フローで考えるモデリング 〜さまざまな現象を統一的に扱う方法〜：1Dモデリングの勘所（28）（4/4 ページ）

「1Dモデリング」に関する連載。あらためて、モデリングの原点に立ち返り、物理量のフローをたどることにより、電気、熱、流れ、音振動といった現象を、同じような手順でモデリングする方法を解説する。連載第28回では、電気、熱、流れ、音振動のフローと、それぞれの物理式について取り上げる。

[大富浩一／日本機械学会 設計研究会，MONOist]

現象をフローで考える：音振動の場合

　機械（振動）もフローで表現できることを前節で説明した。一方で、力がフローで、速度がポテンシャルという定義の必要性は理解できても、納得できない側面があるのも事実である。そこで、対象を機械（振動）から音振動に広げ、視点を変えて、音振動のパワーをフロー、エネルギーをポテンシャルとして図7のように表現することを考える。なお、この方法に関する概要は、連載第7回「音振動のモデリング 〜実際の製品をモデリングする際のさまざまな手法〜」で紹介している。

図7　パワーフローで考える：音振動の場合［クリックで拡大］

　図7を式で表現すると、パワーの連続の条件（電流則）から、

式17

となり、各要素のパワー（フロー）とエネルギー（ポテンシャル）の関係（電圧則）から、

式18

が成り立つ。

　今回説明したフローで考えるモデリングの各現象への展開事例については、次回以降で紹介する。　（次回へ続く）

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筆者プロフィール：

大富浩一（https://1dcae.jp/profile/）

日本機械学会 設計研究会
本研究会では、“ものづくりをもっと良いものへ”を目指して、種々の活動を行っている。1Dモデリングはその活動の一つである。

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