Get Signal / Set Signalで1Dモデルを分かりやすく

1Dモデルを組んでいると、線が入り組んでて、モデルが見難い、分かりにくいことはありませんか？また、この線は何の物理量を表しているのか、すぐにわからず戸惑うことはないでしょうか？

Get Signal / Set Signalを用いることで、物理用を明示的に定義して、1Dモデルを見やすく整理できます。

１自由度のばねマスモデルを例に見ていきます。

ベースモデル

Altair Activateのシグナルブロックでモデルを組むと以下のようになります。モデルはこちら。

一定振幅のsweep加振に対して、変位を算出しました。

この程度ならまだ大丈夫ですが、ここから、速度を見たり、ばね力を見たり、減衰力を見ようとすると、以下のように見難くなってしまいます。さらに、各物理量を見たいときに、どこに線をつなげばいいのか線を探すのが大変です。

SetSignal / GetSignalモデル

こんな場合は、SetSignal / GetSignalを用いると便利です。ブロックはActivate -> Routingからご利用いただけます。

モデル全体

SetSignal / GetSignalでモデルを再構築すると、以下のようになります。モデルはこちら。

一つずつ見ていきましょう。

外力の定義

Sweep波を外力Feに入力します。

変位、速度

加速度accの１階積分で速度vを求めます。

また、速度vの１階積分で変位xを求めます。

加速度accはまだ定義されていませんが、そのままで大丈夫です。後の運動方程式から算出されます。

ばね力、ダンパー力

変位xにばね定数kをかけてばね力Fkを求めます。

また、速度vに減衰係数cをかけてダンパー力Fcを求めます。

トータル荷重

外力Feとばね力Fk、ダンパー力Fcを足して、マスに作用するトータル荷重を求めます。

ばね力、ダンパー力は復元、減衰を表すので符号は-です。

運動方程式

最後に運動方程式でトータル荷重Fを質量mで割って加速度accを求めます。

出力

各物理量は明示的に定義されていますので、GetSignalで好きな物理量をプロットできます。

1Dモデルの線が苦手だった方もだいぶ使いやすくなると思いますので是非お試しください。