MapleSim: системное моделирование и цифровые двойники
Программное обеспечение MapleSim представляет собой профессиональный инструмент моделирования, который позволяет предприятиям значительно снизить риски при проектировании новых изделий, снизить затраты на производство и обслуживание, а также ускорить разработку инновационных продуктов. MapleSim широко используется в различных областях промышленности, а также в учебном процессе. Пакет MapleSim основано на мощном символьном математическом движке Maple, что позволяет решать задачи, недоступные обычным системам численного моделирования.
На сегодняшний день в промышленности нужны системы, позволяющие проводить строить модели на системном уровне для быстрого прототипирования. Пакет MapleSim сочетает в себе компоненты из различных областей знаний, включая механику, гидравлику, электромагнетизм и др. Таким образом, специалисты могут быстро тестировать различные концепции и выбирать наиболее эффективные варианты дизайна с учетом мульти-физических взаимодействие между компонентами. Такой подход позволяет собрать всю систему внутри одной среды, а также обнаружить и устранить непредвиденные эффекты, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации.
Разработанные в MapleSim модели отличаются высокой вычислительной эффективностью, что позволяет использовать их в замкнутых циклах моделирования (MIL/SIL/SIL) - подключать к аппаратным системам, промышленным манипуляторам, системам управления и др. В отличие от натурных экспериментов, моделирование позволяет безопасно исследовать работу системы в различных условиях. После того, как разработанная модель исследована и оптимизирована, она может быть экспортирована в Simulink или LabVIEW, а также в другие среды.
Цифровые двойники в MapleSim
Цифровые двойники представляют собой виртуальную модель изделия, которая не отбрасывается после создания физического объекта, а используется в связке с ним на протяжении всего жизненного цикла изделия. С помощью датчиков информация о состоянии объекта в реальном времени передается цифровому двойнику. На основе полученных данных уточняется цифровая модель, которая, в свою очередь, дает рекомендации по оптимизации режима эксплуатации и обслуживания реального объекта. Например, предсказывает вероятность отказа определенного узла, уточняет время профилактического обслуживания и так далее.
Пакет MapleSim позволяет разрабатывать модели цифровых двойников и подключать их к функционирующим реальным объектам. В тех же случаях когда создание традиционных цифровых двойник, основанных на собираемых данных, является дорогостоящим, они частично могут быть заменены цифровыми двойниками, основанными на моделях. В этом случае, часть данных заменяется результатами моделирования в реальном времени. Такой подход позволяет существенно снизить затраты на внедрение и использование цифровых двойников без потери качества получаемо информации.
Компания БазисСофт является эксклюзивным представителем Maplesoft на территории России и СНГ!
Системное моделирование в MapleSim
Системное моделирование (1D моделирование) - эффективный метод, используемый в инженерном проектирования, который позволяет значительно сократить время разработки, выявить возможные проблемы на ранних этапах, тем самым сократив затраты на их исправление в дальнейшем, и, в целом, оптимизировать проектируемое изделие и ускорить его разработку. Однако, реализовать эти преимущества удается не всем из-за сложностей, возникающих при переносе инженерной экспертизы в какую-либо среду моделирования. MapleSim помогает пользователям минимизировать эти трудности.
К примеру, MapleSim позволяет использовать не только стандартные инструменты анализа, такие как исследование параметров, анализ чувствительности и др., но и создавать собственные шаблоны для автоматизированного анализа системы, с возможностью комбинирования стандартных инструментов. Программный продукт позволяет также хранить вместе с моделью дополнительные комментарии и документацию внутри одного файла, тем самым облегчая накопление и передачу знаний внутри компании.
Отличительным преимуществом MapleSim является возможность создания web-приложений на основе моделей, так что вся информация доступная по результатам моделирования может быть использована всеми сотрудниками с использованием интерактивных интерфейсов. Все модели могу быть экспортированы в самостоятельные программы благодаря инструментам генерации кода, а сам продукт легко интегрируется с другими средами моделирования и САПР.
Новые возможности MapleSim 2025
Новый релиз MapleSim 2025 предлагает серию усовершенствований, направленных на сокращение времени и усилий при создании и анализе симуляций. В эту версию входит новая библиотека компонентов для моделирования приводов, улучшенные встроенные приложения для оптимизации и анализа, а также обновлённый вычислительный движок, использующий последние улучшения Maple 2025.
В составе базового пакета MapleSim теперь доступна новая библиотека Motor Drives, расширяющая возможности моделирования AC-, DC- и серводвигателей. Она позволяет учитывать поведение приводов в комплексе с другими инженерными системами — гидравлическими, пневматическими и электрическими. Среди ключевых нововведений — компоненты для моделирования серводвигателей, позволяющие инженерам оценивать влияние параметров привода на производительность, отклик систем управления, вибрации и общее поведение машин. Пользователи могут моделировать как однофазные, так и многофазные приводы, включая встроенные инверторы и контроллеры для синхронных AC- и DC-моторов (щёточных и бесщёточных). Также доступны новые примеры моделей, включая PMSM, DC (Brushed), Brushless DC и серводвигатели.
Встроенные приложения для анализа модели также получили значительные улучшения. В приложениях Optimization и Parameter Sweep теперь можно задать временное окно для анализа, что позволяет исключить переходные процессы и сосредоточиться на наиболее значимых результатах. Обновлённое приложение Modal Analysis включает улучшенные опции визуализации и масштабирования, а также позволяет повторно использовать ранее линеаризованную модель, что существенно экономит время при многократном проведении анализа.
Дополнительные улучшения коснулись и библиотек. MapleSim CAD Toolbox теперь поддерживает последние версии популярных САПР-систем, включая Catia® V5, Inventor®, Parasolid® и другие. MapleSim Connector for JMAG®-RT обеспечивает совместимость с новыми версиями JMAG-Designer, а также предлагает расширенные возможности для моделирования синхронных реактивных двигателей, включая Wound Field Synchronous Motors (WFSM).
