Branchenbezogene Anwendungsbeispiele des Wolfram SystemModelers

Luft- & Raumfahrt

Mit dem SystemModeler lassen sich komplexe Systeme wie unbemannte Luftfahrzeuge (UAV), Weltraumrobotik und Flugzeugdynamik modellieren. Außerdem ermöglicht der SystemModeler den Entwurf auf System- und Komponentenebene sowie die kontinuierliche Prüfung und Verifizierung.

Flugzeugkatapult

Modellierung eines hydraulischen Flugzeugkatapults, um ein Flugzeug in kurzer Zeit auf eine hohe Geschwindigkeit zu beschleunigen.

Kampfflugzeug

Erstellung einer Bibliothek für die Modellierung von Flugzeugen, die für die Untersuchung der Flugdynamik unter verschiedenen Flugbedingungen verwendet werden kann.

Satellit

Modellierung eines Satellliten mit einer Kombination aus 3D-Mechanik und blockbasierter Steuerungslogik sowie Visualisierung der Bahn des Satellite

Zuverlässigkeit des Klappensystems: Cessna 441

Berechnung der Zuverlässigkeit des Klappensystems einer Cessna 441 anhand der Lebensdauerdaten für die einzelnen Hydraulikteile

Automotive & Transport

Mit dem SystemModeler können Fahrzeugdynamik, Powertrain-Steuergeräte, Chassis- und Sicherheitssysteme und vieles mehr entworfen und simuliert werden. In Kombination mit Mathematica kann er für das Design und die Optimierung von Steuerungssystemen eingesetzt werden.

Tempomat

Import der FMU eines Tempomatmodells von Simulink und Leistungsauswertung anhand eines Automodells im Wolfram SystemModeler

Antriebsstrang

Auswirkungen der Parameter des Getriebesteuergeräts auf den Treibstoffverbrauch eines Mittelklassewagens

Lkw-Sitzfederung

Modellierung eines aktiven Dämpfers und Vergleich mit einem passiven Dämpfer auf dem Fahrersitz eines schweren Lkw

Nocken-Design

Entwurf und Prototyping von Mechanismen wie Nocken mit den symbolischen Komponentenerstellungsfunktionen in SystemModeler

Schwere Geräte

Mit dem Wolfram SystemModeler können schwere Geräte mit kinematischem, dynamischem und thermischen Verhalten sowohl entworfen als auch simuliert werden. Im Zusammenspiel mit Mathematica sind auch virtuelles Prototyping, Parameteroptimierung und weitere Analysen möglich.

Bagger

Untersuchung der erreichbaren Positionen eines Baggerlöffels und Visualisierung der Bewegung

Aktive Dämpfung

Minimierung der Vibrationen eines Dieselmotors durch einen abgestimmten Massendämpfer

Hydraulikmotor

Untersuchung der Auswirkung einer Änderung des Hubraums in einem Hydraulikmotor

Modell der Inversionssteuerung einer Hebekrabbe

Demonstration der Anwendung der Modellinversion bei der Steuerung nichtlinearer Systeme anhand des Modells einer Hebekrabbe

Industrielle Fertigung

Der SystemModeler eignet sich für die Modellierung neuer Fertigungsprozesse vor der Implementierung oder bestehender Prozesse, um Probleme zu diagnostizieren. Mit Mathematica zusammen lassen sich weitergehende Analysen durchführen, einschließlich der Vor- und Nachbearbeitung von Modellen, Simulationen und Ergebnissen.

Industrieroboter

Finden des optimalen Wegs zwischen zwei Punkten für einen Industrieroboterarm

Druckerpresse

Analyse der Konfigurationen, in denen das Prellen der Zylinder in einer Flexodruckmaschine auftritt

Volldurchmischter Faulbehälter

Suche nach einem optimalen Steuersignal für einen volldurchmischten Faulbehälter (CSTR) unter Einhaltung von Sicherheitsgrenzen bei der Temperatur

Stewart-Plattform

Analyse der Bewegung eines Parallelmanipulators und Visualisierung seiner Bahn in 3D

Konsumgüter

Mit dem SystemModeler können Haushaltsgeräte und andere elektronische Systeme entworfen werden. In den Gesamtentwurf lassen sich auf einfache Weise nichtelektronische Elemente wie mechanische Baugruppen und Temperaturregelungen einbinden.

Joystick-Entwurf

Vergleich dreier Entwürfe für einen federbasierten Rückstellmechanismus in einem analogen Joystick

Kühlgefrierkombination

Simulation eines Haushaltskühlschranks in verschiedenen Szenarien, einschließlich der Verarbeitung von Ereignissen wie dem plötzlichen Auslösen eines Thermostats

Wasserkocher

Simulation eines kontrollierten Heizprozess in einem Wassererhitzer durch Kombination von Komponenten aus mehreren Domänen sowie Ermittlung von Parametern

Energie

Der Wolfram SystemModeler kann genaue Modelle von Wind-, Solar- und anderen Energieerzeugungs- und Verteilungssystemen erzeugen. Im Zusammenspiel mit Mathematica lassen sich weitere Optimierungen und Analysen mit den Modellen durchführen.

Hausheizung

Vergleich des Energieverbrauchs für Hausheizungen an verschiedenen Standorten anhand von Messdaten

Batterie

Modell zum Analysieren, wie eine Batterie auf thermische Bedingungen sowie auf Lade- und Entladezyklen reagiert

Biowissenschaften - Life Sciences

Der Wolfram SystemModeler kann für die Modellierung und Analyse bei der Entdeckung, Entwicklung, klinischen Prüfung und Herstellung von Arzneimitteln verwendet werden. Die flexible Umgebung unterstützt Anwendungsbereiche wie Systembiologie, Bioinformatik und mehr.

Simulation von Mahlzeiten

Simulation des Prozesses zur Aufrechterhaltung eines gesunden Blutzuckerspiegels im menschlichen Körper nach dem Verzehr einer Mahlzeit

Insulinsignalisierung

Modellierung eines biochemischen Prozesses und Untersuchung der Funktionsweise der Insulinsignalisierung in Fettzellen

Abschätzung der Leberfunktion

Erstellung eines pharmakokinetischen Modells zur Beschreibung der Verteilung und der Transferraten von Kontrastmitteln zwischen verschiedenen Teilen des Körpers

Influenza-Epidemie

Modellierung der Ausbreitung eines Influenzavirus in einer Population mit Komponenten aus der SystemDynamics-Bibliothek

Wirtschaft

Mit dem Wolfram SystemModeler lassen sich dynamische Modelle für strategische Geschäfts-, Wirtschafts- und Politikfragen simulieren.

Produktionskette

Modellierung einer Produktionskette für ein Unternehmen, das ein langlebiges Gut herstellt

Mitarbeiter-Management

Variation der Steuerungsparameter, die sich auf Aspekte des Personalplanungsprozesses (HRP) beziehen, um verschiedene HRP-Strategien zu testen

Modellierung der Welt

Kombination der Systemdynamik-Methodik mit Daten aus Wolfram Alpha

Sonstige Anwendungsbeispiele

Der Wolfram SystemModeler kann zusammen mit der Modelica-Sprache in einer Vielzahl von weiteren Anwendungsbereichen für die Modellierung und Simulation von Systemen eingesetzt werden.

Eisbildung

Modellierung des Eiskontakts mit Propellern und Untersuchung dieser Kräfte mit standardisierten Lasttestfällen

Systemintegration mit FMI

Verwendung des Functional Mock-up Interface (FMI), um ein Modell aus SystemModeler zu exportieren und dieses in NI VeriStand zu importieren, um ein System in Echtzeit zu testen

Zuverlässigkeit elektrischer Schaltkreise

Nutzung der Zuverlässigkeitsfunktionen von SystemModeler zur Untersuchung des Einflusses von Wärme auf die mittlere Zeit bis zum Ausfall eines elektrischen Schaltkreises