Modelica でやりたいこと

複数の物理ドメインにわたるシミュレーションをする場合， FEM や CFD のようなメッシュを切ってモデリングするタイプの数値計算は難しい． Modelica は対象を方程式に抽象化したモデルを組み合わせるので，複雑な物理システムを比較的容易にモデリングできる．また OpenModelica などの OSS ソフトを用いれば，簡単なモデリングであれば MSL (Modelica Standard Library) の既存コンポーネントを組み合わせて実現できる．
Modelicaライブラリ勉強会 や オープンCAE講習会 に参加して勉強しているものの，プライベートな趣味なのでモチベーションを維持するのが難しい．そこで Modelica でやりたいことをここに提示してモチベーション維持をはかる．また，進展があれば結果を記事にしていきたい．

1. 単一ドメイン

1-1. 宇宙関係のモデル化

質点の運動として扱えば簡単？
MSL の Mechanics/MultiBody を使うつもり．

• ロケットの打ち上げ

  • 推進剤と到達高度

  • 単段式と多段式

• 惑星の運動

• 地球から打ち上げたロケットを別の惑星の軌道に乗せる

1-2. 昇圧チョッパのアナロジー

こちらの論文で電気回路の昇圧チョッパと類似の原理で油圧回路でも昇圧できることを知った．さらに別の物理ドメインにも展開できるのではないかと考えて，下記のモデリングを試みる．

• 昇圧チョッパ

  • MSL/Electrical を使う．既存コンポーネントの組み合わせでいけそう．

• 回転体の増速

  • MSL/Mechanics/Rotational を使う．既存コンポーネントの組み合わせでいけそう．

• 水撃ポンプ

  • MSL/Fluid を使う．コンポーネントを自作する必要がありそう．

• 磁気回路や熱回路はできない？

  • コンデンサやコイル，ダイオードに相当する要素が思いつかない．

1-3. その他

雑多な思いつき．

• ボルト締結体

• すべり軸受の摩耗

• コマの歳差運動

• 実在気体（van der Waals 気体）

• 真空乾燥

2. 複合ドメイン

2-1. ガウス加速器

こういうやつです．

MSL の Mechanical と Magnetic でモデル化できる？

2-2. 歩行のエネルギー効率を求める

倒立振子モデルを MSL の Mechanics/MultiBody で作成．動作を Blocks で制御する．2 足歩行の効率が高いといわれるけど，実際のところどんなものか知りたい．

2-3. その他

• 往復動ポンプの効率

  • 電源 -> 電動機 -> スライダクランク機構 -> 流体 で，エネルギー損失の配分はどんなものか知りたい．