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Adams多体动力学仿真解决方案

时间:2017-07-19 16:56来源:未知 作者:Tsingso 点击:
作为世界上使用最广泛的多体动力学(MBD)软件,Adams 可帮助工程师研究运动部件的动力学特性以及在整个机械系统内部荷载和作用力的分布情况。 通常直到设计过程即将结束,产品制
作为世界上使用最广泛的多体动力学(MBD)软件,Adams 可帮助工程师研究运动部件的动力学特性以及在整个机械系统内部荷载和作用力的分布情况。

通常直到设计过程即将结束,产品制造商都要一直尽其所能地去了解真实的系统性能。在系统的整个工程过程中都要针对具体要求对机械、电子及其他子系统进行验证,但全系统的试验和验证会较晚进行,这与尽早进行这些试验相比,由此导致的返工和设计更改的风险和成本都会上升。
MSC.ADAMS软件由于其领先的“功能化数字样机”技术,迅速发展成为CAE领域中使用范围最广、应用行业最多的机械系统动力学仿真工具,占据了全球该CAE分析领域绝大部分的市场份额,被广泛应用于航天、航空、汽车、铁道、兵器、船舶、工程设备及重型机械等行业,众多国际化大型公司、企业均采用ADAMS软件作为其产品研发设计过程中机械系统动力学性能仿真的平台。借助ADAMS所提供的强大的建模功能、卓越的分析能力以及灵活的后处理手段,可以建立复杂机械系统的“虚拟样机”,在模拟现实工作条件的虚拟环境下逼真地模拟其所有运动情况,帮助用户对系统的各种动力学性能进行有效的评估,并且可以快速分析比较多种设计思想,直至获得最优设计方案,提高产品性能,从而减少昂贵、耗时的物理样机试验,提高产品设计水平、缩短产品开发周期和产品开发成本。
用户可以在ADAMS的运动仿真功能基础上增加专业产品、捕捉专业经验、建立专业化模版,在此基础上开发出完整、协调的虚拟样机,并帮助用户在产品设计中做出重大决策。
ADAMS的特色
◆软件界面友好,操作简单,易学易用;
◆三维实体、弹性体碰撞和冲击分析,摩擦、间隙分析;
◆独特的摩擦、间隙分析功能;
◆大型工程问题的求解能力;
◆极好的解算稳定性,支持单机多CPU并行计算;
◆支持系统参数化试验研究、优化分析的机械系统动力学分析软件;
◆独特的振动分析功能,能分析机构任意运动状态的下系统振动性能;
◆提供多学科软件接口,包括与CAD、FEA、CSD(控制仿真软件)之间的接口;
◆提供凝聚了丰富行业应用经验的专业化产品,是唯一经过大量的实际工程问题验证的动力学软件,支持Windows、Linux以及UNIX操作系统。

仿真“现实世界”物理现象

作为世界上使用最广泛的多体动力学(MBD)软件,用过ADAMS尽早进行系统级设计验证,可以提升工程效率、降低产品开发成本。工程师可评估并管理包括运动、结构、驱动和控制在内的各学科之间复杂相互作用,以便更好地优化产品设计的性能、安全性和舒适度。凭借广泛的分析能力,Adams 可充分利用高性能计算环境对大型问题进行优化。
利用多体动力学求解技术,Adams 仅用 FEA 求解所需的小部分时间便可完成非线性动力学的运行。通过更准确地评估载荷和作用力在各种运动及工作环境中的变化,Adams 仿真所计算的载荷和作用力改进了 FEA 的精度。

Adams 多学科解决方案

Adams 提供的可选模块使用户能够将机械部件、气动、液压、电子及控制系统技术集成在一起,用于构建及试验虚拟样机,从而准确地了解这些子系统之间的相互作用。
Adams 控制集成——Adams/Control 与 Adams/Mechatronics

Adams/Mechatronics 是 Adams 的一个插件,它能够方便地将控制系统合并到机械模型中。Adams/Mechatronics 基于 Adams/Control 的功能开发,包含用于向控制系统传入/传出信息的建模元件。例如,在 Adams/ Car 中使用 Adams/Mechatronics 时,可快速创建包括控制系统在内的车辆系统组件,然后对其进行分析以了解其性能和表现。
•为您的 Adams 模型添加复杂的控制系统表征
•将 Adams 模型与您使用控制应用程序(例如 Easy5® 或 MATLAB®)开发的方框图模型连接在一起
•采用各种灵活的仿真形式来满足您在解决问题的需要:在 Adams 内部仿真、在控制软件内仿真或者联合仿真
•使用 Adams/Controls 的高级前处理
•对控制系统、机械系统进行设置并耦合在一起
•自动转换信号单元
•轻松地将传感器和激发器信号与控制系统连接
•方便地审查和修改控制系统输入输出规范
•非常适合于复杂的集成
Adams 柔性体集成——Adams/Flex 与 Adams/Viewflex

Adams/Flex 即便在有大范围的整体运动以及与其他建模元素存在复杂相互作用的情况下,Adams/Flex 所提供的技术也能正确地包括部件的柔性。目前将重点更多地放在高速、轻便及精密机械系统上。这些系统通常包含一个或多个结构部件,此时变形效果对于设计分析至关重要,而刚体假设也不再有效。Adams/Flex 允许从大多数主流的FEA软件包中导入有限元模型,并能与 Adams 软件包全面集成,从而实现方便的建模和强大的后处理功能。
•将基于 FEA 的柔性体集成到模型中
•更好地表征结构适从度
•以更高的精度预测载荷和位移
•检查柔性模型的线性系统模式
•对模态参与度和阻尼实现广泛、方便的控制
Adams/View 中的 ViewFlex 模块使用户能够通过嵌入式有限元分析(在其中进行网格划分步骤和线性模式分析)将刚性部件转换为基于 MNF 的柔性体。它是采用了 MSC Nastran 技术的新产品模块,能够在无需离开 Adams/View 的情况下创建柔性体,并且不依赖于第三方有限元分析软件。此外,与用户过去所使用的为 Adams生成柔性体的传统方法相比,这种简化流程的效率要高得多。
•完全在 Adams/View 或 Adams/Car 之内创建柔性体
•通过内置的 MSC Nastran 技术降低对第三方 FEA 软件的依赖
•由现有的实体几何形状、导入的网格或者新创建的拉伸体几何形状来创建一个柔性体
•实现对网格、模态分析及柔性体附加设置的精细控制,从而准确地表征部件的柔性
Adams/Durability——与 MSC Fatigue 集成,以预测部件寿命

耐久性试验是产品开发的一个关键性方面,并且会在开发周期后期发现可能导致项目延误及超出预算的各种问题。更糟的是,“使用中”的故障会导致客户不满、安全问题及保修成本。Adams/Durability 使工程师能够评估机械系统内部件的应力、应变或寿命,以设计出长寿命产品。直接访问工业标准文件格式的物理试验数据使工程师们能够使用试验期间采集到的载荷数据,并可方便地将仿真结果与试验结果进行关联。
•缩短您的开发周期、减少昂贵的耐久性试验
•提供 RPC III 和 DAC 格式的直接文件输入输出,以降低磁盘空间需求并提高性能
•在 Adams 内进行柔性体的模态应力还原
•将载荷数据导出到包含 MSC Nastran 在内的常用 FEA 软件中,以便进行详细的应力分析
•与 MSC Fatigue 集成,以预测部件寿命
Adams/Vibration——创建用于振动分析的输入输出通道

借助 Adams/Vibration,工程师们就能用虚拟样机来取代振动设备上的实物试验。噪声、振动及声振粗糙度(NVH)是众多机械设计性能的关键因素,但设计出最佳的 NVH 并非易事。Adams/Vibration 使工程师们能够通过频域分析轻松地研究机械系统的强制振动。
•在不同的操作点分析频域内模型的强制响应
•将您的线性化模型从 Adams 产品完整、迅速地传送给 Adams/Vibration
•创建用于振动分析的输入输出通道
•指定频域输入函数,例如正弦扫频幅度/频率、功率谱密度(PSD)以及旋转不平衡
•创建基于频率的作用力
•求解感兴趣的频率范围内的系统模式
•估算频率响应函数的幅度和相位特征
•制作强制响应和独立模式响应的动画
•将系统模态对强制振动响应的影响制成表格
•将模型元件对系统模式下的运动、静态以及消散能量分布的影响制成表格
•指定直接运动输入
•绘制应力/应变频率响应函数
Adams是全球使用最广泛的多体动力学软件,其被全球众多行业知名公司用于产品开发和测试。


(责任编辑:Tsingso)