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 2024
Новый релиз MapleSim включает в себя большое число различных улучшений, связанных с упрощением работы, расширением технических возможностей и областей работы, а также с возможностями по интеграции с другими программными продуктами.
Новый релиз MapleSim 2024 предлагает пользователям улучшенные инструменты для настройки параметров и оптимизации проектных решений. Панель повторного запуска сокращает время между итерациями моделирования, позволяя пропускать этапы переформулирования, если в модель не внесены структурные изменения. Это значительно ускоряет процесс моделирования. Для более эффективного отбора проектных решений теперь можно быстро изменять параметры, начальные условия и настройки симуляции между запусками. Также упростился процесс добавления рабочих листов Maple для углубленного анализа: новая кнопка «Scripting» позволяет легко интегрировать их с результатами симуляций в MapleSim.
Обновления в MapleSim включают расширение функционала Modelica. Теперь поддерживаются библиотеки, использующие возможности MSL 4.0.0, а также добавлено множество новых компонентов в стандартные библиотеки MapleSim, включая электрические, одномерные механические, сигнальные блоки и другие. В гидравлической библиотеке появились новые компоненты, такие как дискретные трубы, изгибы, коленчатые изгибы и изменения сечения, что позволяет более точно моделировать потоки через сужения, расширения и повороты.
Версия MapleSim 2024 также расширяет возможности библиотеки устройств для обработки рулонных материалов. В обновлении 2024 года пользователи могут точно настроить моделирование с учетом инерции для более тяжелых транспортных систем, а также получить больший контроль над настройками линий - функция «Начать в равновесии» позволяет начать моделирование с ненулевым натяжением, что упрощает начальную настройку системы. Также появилась возможность увеличить гибкость при моделировании прижимных роликов и моделировать намотку нескольких рулонов на одном барабане, а новый компонент Switching Nip Roller позволяет моделировать линии, где точка контакта между полотном и роликами изменяется. Дополнительно, MapleSim 2024 с MapleSim Connector для FMI теперь поддерживает импорт и экспорт стандартов FMI 3.0, а в MapleSim CAD Toolbox добавлена поддержка последних версий NX™, SOLIDWORKS®, Solid Edge®, Parasolid® и других CAD-инструментов. Также библиотека теплопередачи получила новый компонент T-junction, который улучшает расчеты расхода и падения давления в системах с ответвлениями.
