MBSによるモデル化 - 油圧ショベル

MBS（Multi Body System）、Hydraulics、Mechanicsライブラリのエレメントを使用した油圧ショベルのモデル化事例を紹介します。

ショベル全体をMBS（Multi Body System）、ブームやアーム、バケットを動かす油圧シリンダ、バルブ、ポンプををHydraulics、油圧ポンプを駆動する回転体をMechanicsライブラリでモデル化しています。

油圧シリンダは下図に示すパラメータ（青字）が設定可能です（他にLeakageやFrictionも）。
下図には示されていませんが、ピストンとケース間の接触剛性も設定出来る為、ピストンが端部に接触した時の振動挙動も考慮可能です。

バケットリンクはFourBarエレメントを用いてモデル化しました。
（回転ジョイントを使用してもモデル化可能です）

バルブはCurveエレメントの信号値により操作しております（油の流れる方向を切り替え）。

以上のモデルにて実際に計算した結果を以下に示します。
各バルブを操作することにより、ブーム、アーム、バケットが動くことが確認出来ます。

上図は3DView上のアニメーションですが、本モデルで使用している油圧シリンダエレメントでは、エレメントを配置するDiagram View上でもその動きを確認することが出来ます（下図油圧シリンダのピストンが左右に動きます）。ピストンが最大ストロークまで達しているかどうかが一目で分かります。

※上図と同期を取っていない為、上図ショベルと下図シリンダの動きはずれています。
実際のSimulationXウィンドウ上では同期されている為、ご安心ください。

以上、MBS（Multi Body System）、Hydraulics、Mechanicsライブラリの複数のライブラリのエレメントを使用した油圧ショベルのモデル化事例でした。

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