Partial Differential Equation Toolbox には、有限要素解析を使用して、構造力学、熱伝達、一般的な偏微分方程式 (PDE) を解くための関数が用意されています。
線形静的解析を実行して、変形、応力、ひずみを計算できます。構造動力学や振動をモデリングできるよう、このツールボックスでは直接時間積分ソルバーを提供しています。モーダル解析を実行して固有振動数とモード形状を求めることで、コンポーネントの構造特性を解析できます。熱伝導が優位な熱伝達の問題をモデル化して、表面の温度分布、熱流束、熱流量率を計算できます。静電場解析や静磁場解析の実行に加え、独自の PDE を使用した他の標準的な問題も解くことができます。
Partial Differential Equation Toolbox では、STL またはメッシュデータから 2D や 3D のジオメトリをインポートできます。三角形要素や四面体要素で構成されるメッシュを自動生成できます。有限要素法を使用して PDE を解き、結果を後処理して調査・解析できます。
熱伝達
定常解析、過渡解析、モーダル解析、または応力-熱連成解析を行い、温度分布などの熱特性を計算します。バッテリーの熱管理などの用途向けに空間的または時間的な熱挙動を解析できます。
ドキュメンテーション | 例
構造力学
線形静的解析、過渡解析、モーダル解析、周波数応答解析を実行できます。変位、応力、ひずみを計算して機械的強度を評価したり、機械システムの動的挙動をシミュレーションしたりすることができます。
ドキュメンテーション | 例
バッテリー P2D モデリング
Doyle-Fuller-Newman (DFN) モデルとして知られる疑似 2D (P2D) モデルを使用して、リチウムイオン バッテリーの電気化学的挙動をシミュレーションできます。厚さ方向の電解質拡散や電極粒子内の固相拡散を考慮し、充放電サイクル時の電圧、濃度、電流密度をシミュレーションできます。
ドキュメンテーション | 例
低次元化モデリングと科学技術機械学習
低次元化モデリング (ROM) と科学技術機械学習 (SciML) の手法を用いて高速なサロゲートモデルを作成し、偏微分方程式 (PDE) で記述されるシステムのシステムレベル シミュレーション、制御、物理モデリング、迅速な設計検討、最適化を効率的に行うことができます。物理情報ニューラルネットワーク、グラフ ニューラル ネットワーク、フーリエニューラル演算子のような AI ベースの PDE ソルバーを作成し、学習させることができます (Deep Learning Toolbox を使用)。
ドキュメンテーション | 例
ジオメトリとメッシュ
STL、STEP、メッシュデータをインポートするか、プリミティブ形状を組み合わせて寸法をパラメーター化した形状を作成することで、2D または 3D ジオメトリを定義できます。押し出しやブール演算子などの操作でジオメトリを変更し、その後、2D では三角形要素、3D では四面体要素を用いて有限要素メッシュを生成できます。
ドキュメンテーション | 例
可視化と後処理
PDE 問題に特化した強力な MATLAB グラフィックスとグラフィックス関数を活用することで、モデルや解析結果を可視化できます。解析結果のほかに、その導出量や補間量、メッシュ、ジオメトリのプロットやアニメーションを作成できます。
ドキュメンテーション | 例
FEA ワークフローの自動化、統合、共有
MATLAB を活用して FEA シミュレーションを自動化し、他の MATLAB 製品や Simulink 製品と連携させることで、ワークフロー全体を構築できます。App Designer や MATLAB Compiler を使用して独自のアプリケーションを共有できます。
製品リソース:
Partial Differential Equation Toolbox に関するよくある質問 (FAQ)
Partial Differential Equation Toolbox は、有限要素解析を用いて、構造力学、熱伝達、一般的な偏微分方程式を求解するための関数を提供します。
変形、応力、ひずみに対する線形静的解析、固有振動数やモード形状を求めるモーダル解析、温度分布や熱流束を求める熱伝達解析、静電場解析や静磁場解析、さらに独自の PDE の求解を実行できます。
STL データやメッシュデータから 2D または 3D のジオメトリをインポートできるほか、プリミティブ形状を組み合わせて寸法をパラメーター化した形状を作成できます。
このツールボックスは、2D では三角形要素、3D では四面体要素を用いて有限要素メッシュを自動生成できます。
はい。連成熱応力解析を実行して、温度分布などの熱特性を計算することができます。
MATLAB グラフィックスで、ジオメトリ、メッシュ、結果、導出量などのプロットやアニメーションを作成できます。また、Visualize PDE Results ライブエディター タスクを用いて、解析結果をインタラクティブに確認できます。
はい。MATLAB を活用して FEA シミュレーションを自動化し、他の MATLAB 製品と連携させてエンドツーエンドのワークフローを構築できます。また、App Designer や MATLAB Compiler を使用して独自のアプリケーションを共有できます。
はい。このツールボックスは、構造動力学や振動をモデリングするための直接時間積分ソルバーを提供しています。
Partial Differential Equation Toolbox の無料評価版を試す
今すぐ、その可能性を体験しましょう。
購入する
製品価格に関する情報と関連製品はこちら
あなたは学生ですか?
ご所属の学校にはすでに Campus-Wide License が導入されていて、MATLAB、Simulink、その他のアドオン製品を利用できる可能性があります。
