• 研究產(chǎn)品：頂部裝載式洗衣機(jī)

• 分析目標(biāo)：洗衣機(jī)振動(dòng)特性的復(fù)現(xiàn)與減震裝置（懸架、流體平衡器）特征對(duì)比

  
  

洗衣機(jī)在清洗和旋轉(zhuǎn)干燥時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的振動(dòng)和噪音。這些振動(dòng)和噪音是洗衣機(jī)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵因素，因?yàn)樗鼈儗?duì)客戶(hù)滿(mǎn)意度有重大影響。洗衣機(jī)中使用各種減震裝置，如懸架和流體平衡器。

在RecurDyn中創(chuàng)建并仿真了具備4個(gè)懸架元件的虛擬洗衣機(jī)模型，以分析其振動(dòng)特性。比較了懸架類(lèi)型和流體平衡器的結(jié)構(gòu)形狀。仿真準(zhǔn)確再現(xiàn)了洗衣機(jī)的振動(dòng)現(xiàn)象，結(jié)果與物理試驗(yàn)結(jié)果較吻合。這種虛擬洗衣機(jī)模型有望用于改進(jìn)虛擬環(huán)境中的洗衣機(jī)設(shè)計(jì)，解決未來(lái)有可能碰到的問(wèn)題。

┃ 仿真過(guò)程

①洗衣機(jī)懸架的動(dòng)力學(xué)精確建模

②懸架物理試驗(yàn)與仿真的相關(guān)性

③對(duì)整臺(tái)洗衣機(jī)進(jìn)行仿真并分析其振動(dòng)特性

④通過(guò)與CFD的聯(lián)合仿真進(jìn)行流體平衡器分析

⑤洗衣機(jī)減振裝置（例如懸架和流體平衡器）減振效果的研究，以及振動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)理

             

              

┃關(guān)鍵分析技術(shù)

• 洗衣機(jī)懸架非線(xiàn)性特征的數(shù)學(xué)建模（摩擦、氣動(dòng)、粘性）

• 使用參數(shù)建模進(jìn)行高效建模和優(yōu)化

• 使用子系統(tǒng)縮短建模時(shí)間

• 使用ParticleWorks的基于粒子法的CFD

• RecurDyn和ParticleWorks的聯(lián)合仿真（MBD 和CFD之的聯(lián)合仿真）

• 振動(dòng)特征分析的后處理（FFT、Campbell Diagram（坎貝爾圖）等）

 

┃RecurDyn工具包

• RecurDyn/Professional

• RecurDyn/AutoDesign

• Particleworks 界面

 

┃面臨的工程問(wèn)題

• 用于振動(dòng)評(píng)估的準(zhǔn)確仿真模型

• 洗衣機(jī)不同重量和偏心條件下的振動(dòng)評(píng)價(jià)

• 懸架的非線(xiàn)性特征

• 洗衣機(jī)振動(dòng)評(píng)估的仿真技術(shù)需要考慮流體平衡器的影響

• 脫水期間振動(dòng)的識(shí)別

• 減少建模和分析時(shí)間的需求

 

┃解決方案

• 使用Expressions（函數(shù)表達(dá)式）描述各種非線(xiàn)性懸架的數(shù)學(xué)特性

• 通過(guò)懸架子系統(tǒng)和參數(shù)化建模簡(jiǎn)化模型并節(jié)省時(shí)間

• 對(duì)比懸架非線(xiàn)性特性實(shí)測(cè)與分析結(jié)果，并提高分析精度

• 使用AutoDesign求得懸架模型參數(shù)的最優(yōu)值

• 實(shí)現(xiàn)反映各種條件下振動(dòng)分析的洗衣機(jī)建模

• 通過(guò)與基于粒子法的CFD進(jìn)行聯(lián)合仿真，進(jìn)行包含流體平衡器的振動(dòng)評(píng)估

• 使用激光傳感器進(jìn)行振動(dòng)測(cè)量，驗(yàn)證仿真結(jié)果?使用高速攝像機(jī)對(duì)流體平衡器的仿真結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證

 

┃仿真結(jié)果

• 實(shí)現(xiàn)反映各種條件下振動(dòng)分析的洗衣機(jī)建模

• 懸架模型的仿真結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果吻合較好（誤差<6%）

• 脫水過(guò)程的振動(dòng)仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好（R2=90%）

• 分析洗衣機(jī)在不同懸掛方式下的振動(dòng)特性和機(jī)理

• 分析洗衣機(jī)振動(dòng)機(jī)理與平衡器類(lèi)型、結(jié)構(gòu)形狀的關(guān)系，并將流體行為可視化

• 通過(guò)優(yōu)化模型縮短分析時(shí)間（與現(xiàn)有模型相比，仿真時(shí)間縮短40%）

 

┃其他應(yīng)用案例

?自動(dòng)洗衣機(jī)仿真

• 使用4個(gè)懸架元件進(jìn)行減震仿真

 

?使用RecurDyn和Particleworks的洗衣機(jī)仿真

• 多體動(dòng)力學(xué)模型和CFD模型的聯(lián)合仿真

• 在RecurDyn中使用柔性體建立洗衣模型

 

?使用MR流體阻尼器對(duì)前置式洗衣機(jī)進(jìn)行建模和振動(dòng)控制

• 前置式洗衣機(jī)桶和滾筒之間的軸承模型驗(yàn)證

• 由兩個(gè)彈簧和MR阻尼器組成的懸架仿真

軟件詳情-技術(shù)鄰工程項(xiàng)目協(xié)作平臺(tái) (jishulink.com)