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机械设计人员的系统级动态仿真

经过编辑|2012年9月10日

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经过Evan Yares,高级编辑和分析师,软件

Adams / Machinery使我们其余的分析师级模拟实用。

对于建造高性能机械的工程师来说,今天的CAD系统是混合袋。大多数主流CAD程序包括评估零件干扰的工具,并进行运动学运动研究。它们通常包括紧密集成的FEA,用于研究线性振动和瞬态动力学。但他们错过了重要的事情。

考虑动作:许多CAD系统中包含的运动学工具非常擅长使用无摩擦连接和理想化约束的模拟运动驱动系统。当规定模型中的所有运动都有很好的工作。但这不是真实世界机械的作品。更常见的是,您发现力量或扭矩驱动系统,在连接和柔性的体中具有斜坡和摩擦。为了绘制这些类型的系统,您需要超越运动学,以向多体动态移动。

多体Dynamics软件用于研究运动部件的动态,并确定如何在机械系统中分布负载和力。多体动态软件可以在FEA软件需要的一小部分中运行非线性动力学分析。多体动态计算的负载和力可以用作在系统中运行FEA分析时的输入。

Adams-Machinery-1

图1. adams / machinery包括用于快速设计和分析机器子系统的巫师,例如齿轮,皮带和滑轮,以及链和链轮。虽然ADAMS对这些类型的子系统进行了长期支持的分析,但亚当斯/机器使流程更容易且更快。

虽然多年的Multibody Dynamics软件在主流中,多年来,它比设计工程师的分析师更具资源。为许多常见机械组件创建动态模型的复杂性已经朝向高价值关键应用偏置。

来自MSC软件的亚当斯是世界上使用最广泛使用的多体多体动力学和运动分析软件。这是令人难以置信的软件,但它确实从用户熟练熟练熟练。

MSC最近发布了亚当斯家族,亚当斯/机械的新成员,这可能很好地制作了对设计工程师的严重多体运动分析,在产品开发周期的早期。

Adams / Machinery是一套生产力模块,捆绑成单一产品。它运行在标准的ADAMS / Studio环境(ADAMS / View,Adams / Solver和Adams / PostProcessor)中,可以从大多数主要CAD系统导入几何体,或从头开始构建机械系统的实体模型。

除了普通的亚当斯之外的亚当斯/机器是什么是基于向导的模型的能力,以及普通机械子系统的可调节保真性模拟,包括齿轮,皮带和链条。

为什么齿轮,皮带和链条?因为这些是最具挑战性的子系统来正确模拟。他们也是一些最常用的机械子系统。

在第一印象中,模型齿轮,皮带和链接使用多体动力学似乎有点冗余,因为大多数主流MCAD系统包括建模这些子系统进行运动运动分析的能力。但运动学分析有限;它不会预测齿轮对上的反速,它不会预测带的负载,合规或动态,并且不会预测链条的张力,接触力或动态。

adams_machinery-巫师

Adams / Machinery包括一个向导,用于自动创建行星齿轮集。它们也可以手动创建,无需很多困难。

Adams / Machinery允许设计人员和工程师在设计周期早期建立机械组件和系统的功能虚拟原型,具有一定程度的细节,使他们能够在达到建筑物理原型的阶段之前进行有意义的分析。

要了解Adams / Machinery,让我们来看看它包含的一些模块:

齿轮
齿轮模块用于需要预测齿轮对的设计和行为的工程师,例如齿轮比和间隙预测,在整体系统性能上。

Gear-Module-In-Adams_Machinery

这Adams / Machinery的齿轮模块根据您的需求,支持刺刺,螺旋和锥齿轮,并提供多种分析达到效率。

齿轮模块支撑齿轮(内部/外部),螺旋齿轮(内部/外部)和锥齿轮(直/螺旋)。它包括许多建模方法,用户可以根据他们的分析和保真度提供:

耦合器方法:忽略其中所涉及的力和组分时,只有减速或乘法感兴趣。

简化建模方法:忽略摩擦时,快速计算接触力。

详细的建模方法:当考虑摩擦时,基于实际工作中心距离和齿厚度研究间隙,或者捕获1至3颗牙齿之间的载荷变化的效果,同时计算多达三颗牙齿的效果。

联系方式方法:使用基于几何的联系,支持Shell到Shell 3D几何接触。

腰带
皮带模块适用于需要预测平面滑轮带系统的设计和动态行为的工程师,例如传输比,张力和负载预测,合规性研究或皮带动力学的影响。

皮带模块 -  in-adams_machinery

这亚当斯/机械中的皮带模块支持多V槽,梯形齿和光滑的带。它可以计算传动比,张力,负载,合规和皮带动力学。

皮带模块支持多V沟带,梯形齿带和光滑的皮带。它包括以下建模方法:

约束建模方法:当涉及所涉及的力和组分时,并且仅减速或乘法是感兴趣的。

2D链路建模方法:当旋转轴平行于全局轴之一时,计算段和滑轮之间的接触力。

3D链路建模方法:计算旋转轴不平行于全局轴之一时的接触力。

皮带模块中还包括用于滑轮和张紧器的建模。

链条
链模块是需要预测平面链系统的设计和行为的工程师,例如驱动比,张力,接触力或链动力学在整体系统性能上的影响。

链模块 -  in-adams_machinery

这Adams / Machinery中的链模块支持滚子链和静音链。它可以计算驱动比,张力,接触力和链动力学。

链模块支持滚子链和静音链。它包括以下建模方法:

约束建模方法:忽略涉及的力和组分并且只有减速或乘法感兴趣。

2D链路建模方法:当旋转轴平行于全局轴之一时,计算连杆和链轮之间的接触力。

3D链路建模方法:计算旋转轴不平行于全局轴之一时的接触力。

还支持滚子链的线性,非线性和高级合规性,以及沉默链的线性顺应性。链轮由位置,几何参数和材料限定。指南类型可以是枢轴,平移或固定的。

在所有模块中,致动向导可以施加力或运动到齿轮,滑轮和链轮。

结果
Adams / Machinery使用标准的adams /求解器,它可以自动解决运动,静态,准静态和动态系统的运动方程。使用亚当斯/后处理器评估结果。输出是动画的,用户可定义的图表显示感兴趣的参数。

Adams / Machinery支持与MSC Nastran的双向集成,允许重复使用模型来执行模态和频率响应分析。它还支持与控制应用程序的集成,例如year5和Matlab。

价值
事实上,没有任何基因关于亚当斯/机器的能力的新的东西。您可以在不使用亚当斯/机器的情况下在亚当斯中进行齿轮,皮带和链条。您可以使用亚当斯/机械更快更容易。Adams / Machinery的MSC产品营销经理Yijun Fan指出,甚至可以在使用Adams / Machinery的大约一小时内通过典型的设计工程师创建一个非常熟练的亚当斯用户的皮带系统。

超越模型速度超出,请记住亚当斯/机器允许用户定义的保真度,以支持问题的需要。该软件不使用未披露的简化。

Adams / Machinery将随着时间的推移而增长。目前正在开发的是轴承,电缆和非平面带和链条的模块。2013年候选模块包括输送机,电动机,泵,执行器,凸轮,纸/介质和弹簧。当然,所有这些都可以在亚当斯中建模。但是,与Adams / Machinery,他们将更容易且更快地更换模型。

adams_machinery  - 节省时间

使用ADAMS / MACHINERY创建多体动力学模型时节省的时间可以很大。此表显示了使用传统方法或使用ADAMS / MACHINERY模拟图1的机器的近似时间。

虽然Adams / Machinery是一个固有的技术产品,但它确实提供了有形和引人注目的商业效益。在产品开发过程中移动模拟允许您在仍然可以少或没有成本进行更改的时间探索其他设计概念。此外,亚当斯/机械深度分析能力中获得的洞察力让您预测和纠正设计行为问题。并且,通过预测系统级功能性能,您可以更准确地评估生命周期服务问题,降低风险。

虽然亚当斯长期以来一直用于关键航空航天和汽车应用,但亚当斯/机械提供的生产率和易用性使其对甚至相对平淡的机械设计应用感到有趣。

MSC软件
www.mscsoftware.com.


提交:3D CAD.那设计世界文章那CAM软件那FEA软件那模拟那软件
标记:MSC软件

评论

  1. 吉姆说

    2012年11月9日11:07 AM

    有趣的!

告诉我们你的想法!取消回复

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