OmniV, kurumsal ve program karar alma süreçlerini bilgilendirmek için modellerin geliştirilmesi, entegrasyonu ve kullanımını resmileştirerek sistemler, simülasyon, test, ürün geliştirme ve kontrol mühendisliği genelinde açık model tabanlı sistem mühendisliği (MBSE model-based systems engineering ) uygulamasını güçlendiriyor.

OmniV, üst düzey sistem modelleme ve simülasyonun yanı sıra ayrıntılı, alana özgü modelleme ve simülasyon arasında oluşan siloları ortadan kaldırır. OmniV tedarikçiden bağımsızdır ve program hedeflerini desteklemek için üçüncü taraf tedarikçiler de dahil olmak üzere çeşitli kurumsal veri depolarına ve doğrulama ve onaylama yöntemlerine bağlanabilir. OmniV, MBSE metodolojisini kullanarak alanlar arası ürün geliştirme faaliyetlerini tamamen entegre ve kullanımı kolay bir araçta bir araya getirir.

Çok çeşitli sistemler ve sistemlerin sistemleri genelinde sistem mühendisliği uygulamaları için genel amaçlı bir modelleme dili olan sistem modelleme dili (SysML) desteği ile omniV’in sistem mimarisini (yapılar, gereksinimler ve davranış) yakalayan SysML uyumlu diyagramları, ürün geliştirme ekipleriyle kolayca paylaşılabilir ve doğrulanabilir. Bu, CAD modelleri oluşturulmadan önce bile ürün geliştirme sürecinde birden fazla dijital ikiz türünün daha kolay ve daha erken oluşturulmasına olanak tanır.

Altair’in kurucusu ve CEO’su James R. Scapa açıklaması;

“Tarihsel olarak, kuruluşlar bir ürünün nasıl performans gösterdiğini görmek için fiziksel bir prototipe sahip olana kadar beklemek zorundaydı. OmniV, bir ürünün nasıl çalıştığına dair bütünsel bir anlayışı sürecin çok daha erken aşamalarında sağlıyor. Amacımız, açık, esnek ve amaca yönelik bir MBSE ve dijital ikiz entegrasyonu yoluyla kuruluş genelinde noktaları birleştirmektir. Hangi araçları kullandığınızdan bağımsız olarak OmniV, müşterilerin bir ürünün performansını, maliyetini ve kütlesini izlemek için izlenebilir bir ekosistem sağlayan açık mimarili bir MBSE uygulamasına sahip olmalarını sağlar.“

Bakım anlaşmasına sahip kullanıcılarımız patentli Altair UNIT lisans sistemi kapsamında teknolojiyi ücretsiz kullanabilecekler.

The post Altair, Dijital Mühendislik Teknolojisini OmniV’yi Satın Alarak Genişletiyor appeared first on Blog.

Sistem simülasyonu günümüzde dijital ikiz modellerin oluşturulmasında önemli bir yere sahiptir. Dijital ikiz, fiziksel bir ürünün ya da bir hizmetin gerçek dünyadaki davranışının ve oluşturduğu sonuçların sanal modeli olarak tanımlanır. Daha basit bir anlatımla dijital ikiz; sürecin, ürünün ya da servisin sanal bir modelidir. Bu modeller üzerinden yapılan çalışmalar sayesinde fiziksel değişiklikler ve testler için harcanan süreleri büyük oranda azaltmak mümkündür.

Mühendislik sistemlerinin benzetimi için grafik tabanlı yöntemler sıkça tercih edilmektedir. Grafik tabanlı yöntemlerden yaygın olarak bilinen lineer grafik, bağ grafiği (bond graph) ve blok diyagram yöntemleri kullanılır. Bağ grafiği yaklaşımı, çoklu fizik sistemlerin etkileşimlerini hesaplayabilmek için kullanılan grafik tabanlı bir yöntemdir. Bu grafik sayesinde elemanların fiziksel davranışları ve birbiri ile etkileşimini temsil eden modeller elde edilir.Bond graph tabanlı ilk örnek Prof. Henry PAYNTER tarafından bir hidro-elektrik çevrim sisteminin benzetimi için geliştirilmiştir.

Hidrolik, pnömatik, mekanik, elektrik, termal, elektromekanik gibiçoklu fiziksel sistemlerin birbirleriyle etkileşimlerini içeren karmaşık mühendislik problemlerinin çözümünde sistem simülasyon yaklaşımı tercih edilir. Sanal prototipleme ve ürün geliştirme süreçlerinde model tabanlı sistem simülasyon yaklaşımı gelişen endüstrimizde sıklıkla kullanılmaktadır.

Çoklu fizik sisteminioluşturan elemanlar arasında belirli prensiplere göre ortak bir güç dengesi vetransferisöz konusudur. Bu farklı fiziksel sistemlerarasında enerji alışverişleri ilebenzetim yapmak, modelleme yaklaşımının yanı sıra farklı fizikler için yapılan analizleri ortak bir dilde birleştirmeyi sağlar.Pratik bir method olan bağ grafik yaklaşımı ile sistemin dinamik davranışı,çeşitli alt sistemler arasındaki enerji akışı, depolanması ve enerjinin dönüşümü ilkeleri ile tanımlanabilir. Bu nedenle dinamik bir sistemenerji depolayan, dağıtan, dönüştüren ve kaynak elemanları ile temsil edilir.

Alt sistemler arasında enerji alışverişi, momentum, kütle, elektriksel yük, entropi gibi fiziksel niceliklerin değişimi ile ilişkilidir. Her eleman bir ya da daha fazla enerjinin akabildiği güç çıkışlarına sahiptir.Bond graph metodunda sistemi oluşturan elemanların birbirleri ile olan bilgi alışverişeri durum değişkenleri ile gerçekleşir. Bu durum değişkenleri, dış değişken/efor (e) ve iç değişkenler/akım (f) ile ifade edilir.

Bağ Grafik yaklaşımı 6 tip eleman ile temsil edilir. Bu elemanlar ile sistemin fiziksel davranışı grafiksel olarak temsil edilir.

1. Güç bağlantıları yarım ok sembolü ile gösterilir.

Birbirine bağlı iki eleman arasındaki enerji transferini temsil eder. Dış değişken ile iç değişkenin çarpımıyla güç elde edilir. p(t)=e(t)f(t) gücün integrali ile enerji elde edilir.

2. Kaynak elemanları sisteme efor veya akım olarak uygulanabilir.

İdeal kaynak elemanlarını temsil eder. Dış değişkenler zamana bağlı efor e(t) İç değişkenler zamana bağlı akım f(t) ile temsil edilebilir. Ayrıca Se,Sf gibi sabit sinyaller de güç kaynağı olarak kullanılabilir.Her bir fiziksel ortamda çeşitli eforlar ve zorlanmış akımlar kaynak olarak uygulanabilir.

Her bir fiziksel ortamda çeşitli eforlar ve zorlanmış akımlar kaynak olarak uygulanabilir.

3. Depolama elemanları atalet ve kapasitifetkiler ile adlandırılır.

Atalet elemanlarının genel momentum denklemi şu şekildedir. Depolanan enerji için genel momentum denklemi ise şu şekildedir. Fenomolojik kural: ϕ_I (p,f)=0 (doğrusal durumda, p-If=0

Kapasitif elemanlarının genel deplasman denklemi şu şekildedir. Depolanan enerji için genel deplasman denklemi ise şu şekildedir. Fenomolojik kural: ϕ_C (e,q)=0 (doğrusal durumda, q-Ce=0

Şekil 4 ve 5’de mekanik, elektrik ve hidrolik alanlarında atasel ve kapasitif depolama elemanlarına örnekler verilmiştir.

4. Yutucu Elemanlar direnç etkisi ile adlandırılır.

Yutulan enerji şu genel formda yazılabilir: Fenomolojik kural: ϕ_R (e,f)=0 (doğrusal durumda, p-Rf=0

Şekil 6’da mekanik, elektrik ve hidrolik alanlarında yutucu elemanlara örnekler verilmiştir.

5.Enerji iletim elemanları

Elemanlar arası dinamik doğrusal iletimi temsil eder.

Elemanlar arası dinamik dönel iletimi temsil eder.

6. Enerjinin korunum yasası dikkate alınarak elemanlar arası enerji ve/veya güç dengesini sağlamak için aşağıdaki şekilde bağlantılar yapılır.

Enerjinin korunumunu uygulanan eforun genel bağlantısı şeklinde yazarsak (0):

Enerjinin korunumunu uygulanan akımın genel bağlantısı şeklinde yazarsak (1):

Sonuç olarak tüm elemanların bond graph görünümünü şekil8’de görüldüğü gibi temsil edebiliriz. Bu şekilde oluşan sistem modeli açık ve kapalı formlarda denklem takımlarına dönüştülür ve sayısal çözüm yöntemleri ile zamana bağlı ya da kalıcı durum hesaplamları gerçekleştirilebilir.

Amesim’in Arkaplanı

1986 yılında ilk ticari versiyonu yayınlanan Amesim yazılımı Bond Graph yaklaşımını kullanılarak tasarlanmıştır. Kullanılan komponentler ile enerjinin depolanması,dağıtılması ve transferi gerçekleştirilerek tanımlanır ayrıca nedensel ve nedensel olmayan modelleme yaklaşımı ile simülasyon için modelin denklemleri ileri seviyede ve fiziksel olarak anlamlı olması sağlanır.

Simcenter Amesim, multi fizik sistem modellerinin tek platform altında oluşturulmasına ve performansılarının değerlendirilip optimize edilmesine imkan sağlayan bir sistem simülasyon yazılımıdır.

Ön tasarım aşamasında sade ve işlevsel modellerle sistem boyutlandırma ve performans öngörüsü yapılabilir. Detay seviyesi arttırılarak sorunların tespiti ve çözümü sağlanır. Kontrol stratejileri geliştirilip, doğrulanabilir.

Modelleme zamanını, kullanıma hazır 6500’den fazla elemanı içeren multi fizik kütüphaneleri sayesinde en aza indirebilirsiniz. Her bir kütüphane endüstriyel partnerler ile yapılan işbirliğiyle geliştirilip, doğrulanmıştır.

Kullanıcılar, Amesim’in zengin kütüphaneleri sayesinde tasarlamak istedikleri sistemleri kolaylıkla anlaşılır bir şekilde oluşturabilir ve sistem performanslarını analiz ederek detaylı grafik, animasyonlar ve post-process araçları ile sonuçları değerlendirebilir. Ayrıca optimum tasarımın elde edilebilmesi için DOE ve optimizasyon çalışması yapılabilir.

Bond graph yönteminin temellerini anlatan videoya buradan ulaşabilirsiniz.

SIEMENS Simcenter 3D yazılımları hakkındaki sorularınız için lütfen DTA Mühendislik Nümerik Analizler Bölümü mühendisleriyle iletişime geçebilirsiniz.

The post Sistem Simülasyonu’nda Bond Graph (Bağ Grafiği) Teorisi appeared first on Blog.