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Modelica

Was ist Modelica?

Modelica ist eine objektorientierte, gleichungsbasierte Programmiersprache, die für die Modellierung komplexer, domänenübergreifender physikalischer Systeme entwickelt wurde. Sie wird in Technik und Wissenschaft häufig eingesetzt, um das dynamische Verhalten von mechanischen, elektrischen, thermischen und hydraulischen Systemen zu simulieren, noch bevor physische Prototypen gebaut werden.

Modelica-Bibliotheken sind für die Verwendung mit Dymola verfügbar und decken viele verschiedene Branchen ab, darunter Automobilbau, Luft- und Raumfahrt, Bauwesen und Energie. Während einige der Bibliotheken für eine bestimmte Anwendung konzipiert sind, gibt es auch eine Reihe von Mehrzweckbibliotheken, die für den Einsatz in vielen verschiedenen Branchen geeignet sind.

Der entscheidende Vorteil bei der Verwendung von Modelica-Modellbibliotheken in Dymola besteht darin, dass die Modellgleichungen für den Benutzer sichtbar sind, sodass Sie genau verstehen können, wie ein Modell definiert ist.

 

Modelica Libraries Logo

Verfügbare Modelica-Bibliotheken

Nachfolgend finden Sie eine umfassende Liste aller derzeit verfügbaren Modelica-Bibliotheken.

Modelica Standard Library

Die offizielle Standardbibliothek der Modelica Association. Sie enthält grundlegende Open-Source-Modelle, Blöcke und Komponenten aus mehreren Domänen, darunter Mechanik, Elektrik, Thermik, Fluidik, Steuerungssysteme und hierarchische Zustandsautomaten.

Electrified Powertrains Library

Entwickelt für die Modellierung und Simulation kompletter elektrischer Antriebssysteme für Hybrid- und Elektrofahrzeuge, die es dem Benutzer ermöglichen, das Energiemanagement, die Batterieentladung und die Gesamteffizienz des Fahrzeugs zu analysieren.

EDrives Library

Eine spezialisierte Bibliothek zur Modellierung und Simulation von elektrischen Antrieben, elektronischen Komponenten und elektrischen Maschinen.

Brushless DC Drives Library

Bietet eine flexible Standard-Fahrzeugarchitektur. Sie dient als Framework, um verschiedene Automobilbibliotheken (wie Motoren, Getriebe und Fahrwerke) nahtlos zu integrieren und auszutauschen.

Vehicle Interfaces Library

Bietet eine flexible Standard-Fahrzeugarchitektur. Sie dient als Framework, um verschiedene Automobil-Bibliotheken (wie Motoren, Getriebe und Fahrwerke) nahtlos zu integrieren und auszutauschen.

VeSyMA

Die grundlegende Plattform für die Modellierung und Analyse von Fahrzeugsystemen, die für die Gesamtfahrzeugsimulation verwendet wird und die Kernstruktur für die Durchführung von Experimenten und die Analyse der Gesamtfahrzeugleistung bietet.

VeSyMA Engines Library

Enthält Mean-Value- und kurbelwinkelaufgelöste Modelle von Verbrennungsmotoren. Sie umfasst detaillierte Teilmodelle für Luftpfad, Kühlsysteme und mechanische Komponenten.

VeSyMA Powertrain Library

Nutzt Mehrkörpersimulationen von Fahrzeugantriebssträngen, um Fahrbarkeit, Schaltqualität, Gangübergänge und Wirkungsgrade in standardisierten Fahrzyklen zu analysieren.

VeSyMA Suspensions Library

Bietet Mehrkörper- und parametrische Fahrwerksmodelle, die speziell für Tests und Simulationen von Fahrzeugdynamik, Handling und Fahrkomfort entwickelt wurden.

VeSyMA Motorsports Library

Eine fortschrittliche Erweiterung der Fahrwerksbibliothek, die physische Einstellmöglichkeiten und spezialisierte Mehrkörper-Fahrwerkskonfigurationen für Motorsportanwendungen umfasst.

VeSyMA Driver-in-the-Loop

Ermöglicht die Vorbereitung und Optimierung von VeSyMA-Fahrzeugmodellen für den Echtzeitbetrieb auf Simulatorplattformen und verbindet menschliche Fahrer mit dem virtuellen Fahrzeugmodell.

VeSyMA Terrain Server

Ein Dienstprogramm zur Verwaltung hochpräziser Straßen- und Geländedaten, damit Fahrzeugmodelle präzise mit komplexen 3D-Straßenoberflächen interagieren können.

Cooling Library

Konzentriert sich auf Flüssigkeitskühlsysteme und wurde speziell für die Modellierung des Thermomanagements von Elektromotoren, Elektronik und Batteriepaketen entwickelt.

Fluid Power Library

Wird für die Modellierung hydraulischer Systeme verwendet. Sie wird häufig zur Simulation von flüssigkeitsbetriebenen Maschinen in Flugzeugen, Autos, Baggern und industriellen Schwermaschinen eingesetzt.

TiL Suite

Ermöglicht stationäre und transiente 1D-thermodynamische Simulationen komplexer thermischer Systeme, einschließlich Wärmetauschern und Dampfkompressionszyklen.

ClaRa+ Library

Eine umfassende Bibliothek für die dynamische Simulation von thermischen Kraftwerken, die speziell für den Betrieb von Dampf- und Kohlekraftwerken optimiert ist.

Fuel Cell Library

Spezialisiert auf die detaillierte Simulation und Modellierung von Protonenaustauschmembran- (PEM) und anderen Brennstoffzellensystemen für mobile (Automobil) und stationäre Anwendungen.

Hydronics Library

Wird zur Modellierung des Gleichgewichts zwischen mechanischem Aufwand und thermischen Leistungsverhältnissen verwendet, insbesondere im Hinblick auf Wärmetauscher in Kühlsystemen und Wasserkreislaufheizungen.

HVAC Library

Eine spezialisierte Bibliothek für die Entwicklung, Analyse und Simulation von Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen (HLK).

Human Comfort Library

Ergänzt HLK-Systeme durch die Abschätzung des thermischen Komforts von Insassen in einer klimatisierten Zone, sei es ein Raum, eine Fahrzeugkabine oder ein Flugzeugrumpf.

FlexBody Library

Ermöglicht es Benutzern, strukturelle Nachgiebigkeit und Flexibilität in Mehrkörpersystemen zu berücksichtigen, indem FE-Modelle (Finite-Elemente-Modelle) aus Software wie Nastran, Abaqus und Genesis importiert werden.

Flight Dynamics Library

Entwickelt für die Modellierung, flugmechanische Analyse und Simulation von Flugzeugen, UAVs und Luft- und Raumfahrtfahrzeugen.

Dymola Battery Library

Ein spezialisiertes Framework zur Modellierung von Batteriezellen und -paketen zur Analyse des thermischen Verhaltens, des Ladezustands und der Alterungseigenschaften.

Wind Power Library

Wird für die Modellierung, Simulation und Optimierung von Windkraftanlagen verwendet und erfasst aerodynamische, mechanische und elektrische Wechselwirkungen.

Definition Search Book Streamline Icon: https://streamlinehq.com Bei welchen Modelica-Bibliotheken kann TECHNIA helfen?

Alle aufgeführten Bibliotheken können von TECHNIA für die Verwendung mit Dymola geliefert werden und beinhalten technischen Support. Weitere Informationen zu Bibliotheken, die von TECHNIA-Experten entwickelt und verwaltet werden (einschließlich VeSyMA-Bibliotheken), finden Sie auf unserer Seite für Modelica-Bibliotheken.

Modelica Standard Library

Die Modelica Standard Library ist eine kostenlose Bibliothek, die von der Modelica Association entwickelt wurde und mit Dymola geliefert wird. Sie enthält die grundlegenden Komponenten für die Modellierung von mechanischen (1D/3D), elektrischen (analog, digital, Maschinen), thermischen, fluidischen (1D) Systemen, Steuerungssystemen und hierarchischen Zustandsautomaten. Sie enthält außerdem numerische Funktionen sowie Funktionen für den Umgang mit Zeichenfolgen und Dateien.

Die Modelica Standard Library steht auf GitHub zum Download bereit.

Bibliothekskomponenten Beschreibung
Lib-Electrical Analog Analoge elektrische und elektronische Komponenten wie Widerstände, Kondensatoren, Transformatoren, Dioden, Transistoren, Übertragungsleitungen, Schalter, Quellen, Sensoren.
Lib-Digital Digital Digitale elektrische Komponenten basierend auf dem VHDL-Standard, wie grundlegende Logikblöcke mit 9-wertiger Logik, Verzögerungen, Gatter, Quellen, Konverter zwischen 2-, 3-, 4- und 9-wertiger Logik.
Lib-Machines Machines Elektrische Asynchron-, Synchron- und Gleichstrommaschinen (Motoren und Generatoren) sowie Drehstromtransformatoren.
Lib-FluxTubes FluxTubes Basierend auf Konzepten magnetischer Flussröhren. Insbesondere zur Modellierung elektromagnetischer Aktoren. Nichtlineare Form-, Kraft-, Leckage- und Materialmodelle. Materialdaten für Stahl, Elektroblech, Reineisen, Kobalt-Eisen, Nickel-Eisen, NdFeB, Sm2Co17 und mehr.
Lib-Translational Translational 1D-mechanische, translatorische Systeme, z. B. Gleitmasse, Masse mit Anschlägen, Feder, Dämpfer.
Lib-Rotational Rotational 1D-mechanische, rotatorische Systeme, z. B. Trägheiten, Getriebe, Planetengetriebe, komfortable Definition von geschwindigkeits-/drehmomentabhängiger Reibung (Kupplungen, Bremsen, Lager, …)
Lib-MultiBody1Lib-MultiBody2 MultiBody 3D-mechanische Systeme bestehend aus Gelenken, Körpern, Kraft- und Sensorelementen. Gelenke können durch Antriebsstränge angetrieben werden, die durch die 1D-Mechanik-Bibliothek (Rotational) definiert sind. Jede Komponente verfügt über eine Standardanimation. Komponenten können beliebig miteinander verbunden werden.
Lib-Fluid Fluid 1D-Thermo-Fluid-Strömung in Netzwerken von Behältern, Rohren, Fluidmaschinen, Ventilen und Armaturen. Alle Medien aus der Modelica.Media-Bibliothek können verwendet werden (also inkompressibel oder kompressibel, Einzel- oder Mehrstoffmedien, Ein- oder Zweiphasenmedien).
Lib-Media Media Umfangreiche Medienbibliothek mit Modellen und Funktionen zur Berechnung von Medieneigenschaften, wie h = h(p,T), d = d(p,T), für die folgenden Medien: 

  • 1240 Gase und Mischungen zwischen diesen Gasen.
  • inkompressible, tabellenbasierte Flüssigkeiten (h = h(T), etc.).
  • kompressible Flüssigkeiten
  • trockene und feuchte Luft
  • Hochpräzisionsmodell für Wasser (IF97).
Lib-Thermal FluidHeatFlow, HeatTransfer Einfache Thermo-Fluid-Rohrströmung, insbesondere zur Modellierung der Kühlung von Maschinen mit Luft oder Wasser (Rohre, Pumpen, Ventile, Umgebung, Sensoren, Quellen) und konzentrierter Wärmeübertragung mit Wärmekapazitäten, Wärmeleitern, Konvektion, Körperstrahlung, Quellen und Sensoren.
Lib-Blocks1Lib-Blocks2 Blocks Eingangs-/Ausgangsblöcke zur Modellierung von Blockdiagrammen und logischen Netzwerken, z. B. Integrator, PI, PID, Übertragungsfunktion, lineares Zustandsraummodell, Abtaster, Totzeit, diskrete Übertragungsfunktion, Und/Oder-Blöcke, Timer, Hysterese, nichtlineare und Routing-Blöcke, Quellen, Tabellen.
Lib-StateGraph StateGraph Hierarchische Zustandsautomaten mit einer ähnlichen Modellierungskraft wie Statecharts. Modelica wird als synchrone Aktionssprache verwendet, d. h. deterministisches Verhalten ist garantiert.
 A = [1,2,3;
 3,4,5;
 2,1,4];
 b = {10,22,12};
 x = Matrices.solve(A,b);
 Matrices.eigenValues(A);
Math, Utilities Funktionen für Operationen auf Vektoren und Matrizen, wie zum Lösen linearer Systeme, Eigen- und Singulärwerte usw., sowie Funktionen für Operationen auf Zeichenfolgen, Streams und Dateien, z. B. zum Kopieren und Löschen einer Datei oder zum Sortieren eines Vektors von Zeichenfolgen.

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alessandro picarelli technia engineering director mbse and systems engineering

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