Forces

荷重の作成や荷重の方向とプロパティの編集にはForcesツールを使用します。

フォースの作成

ボディにフォースまたはトルクを適用するには、エンティティ名で示唆されているとおり、フォースエンティティを使用します。

  1. モデルブラウザで、フォースエンティティの追加先とするシステムを選択します。
  2. モデルブラウザ内のシステムを右クリックし、コンテキストメニューからAdd > Force Entity > Forceを選択します。
    または
    モデルブラウザでforceフォルダーを右クリックして、コンテキストメニューからAdd Forceを選択します。
    または
    Model（モデル）リボンから Forcesアイコンをクリックします。
    Add Force or ForcePairダイアログが表示されます。
  3. ラベルと変数名を指定します。
    デフォルトで、MotionView内のエンティティの変数名は特定の規則に従います。例えば、すべてのフォースエンティティの変数名は“trc_”で始まります。これは、MotionViewでモデルを構築する場合に従う推奨規則であり、モデル編集やモデル操作において様々なメリットが得られます。
  4. シングルフォースを作成するか、フォースペアを作成するかを選択します。
    MotionViewで作成するほとんどのエンティティと同様に、フォースエンティティはシングルエンティティまたはペアエンティティにすることができます。ペアのエンティティは、対称の特性を持つモデルを作成する場合に役立ちます。
  5. OKをクリックしてウィンドウを閉じるか、Applyをクリックしてエンティティの作成を継続します。
    フォースエンティティをモデルに追加すると、パネル領域にそのフォースのパネルが自動的に表示されます。

フォースの編集

作成するフォースのタイプは、作用のみと作用反作用のどちらかにすることができます。作用のみのフォースは、フォースの適用対象がシングルボディである場合に作用します。作用反作用のフォースは2つのボディに作用し、その1つは作用ボディ、もう1つは反作用ボディと呼ばれます。

フォースの結合性の定義

MotionViewでは、Translational、Rotational（トルク）、TransRotational（フォースとトルクの組み合わせ）、Line of Action Translational、Scalar along the Z axis、Scalar about the Z axis、またはSingle Component Rotationalのいずれかのタイプでフォースを定義できます。これらのプロパティは、Connectivityタブでの選択内容に基づいて表示される適切なタブを使用して、フォースに割り当てることができます。

  1. 現時点でForcesパネルが表示されていない場合は、目的のフォースをモデルブラウザまたはモデリングウィンドウでクリックして選択します。
    Forcesパネルが自動的に表示されます。
  2. Forceドロップダウンメニューからフォースタイプを選択します。
    注: 選択したグラフィックがペアエンティティの場合は、まずパネルでLeftタブとRightタブを区別したうえでプロパティを編集します。ペアグラフィックを定義する場合は、BodyやOriginなどにペアエンティティを使用します。
  3. Propertiesドロップダウンメニューのオプションからフォースの定義方法を選択します。
    その選択に応じて、さまざまなタブとコレクターが使用可能になります。
  4. 必要なBody、Point、およびRef Markerのコレクターを使用してフォースを定義します。コレクターをクリックして、目的のエンティティをモデリングウィンドウで選択するか、同じコレクターをダブルクリックしてモデルツリーを表示します（ここから目的のエンティティを選択できます）。
    ヒント:
    • Single Component Rotationalプロパティを持つAction reactionのフォースタイプの場合は、ポイントとベクトルのどちらかを使用してトルクの回転軸を定義できます。選択を変更するには、Pointコレクターの横にあるドロップダウン矢印をクリックします。
    • 明示的なマーカーを使用してフォースを追加するには、Use explicit markersをクリックし、コレクターを使用してマーカーと参照マーカーを指定します。

フォースの並進プロパティまたは回転プロパティの定義

フォース / トルクのプロパティは、PropertiesタブのFx/Tx、Fy/Ty、およびFz/Tzの欄を使用して、ローカル参照マーカーの3つの軸の方向またはそれらを中心にして定義できます。Line of Action並進力の場合、線で作用方向を定義し、用意されている1つの欄で特性を定義できます。Single Component Rotationalトルクの場合も同様となります。

  1. Trans PropertiesタブまたはRot propertiesタブをクリックします。
    Trans Propertiesタブは、Connectivityタブ内のPropertiesドロップダウンメニューでTranslational、TransRotational、またはLine of Action Translationalのいずれかが選択されている場合に表示されます。
  2. ドロップダウンメニューを使用して各方向の並進 / 回転プロパティの定義方法を指定します。
    Linearを選択した場合は、変位、速度、または加速度の定数値を入力します。
    Curveを選択した場合は以下の手順に従います。
    1. Interpolationで、カーブ上にある2つのデータポイント間を補間する方法として、AKIMA、CUBIC, LINEAR、またはQUINTICを選択します。
    2. Independent variableの下に値を入力します。
    3. Curveコレクターをダブルクリックし、Select a Curveダイアログからカーブを選択することにより、カーブを解決します。
      注: カーブを使用するには、まず、Curvesパネルを使用して、フォースの動作を表すカーブを定義する必要があります。
    Spline3Dを選択した場合は以下の手順に従います。
    1. XY平面上の2つのデータポイント間を補間する方法として、AKIMA、CUBIC, LINEAR、またはQUINTICを選択します。
    2. Spline3Dコレクターをダブルクリックして、Select a Spline3DダイアログからSpline3Dエンティティを選択することによって、3Dスプラインを解決します。
      注: Spline3Dエンティティを使用するには、まず、Spline3Dパネルを使用してスプラインを定義する必要があります。
    3. Independent variable XおよびIndependent variable Zの式を指定します。
    Expressionsを選択した場合は、変位、速度、または加速度を定義するソルバー式を入力します。
  3. 必要に応じて、2番目のPropertiesタブで同じ手順を繰り返します。

フォースのユーザー定義プロパティの使用

必要に応じて、User-Definedタブを使用してフォースを定義します。これにより、ユーザーサブルーチンを使用してフォースのプロパティを指定できます。

  1. ConnectivityタブでUser-defined propertiesチェックボックスをクリックします。
    その他のPropertiesタブは除去されます。
  2. 新たに追加されたUser-Definedタブをクリックします。
  3. ユーザーサブルーチンを定義します。
    1. ユーザーサブルーチンに渡されるパラメータを含むUSERソルバー関数を用いた式を与えます。
    2. または、Use local file and function nameチェックボックスを有効にして、ソルバーがサブルーチンコードにアクセスできるローカルファイルを指定します。
      このオプションを指定していない場合、MotionSolveでは、そのユーザーサブルーチン読み込みルールに従ってサブルーチンが検索されます。
    3. ドロップダウンメニューから関数タイプを選択します。
    4. サブルーチンについてのローカルファイルを選択します。
      指定するファイルのタイプは、選択した関数タイプによって異なります。例えば、DLL/SOを選択した場合は、.dll拡張子（Windowsの場合）または.so拡張子（Linuxの場合）を持つファイルを指定できます。
    5. エンティティを定義するサブルーチンで関数名を指定するか、MotionViewで指定されたデフォルト名をそのまま使用します。

カーブを使用した非線形プロパティの定義

Fx、Fy、Fzカーブを定義するには、補間法と独立変数が必要です。補間法は、カーブ上のデータポイント間のy値をソルバーがいかに計算するかを定義します。補間法には以下の3種類があります：
  • Cubic
  • AKIMA
  • Linear

CUBICおよびAKIMA補間は、ソルバーによって内部的に評価されるスプライン関数です。LINEAR補間は、一連のIFステートメントを用いて行われています。

カーブの独立変数は、補間法が選択された後に指定されます。例えば、非線形スプリングについて、カーブの独立変数の典型的な例は、スプリングのたわみです。非線形プロパティ内の独立変数は、解析の間に変化し、通常、数式の形で書き出されます。この式内で、ユーザーは、独立変数を定義するために任意の関数を使用することが可能です。MotionViewは、ほとんどのスプリング、ブッシュおよびフォースについて、独立変数に対する適切なデフォルト関数を用意しています。

  1. 現時点でForcesパネルが表示されていない場合は、目的のフォースをモデルブラウザまたはモデリングウィンドウでクリックして選択します。
    Forcesパネルが自動的に表示されます。
  2. PropertyドロップダウンメニューからCurveを選択します。
    Value入力欄が、コレクターになります。
  3. カーブコレクターをダブルクリックして、カーブのエンティティセレクターを表示します。
  4. カーブを選択します。
  5. 補間方法を選択します。
  6. カーブの独立変数を指定します。