Semana 13 Introducción a...
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Matemáticas Aplicadas MA101 Semana 13 Introducción a Modelica Elizabeth Villota Facultad de Ingeniería Mecánica Universidad Nacional de Ingeniería
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Matemáticas Aplicadas MA101
Semana 13Introducción a Modelica
Elizabeth Villota Facultad de Ingeniería MecánicaUniversidad Nacional de Ingeniería
Modelica: Aspectos generales
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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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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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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.)
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Modelica: Aplicaciones industriales
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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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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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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Aplicaciones industriales :Automotriz y transporte
Sistema de
control de
transmisión
automática, el
cual influye
decisivamente
en el consumo
de
combustible.
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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 alternativos a los fósiles.
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Evaluación de diversos escenarios para
determinar las posiciones alcanzables con
la pala de una excavadora.
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Aplicaciones industriales :Maquinaria pesada
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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Simulación del sistema
de propulsión de
embarcaciones para
investigar las fuerzas
generadas bajo diversas
condiciones de carga.
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Aplicaciones industriales :Industria marítima
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 energíade embarcaciones y equipos de embarcaciones.
Análisis de riesgo y de su impacto en las operaciones.
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Planeamiento y control de trayectorias de
robots para determinar la manera más
óptima de moverse entre dos puntos.
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Aplicaciones industriales :Maquinaria industrial
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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Aplicaciones industriales :Generación y consumo de energía
Modelos que
permiten comparar
el consumo de
energía de
viviendas y
edificios en
diversas
localizaciones
geográficas.
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Aplicaciones industriales :Generación y consumo de energía
Diseño integrado y simulación de sistemas
energéticos 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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Modelo que compara 3 diseños diferentes
del mecanismo de centrado de un joystick
analógico.
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Aplicaciones industriales :Productos de consumo y otros
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…
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