（単なるスケッチ）。 ニュートンアプローチを使用する場合、摩擦、空気抵抗、ロープの長さの変化を無視すると、次の方程式が得られます。 メートルkバツ¨k= Fあ+ FS罪（φ ）メートルGバツ¨G= − FS罪（φ ）メートルGz¨G= mGg− FScos（φ ）mkx¨k=FA+FSsin⁡(φ)mGx¨G=−FSsin⁡(φ)mGz¨G=mGg−FScos⁡(φ) m_k \ddot{x}_{k} = F_{A} + F_{S} \sin(\varphi) \\ m_G \ddot{x}_{G} = -F_{S} \sin(\varphi) \\ m_G \ddot{z}_{G} = m_{G} g - F_{S} \cos(\varphi) グリッパー（重量円）から運動学的関係を見ると、次の方程式が得られます。メートルGmGm_G バツG= xk+ l 罪（φ ）zG= l cos（φ ）φ = ω T = φ˙txG=xk+lsin⁡(φ)zG=lcos⁡(φ)φ=ωt=φ˙t x_{G} …

9 mechanical-engineering  control-engineering  modeling  mathematics 

コンピューターモデル コンピューターモデリングは、さまざまな工学分野で使用されています。具体的には、構造解析または有限要素解析（FEA）を検討しています。時には、手作業で実行できる反復計算を高速化するためにモデルが使用されます。モデルを使用して、簡単ではない計算や手作業では不可能な計算を実行することもあります。 確認中 コンピュータモデルの結果を確認するための標準的な方法がいくつかあります。 検証モデルを実行し、結果が以前に計算された回答と一致することを確認します。 手計算で確認できる単純なモデルを実行します。 物理モデルをテストします。 上記の最初の2つのチェック方法の問題は、特定の状況のみをチェックするか、プログラムの単純な部分のみをチェックすることです。 物理モデルの方法は、フルサイズのモデルでは高価になる可能性があり、スケールモデルではフルサイズと同じ結果が得られない場合があります。 これにより、チェックできる結果にギャップが残ります。複雑なモデルの場合、プログラムの結果が正しいことを確認する簡単な方法はありません。エンジニアは、ソフトウェアがモデルから正しい結果を生成したことを信頼する必要があります。 比較チェック モデルは、2つの異なるプログラム（異なる企業が作成）に入力できます。2つのモデルの結果が十分に類似している場合、結果は使用するモデルに対して正しいはずであるという仮定です。これは、元のモデルの作成時にエラーをキャッチしませんが、ソフトウェア実装のエラーをキャッチします。 2つの別個のプログラムを使用して、モデルの結果の「正確さ」を確認できますか？ この2つの別々のプログラムでモデルを比較する方法を使用すると、他のチェック方法と同じレベルの結果が保証されますか？ この手順を使用することの欠点は何ですか？

8 modeling  software  finite-element-method 

トラスメーカーから提供された木製の屋根トラスの次のモデルを再現しようとしています。 私の質問は2つあります。 要素と構造自体の境界条件と内部固定条件（ピンピン？）をモデル化する一般的な/正しい方法は何ですか？ 屋根の一般的な荷重をポンド/平方フィートで指定した場合、トラスに荷重をどのように分散すればよいですか？トラス要素に上弦材と下弦材に分散ライブ荷重とデッド荷重を適用すると、安定性の問題が発生するように思えます。これは、「理想的な」トラスは軸方向の荷重にしか抵抗できず、ノードにのみ荷重をかけることができるためです。 。ただし、これは実際のトラスなので、状況が異なる場合があると思います。

7 civil-engineering  structural-engineering  modeling 

モーダル解析を行っているFEMモデルがあります。正規化モード、参加因子、有効質量などについて多くを読んだので、物理的な変位を計算する方法が正しい方法であることを確認したかったのですが、100％確信はありません。 さまざまなモードの形状と周波数がありますが、高調波の力を加えた場合に実際にどれだけ変位するかを計算したいと思います。ただし、別のツールで変位を計算するため、FEMツールを使用してこれを計算したくありません。 単位m / kg / N / sを使用してFEMモデルを作成し、それぞれの振幅があるモーダル質量正規化モードセットを計算した場合。モデルの物理的な変位は次のようになります： モードは質量正規化されるため、これにはメートル単位がありますか、または別のスケーリングが必要ですかここで要因？ϕiϕi{\phi_i}qiqiq_iU(x,y,z)=∑iqi ϕi(x,y,z)U(x,y,z)=∑iqi ϕi(x,y,z) U(x,y,z) = \sum_i q_i\ \phi_i(x,y,z) 私が計算する実際のモード振幅： ここで、は私が見ている周波数、の減衰定数です。 、モードの共振周波数。他のツールで適用する実際の力は、一般化されたモーダル力要因です。これは、ニュートン単位でさまざまなモードに適用することを選択した力の単なる投影です。qi=Fi−ω2+j C ω−ω2iqi=Fi−ω2+j C ω−ωi2 q_i = \frac{F_i}{-\omega^2 + j\ C\ \omega - \omega_i^2} ωω\omegaCCCωiωi\omega_iFiFiF_i 上記の音は正しいですか？ その場合、変位の計算がこのように単純であるという理由だけで、FEMモデルは通常、モーダル質量正規化を使用して出力しますか？

6 modeling  finite-element-method  modal-analysis 

私は高校の物理学の学生で、車が静止状態から完全に加速するので、車の加速をシミュレートしようとしましたが、思ったよりずっと難しいと感じています。ここに私の最初の試みがありました（空気抵抗を含まない）： 私はパワー=以来、車の運動エネルギーを計算するために馬力を使用と、この場合、Eは、車の運動エネルギーです。これをKE=1に代入しましたΔEΔtΔEΔt\frac{\Delta E}{\Delta t}EEEと方程式を操作した後、私は結局：KE=12mv2KE=12mv2KE = \frac{1}{2}mv^2 v （t ）= 2˙h p˙tm−−−−−−√v（t）=2˙hp˙tmv(t)=\sqrt\frac{2\dot{}hp\dot{}t}{m} 空気抵抗を考慮に入れた後、フェラーリの実際の馬力と質量を置き換え、として制限を取りました。私のシミュレートされた最高速度は実際の最高速度に非常に近かったが、何かが正しくなかった。加速曲線は減衰しており、t = 0では加速は無限です。t → ∞t→∞t\rightarrow \infty t = 0t=0t=0 ある情報源は、いくつかのスーパーカーの加速を0から60でテストし、acc対時間の曲線は次のようになっています：さらに調査した結果、トルク、ギア比、RPMを考慮に入れる必要があると考えましたが、それだけで混乱しました。現実的なシミュレーションを作成するための洞察力、使用する方程式、または関連する自動車の特性はありますか？シミュレーションに使用したい車の1つはKoenigsegg Regeraになります。これは1つの固定ギアを備えているためです。助けやアドバイスをありがとう。 （更新） 以前の回答のおかげで、トルクカーブを使用してエンジンのRPMをトルクに関連付け、加速を解決できることがわかりました。残る唯一の問題は、エンジン回転数の変化率を見つける方法です。停車中の車が1000 rpmで走行しているとします。その後、ドライバーがスロットルを完全にフロアリングした場合、rpmがどれだけ速く増加してレッドラインに近づくかをどのように把握できますか？私の現在の理解では、任意の瞬間のトルクを見つけるためにこの情報が必要です。

5 mechanical-engineering  automotive-engineering  gears  modeling 

実際、私はいくつかの論文が粘弾性または超弾性モデルを同じ材料に使っているのを見ます。それらのモデルは異なる時代に発明されたものであり、超弾性は粘弾性よりも新しいモデルです。私は正しいですか？ 違いは何ですか？ 材料をシミュレートするときにどのモデルを使用するかを決定するための最良の方法は何ですか？

2 materials  finite-element-method  modeling  elastic-modulus 

私はこれを正しくやっているのかと尋ねています。 次のようにダクトを横切る圧力変化を無視したダクテッドファン模型飛行機の推力を見積もった。 $$ F = Q * \ rho *（V_e - V_0）$$ $$ = Q *ρ*（Q / A_e - Q / A_0）$$ $$ = 131 [cu。 ft。/ sec] * 0.00237 [slug / cu。 ft] *（131 / 0.74 -131 / 0.92）$$ $$ = 0.31 *（177.03 - 142.4）$$ $$ = 0.31 * …

1 fluid-mechanics  modeling  thrust 

あなたにとって非常に簡単になるかもしれない質問があります。私はDymolaを使用して地域暖房モデルに取り組んでいますが、今ではこのようなモデルにボイラーを組み込む必要があります。 「ボイラーのエネルギー曲線消費」という形で結果を提示するように頼まれましたが、それを取得する方法がわかりません。こっち？

1 thermodynamics  modeling  energy-efficiency  boilers