多體動力學仿真系統是由作用物體與相互關系組成的,通過約束進行相互連接,限制元件的相對運動自由度。分析機械系統在力作用下的運動,稱為正向動力學分析。分析機械系統以指定方式運動所需的作用力,稱為逆向動力學分析。
運動分析有著重要意義,在產品設計過程中需要了解多個運動部件之間以及與其環境之間的相互作用。無論是汽車、飛機,還是洗衣機、裝配線,運動部件所產生的載荷通常難以預測,而復雜的機械結構又給設計人員提出了更大的挑戰,所以需要通過系統層面的多體動力學分析來進行運動學、動力學求解。
精確建模需要能表征各種特征的部件,例如電子控制系統部件、兼容部件及連接件等等,以進行振動、摩擦及噪聲等復雜物理現象的仿真。多體動力學仿真分析針對重要特征(例如性能、安全性和舒適性)作出快速評估并改進設計,使我們能夠解決這些難題。Adams涵蓋了各種仿真分析解決方案,提供了豐富、易用的前后期處理接口和業內領先的解算器。
Adams可用于眾多類型的運動分析:
剛體與柔性體的多體系統
敏感度分析
振動分析
車輛設計與試驗
控制/機械耦合系統分析
運動學與動力學
接觸與摩擦
載荷與位移
耐久性與壽命周期分析
斷裂或疲勞計算
運動、靜態及耗散能量分布
車輛轉彎、轉向、準靜態及直線分析
控制系統分析
行業應用:
航空航天與國防:飛機發動機、空間飛行器、起落架、直升機機身、武器系統、軍備、飛機控制機構、彈射座椅、飛行模擬器、戰場車輛、關鍵任務航天器機構。
汽車:懸架系統、傳動系、制動系統、轉向系統、發動機、控制系統、變速箱、發動機罩接合面、軸承、離合器、底盤結構。
制造:機器人機械手、輸送帶、泵、機床工具、包裝設備、齒輪、步進與伺服電機。
重型裝備:挖掘機、農業設備、液壓控制系統、履帶式車輛、叉車、游樂場設施。
醫療:整形、人體運動、生物動力學、肌力測定、人體工程分析、機器人肢體。
消費品:體育用品、自行車、工具、打印機。
能源:風力發電機、太陽能電池板、海工結構、鉆機、扶正機構。
| 導入 CAD 中性幾何格式,其中包括 STEP、IGES或 Parasolid。導入CAD 幾何體直接格式,其中包括 CatiaV4、CatiaV5、Inventor、Acis、ProE、Creo、SolidWorks、Unigraphics 及 VDA。 |
| Adams提供了強大的柔性分析技術,即使模型的運動部件數量巨大、部件之間的相互作用復雜時,此分析技術也能提供準確、高效的分析能力。系統通常包含一個或多個運動構件,這些構件的變形對設計分析影響巨大,此處剛體假設理論不再有效。Adams/Flex允許從大多數主要的FEA軟件中導入有限元模型,并與Adams軟件完全集成,提供方便的建模和強大的后處理功能。通過 Adams/ ViewFlex模塊,用戶可以在Adams界面下將剛體部件轉換為基于mnf格式的柔性體部件并執行網格劃分和線性模態分析。Adams/ViewFlex模塊是新產品模塊,可以在 Adams/View中靈活的創建柔性體部件,而不依賴于第三方有限元分析軟件,比傳統的柔性體生成方式更高效、簡潔。 |
| 基于Adams2Nastran導出和ViewFlex等功能,Adams引入了與MSC Nastran的雙向集成,允許重復使用經過驗證Adams模型來進行模態和頻率響應分析。通過與EASY5和MATLAB等控制軟件的外部系統庫進行動態連接,Adams/Mechatronics可以輕松地將控制系統整合到機械模型中??刂葡到y參數可以快速調整以供評估,并將其納入到控制系統和機械系統的實時優化設計研究之中。 |
| 部件之間的接觸是多體系統的一個重要組成部分。Adams提供了各種接觸建模功能,滾動與滑動的接觸和碰撞可以表示為剛體與剛體之間、柔性體和剛體之間以及兩個柔性體之間的接觸和碰撞?;窘佑|定義為簡單幾何之間的接觸提供了一個高效的求解方案。更為復雜的接觸定義用于復雜幾何結構之間,包括剛性和柔性。在任何情況下都不需要預先進行的“接觸區域”定義。 |
| 在開發周期中,如果很晚才發現耐久性問題,這將花費用戶大量的時間和金錢進行重新設計。如果在產品上市之前沒有解決耐久性問題,將導致保修成本的增加、客戶滿意度的下降。耐久性測試是產品開發的一個重要方面。在回答“能用多久?”這個問題上,不僅涉及到部件設計,還會影響整個系統。然而,良好的耐久性通常會與其他一些屬性發生沖突,例如乘坐、操控或 NVH,因此有必要找到一種平衡各種需求的方法。精確復現耐久性測試是邁向優化設計的重要一步。Adams允許評估模型中組件的應力、應變或使用壽命。通過連接疲勞軟件,可進行使用壽命預測和安全系數分析。通過直接訪問行業標準文件格式中的物理測試數據,可實現模型校正和流程簡化的功能。Adams還允許用戶擴展部件模態綜合分析能力,可用于解決柔性體的整合以及應力的復現。通過將運動解決方案的結果與有限元模態應力相結合,可對柔性體部件中的應力做出更加精確的預測。借助這種極為高效的方法,一切由外力、約束及慣性效應引起的應力和應變均可以得以復現。 |
| Adams提供了強大的柔性分析技術,即使模型的運動部件數量巨大、部件之間的相互作用復雜時,此分析技術也能提供準確、高效的分析能力。系統通常包含一個或多個運動構件,這些構件的變形對設計分析影響巨大,此處剛體假設理論不再有效。Adams/Flex允許從大多數主要的FEA軟件中導入有限元模型,并與Adams軟件完全集成,提供方便的建模和強大的后處理功能。通過 Adams/ ViewFlex模塊,用戶可以在Adams界面下將剛體部件轉換為基于mnf格式的柔性體部件并執行網格劃分和線性模態分析。Adams/ViewFlex模塊是新產品模塊,可以在 Adams/View中靈活的創建柔性體部件,而不依賴于第三方有限元分析軟件,比傳統的柔性體生成方式更高效、簡潔。 |
| Adams軟件可輕松地實現機械系統與控制系統的聯合仿真。許多物理系統是由氣動、液壓或電氣子系統驅動的機械部件組合而成,這些子系統由電子控制單元控制。系統模型需要充分考慮驅動和控制系統的影響,以正確地捕獲整個模型的行為。通常,控制系統最好由框圖來表示,結果顯示在繪圖窗口中,而運動模型通常則采用三維幾何體以及動畫和圖表輸出來表示??蓪C械模型整合到控制系統設計軟件的框圖中,或直接從機械系統仿真平臺的控制模塊中導入執行器和/或控制器。MATLAB/Simulink和EASY5軟件支持這種聯合仿真。 |
| 對于簡單的設計問題,用戶可以憑借直覺、反復試驗或者經驗對機械系統性能進行探究和優化。但隨著設計變量的不斷增多,上述方法變得效率低下,難以快速、系統地得出結論。用戶每次只能對一個因素的變化作出評估,無法得到各因素之間的相互作用信息;對眾多的因素進行組合需要大量的仿真,產生的海量輸出數據留待用戶去評估。為有效解決此類耗時工作,MSC 提供了試驗規劃與分析工具來進行大量的試驗研究,有助于確定需要分析的相關數據,并在此基礎上進行分析,將整個試驗設計過程自動化。這樣有助于提高用戶所得結果的可靠性,比試驗摸索或逐次分析每一個因素能更快地獲得答案,而且幫助用戶更好地了解和完善機械系統的性能。 |
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