シミュレーション技術と仮想家電

近年、国内の工場や設計機関はUGHやPro/Eなどの3Dコンピューター支援設計ソフトウェアを導入しています。これらのソフトウェアは、3D空間での部品や実体のモデリング、組み立て、エンジニアリング図面の自動生成を実現し、設計された部品に応じて金型を自動的に設計し、CNCコードを生成します。これらのソフトウェアは、中国の低圧電気製品の設計を新たなレベルに引き上げましたが、元の技術条件の要件をさらに満たし、所定の電気的および機械的性能を達成するには、シミュレーション技術が必要です。
低電圧電気製品を設計する場合、与えられた技術条件に基づいて予備設計計画と寸法を決定した後、エンジニアリング分析またはプロトタイプ実験を実施して、設計計画が当初の技術要件を満たしているかどうかを検証する必要があります。 長い間、従来のエンジニアリング計算方法は、特に低電圧スイッチギアの主な特性である遮断特性を計算することができないため、精度の低い特性分析に使用されてきました。 そのため、人々はプロトタイプの製造と実験検証に頼って設計計画の実現可能性を検証しなければなりません。 このアプローチは、多くの人材と材料リソースを必要とし、製品開発サイクルを延長し、新製品の市場競争力に影響を与えます。
上記の問題を解決するために、近年、コンピュータシミュレーションとエミュレーション技術が急速に発展しました。この新しい技術により、試作前に設計された製品の性能を正確に把握し、試作と実験の繰り返しにかかるコストを削減し、製品開発サイクルを加速し、製品の性能を向上させることができます。これは、低電圧電気製品の開発方法の近代化の重要な部分です。
低圧電気機器の基本特性には、遮断容量、温度上昇、部品の強度、電気的および熱的安定性、絶縁性能、およびその他の電気的特性が含まれます。これには、設計対象の電磁場、応力場、磁場などの物理場のシミュレーションと解析が必要です。コンピューターの模倣とシミュレーション技術の進歩、および市販の有限要素解析ソフトウェアのパフォーマンスの継続的な改善により、この新しい技術を低圧電気機器に適用するための条件が整いました。 1970年代と1980年代の有限要素解析ソフトウェアには、大型変圧器の電界の解析や、さまざまな部品の3次元寸法などの生データの入力など、非常に複雑な前処理と後処理のタスクがあり、通常は数日から数週間の骨の折れる作業が必要でした。 1990年代には、商用化された有限要素解析ソフトウェアが視覚化技術と組み合わされ、ロックごとにデータを入力する代わりに、フィーチャモデリングを使用して3次元グラフィックスを入力し、入力作業が非常にシンプルで直感的になりました。 後処理部分により、出力データや3次元グラフィックスの観察と分析も容易になりました。同時に、複雑なエンジニアリング問題を解決する必要性から、このシミュレーションおよび分析ソフトウェアは、流体力学、機械振動、メカニズムダイナミクスなどの領域に拡張されました。