1 設計工程の流れを考えると

構想を具体的な装置や部品としてまとめる部分にが入口になります。

ここでは、『概念設計』、『機能設計』と呼んでいます。
この部分は手でスケッチしながら、メモ用紙に簡単な強度計算をする状態になります。

この部分を科学的に検討するために『1Dシミュレーション』とも呼ばれいますが、数理モデルを作り数値シミュレーションを行う工程になります。

2 1Dシミュレーションは数理モデルの作成が基本

世間的には、基礎方程式を解く道具に注目が集まっていますが、基本は開発対象の『数理モデル』を構築することです。

この『数理モデル』ができないと、使用条件に合わせて解くことができません。

解き方も数理モデルをブロックで表現して解く方法もあれば、数理モデルを表す基礎方程式をプログラムでコードを作成し解く方法があります。

よく言われる『1Dシミュレーション』はブロックで数理モデルを作成し、時系列応答の変化に対して解析を行うものです。
プログラムを使って時系列の数値シミュレーションとして解くことも同じです。

仕様開発の流れとしては、下図のようなフローを繰返し行います。

3　簡単な事例(ブロック・プログラム)

scilab/xcosを使った簡単な事例になります。

2008年頃から電力グリッドの制御システムにXcosとともにMODELICAが使われました。
現在はModelicaにシフトしています。

ここではScilab/Xcosで事例を紹介します。

運動方程式をブロックで記述し、解いた内容です。
減衰定数や固有振動数で、出力波形は変ります。

詳しくは機械振動の教科書を読んでいただくと良いかもしれません。

このような仕様設計、あるいは仕様検討の工程を入れることで、結果として得たい機能をどのように実現していくかが具体的になっていくと思います。

なお、問題や作成したモデルの説明はしません。
Aiを使えば、分かるでしょうから、あえて説明は致しません。