Alberto Coronado Matutti

Facultad de Ingeniería MecánicaUniversidad Nacional de Ingeniería

Vibraciones Mecánicas MC-571Capítulo 8Introducción a Modelica

8.1 Aspectos generales

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8.1 Aspectos generales

Modelica es un lenguaje no-propietario, orientado a objetos y basado en ecuaciones.

Modelica permite modelar sistemas físicos complejos conteniendo componentes mecánicos (1D, 2D, 3D), eléctricos, electrónicos, hidráulicos, neumáticos, térmicos, control, etc.

La librería estándar de Modelica contiene cerca de 1280 componentes de modelos y 910funciones de diversos dominios.

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8.1 Aspectos generales

Existen diversos entornos (propietarios y libres) de simulación con Modelica.

Entre los propietarios tenemos a CATIA, Dymola, SimulationX, MapleSim, SystemModeler, etc.

Entre los libres tenemos a OpenModelica, Jmodelica y SCICOS.

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8.1 Aspectos generales

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8.1 Aspectos generales

La Asociación Modélica es una organización sin fines de lucro con miembros en Europa, EUA y Canadá, fundada en 1996.

Modelica tiene una gran presencia en diversas industrias, incluyendo la automotriz(Audi, BMW, Daimler, Ford, Toyota, VW, etc.) y de energía (ABB, Siemens, EDF, etc.)

8.2 Aplicaciones industriales

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8.2 Aplicaciones industriales

Reducir el tiempo de desarrollo de productosnuevos juega un papel muy importante en diversas industrias.

Debido a razones de seguridad y altos costosen la producción de prototipos, simulaciones cada vez mas sofisticadas son requeridas.

Dichas simulaciones frecuentemente envuelven sistemas con componentesaltamente heterogéneos.

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8.2 Aplicaciones industriales

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8.2 Aplicaciones industriales

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8.2 Aplicaciones industriales:Aeroespacial y defensa

Modelado de un satélitecombinando dinámica en 3D y control.

El sistema de control permite ajustar la altura y velocidad.

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8.2 Aplicaciones industriales:Aeroespacial y defensa

Modelado físico de subsistemas con componentes mecánicos, hidráulicos, eléctricos y termales.

Desarrollo de nuevos conceptos de control para la actuación de flaps.

Análisis de sistemas hidráulicos para diferentes fases de vuelo.

Análisis de vibración para disminuir el ruidoy cargas dinámicas elevadas.

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8.2 Aplicaciones industriales :Automotriz y transporte

Sistema de control de transmisión automática, el cual influye decisivamenteen el consumo de combustible.

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8.2 Aplicaciones industriales :Automotriz y transporte

Simulación física 1D y 3D del tren de potencia y el chasis.

Evaluación, control, reducción de vibraciones y optimización del confort.

Tests virtuales de componentes y sistemas basados en modelos físicos.

Desarrollo de trenes de potencia innovativos a ser usados con combustibles alternativosa los fósiles.

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8.2 Aplicaciones industriales :Maquinaria pesada

Evaluación de diversos escenarios para determinar las posiciones alcanzables con la pala de una excavadora.

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8.2 Aplicaciones industriales :Maquinaria pesada

Simulación no lineal, multidomínio de máquinas mecano-hidráulicas.

Predicción del comportamiento de la máquina y ajuste de su funcionalidad al entorno real de operación.

Determinación de cargas en condiciones normales de operación, así como de falla.

Análisis y optimización rápida de variantesestructurales.

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8.2 Aplicaciones industriales :Industria marítima

Simulación del sistema de propulsión de embarcaciones para investigar las fuerzasgeneradas bajo diversas condiciones de carga.

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8.2 Aplicaciones industriales :Industria marítima

Análisis estructural y evaluación del comportamiento transitorio de impactos, vibraciones, durabilidad, confort.

Análisis de vibraciones torsionales no lineales en el tiempo y la frecuencia.

Análisis y optimización del consumo de energía de embarcaciones y equipos de embarcaciones.

Análisis de riesgo y de su impacto en las operaciones.

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8.2 Aplicaciones industriales :Maquinaria industrial

Planeamiento y control de trayectorias de robots para determinar la manera más óptima de moverse entre dos puntos.

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8.2 Aplicaciones industriales :Maquinaria industrial

Simulación de máquinas herramientas, equipos de impresión, equipos agrícolas, etc.

Diseño de máquinas complejas con gran precisión de movimientos, de la herramienta, así como de sus componentes.

Análisis integrado de máquina, planta, control y proceso.

Análisis de vibraciones completo en diversas condiciones de operación.

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8.2 Aplicaciones industriales :Generación y consumo de energía

Modelos que permiten compararel consumo de energía de viviendas y edificios en diversas localizacionesgeográficas.

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8.2 Aplicaciones industriales :Generación y consumo de energía

Diseño integrado y simulación de sistemasenergéticos completos, ej. plantas de ciclo combinado.

Identificación de puntos críticos y pérdidas en el sistema completo.

Análisis de sistemas con elementos diversos, ventilador, evaporador, compresor, carburador, intercambiador, etc.

Evaluación de configuraciones óptimas, estrategias de control, condiciones de operación.

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8.2 Aplicaciones industriales :Productos de consumo y otros

Modelo que compara 3 diseños diferentesdel mecanismo de centrado de un joystickanalógico.

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8.2 Aplicaciones industriales :Productos de consumo y otros

Impresoras, escáner, proyectores, fotocopiadoras, discos duros…

Refrigeradoras, lavadoras, aspiradoras…

Afeitadoras, cepillos eléctricos…

Medidores de presión, aparatos de inyección…

Cámaras, grabadoras…

Sistemas de navegación, satélites…