制動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真的實(shí)例教程
但是,因?yàn)锽EV(純電動(dòng)汽車)/HEV(混合動(dòng)力汽車)的齒輪變速箱會(huì)在各種駕駛條件下使用,瞬態(tài)響應(yīng)仿真比以往更重要。多體動(dòng)力學(xué)適用于此類機(jī)械系統(tǒng)仿真,RecurDyn/DriveTrain使工程師能夠動(dòng)態(tài)地開發(fā)考慮各種瞬態(tài)條件的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。
文章來源:Recurdyn軟件
今天學(xué)習(xí)的案例是Workbench盤式制動(dòng)器系統(tǒng)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)評(píng)估。難點(diǎn)是能量的輸入和輸出決定的是什么和當(dāng)出現(xiàn)不合理的結(jié)果以后如何思考。
本案例還是遵循377原則,即三大步三小步。如圖所示。
1.前處理
1.1幾何模型系統(tǒng)的構(gòu)建
導(dǎo)入模型如圖所示。
1.2材料模型系統(tǒng)的構(gòu)建
密度:980
楊氏模量:110e9
泊松比:0.3
1.3有限元模型系統(tǒng)的構(gòu)建
1.3.1材料賦予
1.3.2連接關(guān)系:轉(zhuǎn)動(dòng)、固定和移動(dòng)
1.3.3網(wǎng)格劃分
2.求解
2.1載荷邊界條件
轉(zhuǎn)動(dòng)副
2.2位移邊界條件
2.3求解設(shè)定
時(shí)間0.1s,初始步數(shù)25,最小步數(shù)20,最大步數(shù)250,打開大變形。
下面是本案例的思維導(dǎo)圖。
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汽車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)及仿真.part1.rar
汽車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)及仿真.part2.rar
Adams 是一款系統(tǒng)級(jí)多體動(dòng)力學(xué)仿真平臺(tái),被廣泛應(yīng)用于汽車、能源、重型機(jī)械等多個(gè)行業(yè)。該工具凝聚了豐富行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),能夠快速進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)仿真、系統(tǒng)級(jí)模態(tài)及振動(dòng)分析、與控制系統(tǒng)集成的機(jī)電一體化分析、系統(tǒng)疲勞壽命分析等,包括基礎(chǔ)模塊、擴(kuò)展模塊、車輛專用模塊、新能源專用模塊、實(shí)時(shí)仿真模塊等。
產(chǎn)品功能及特點(diǎn)
- 基礎(chǔ)模塊
采用 Adams 軟件基本模塊,可快速建立或?qū)雲(yún)?shù)化幾何模型,支持系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)、靜力學(xué)和非線性動(dòng)力學(xué)分析。
- 擴(kuò)展模塊
Adams 提供多學(xué)科軟件接口,包括與 CAD、FEA、控制及疲勞分析軟件之間的接口。
Adams/Control 支持將機(jī)械系統(tǒng)與控制系統(tǒng)聯(lián)合仿真,評(píng)估多學(xué)科系統(tǒng)整體性能
Adams/Flex 支持機(jī)械系統(tǒng)柔性化,評(píng)估機(jī)械系統(tǒng)部件彈性變形的影響
Adams/Durability 支持導(dǎo)出子系統(tǒng)或零部件載荷 - 時(shí)間歷程,評(píng)估系統(tǒng)內(nèi)部件應(yīng)力、應(yīng)變、壽命,同時(shí)提供 MSC Fatigue 和 nCode DesignLife 接口,完成零部件的疲勞壽命預(yù)測(cè)
Adams/Vibration 支持系統(tǒng)振動(dòng)特性分析,可進(jìn)行減振、隔振等振動(dòng)性能優(yōu)化
- 車輛專用模塊
車輛仿真專用模塊 Adams/Car 支持用戶快速建立高精度的整車虛擬樣機(jī),包括底盤(傳動(dòng)系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、懸架)、輪胎和路面、動(dòng)力總成、車身、控制系統(tǒng)等。
- 新能源車專用模塊
新能源車專用模塊 Adams/Car EV 支持 FWD、RWD、AWD 多種動(dòng)力總成布置,提供驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)控制等相關(guān)模塊,支持 FMU 聯(lián)合仿真,能夠?qū)崿F(xiàn)高保真度的機(jī)電控聯(lián)合仿真,對(duì)控制策略進(jìn)行仿真驗(yàn)證。
展開 01 案例介紹
弓網(wǎng)系統(tǒng)也稱受電弓/接觸網(wǎng)系統(tǒng),它由受電弓、接觸網(wǎng)以及兩者之間的接觸力學(xué)和運(yùn)動(dòng)關(guān)系構(gòu)成,是高鐵列車上的供電受流系統(tǒng)。受電弓與接觸網(wǎng)之間的接觸行為和受力情況是進(jìn)一步研究評(píng)價(jià)弓網(wǎng)可靠性的基礎(chǔ)。
當(dāng)弓網(wǎng)之間的接觸力過大時(shí),弓網(wǎng)之間會(huì)有較大的摩擦力,導(dǎo)致線纜迅速磨損;而當(dāng)兩者之間接觸力過小時(shí),受電弓和接觸網(wǎng)可能會(huì)出現(xiàn)分離現(xiàn)象,接觸線上的高壓電會(huì)擊穿空氣,在受電弓和接觸網(wǎng)之間出現(xiàn)電弧,損傷其他電氣元件,進(jìn)一步造成不必要的損失。
弓網(wǎng)動(dòng)力學(xué)仿真的難點(diǎn)在于接觸網(wǎng)上使用的架空線纜拉伸模量遠(yuǎn)大于壓縮模量。并且在預(yù)緊力和重力作用下,線纜會(huì)出現(xiàn)大變形現(xiàn)象。
這樣的力學(xué)行為明顯是非線性的,需要專門的模型進(jìn)行描述。并且接觸網(wǎng)和受電弓之間存在接觸情況,需要合適的接觸設(shè)置以及非線性動(dòng)力學(xué)求解器進(jìn)行求解。
本案例將使用通用結(jié)構(gòu)仿真軟件中集成CABLE線纜模型、接觸算法以及非線性動(dòng)力學(xué)求解器,進(jìn)行弓網(wǎng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)仿真。
圖1 弓網(wǎng)系統(tǒng)
02 幾何模型與網(wǎng)格劃分
接觸網(wǎng)總長(zhǎng)度為550m,受電弓可以使用彈簧-阻尼-質(zhì)量模型進(jìn)行簡(jiǎn)化模擬,因此只需要使用簡(jiǎn)單的點(diǎn)線建模即可。建模完成后的模型示意圖如下所示:
圖2 弓網(wǎng)幾何模型
接觸網(wǎng)和受電弓整體都使用線性單元進(jìn)行網(wǎng)格劃分。
03 模型設(shè)置
圖3 弓網(wǎng)各部分組件示意圖
圖3中展示了接觸網(wǎng)上各組件的名稱,其中承力索和接觸線部分使用CABLE單元進(jìn)行模擬,承力索和吊弦部分使用彈簧-質(zhì)量模型進(jìn)行模擬。受電弓使用彈簧-阻尼-質(zhì)量單元進(jìn)行模擬。
04 邊界條件設(shè)置
承力索和接觸線受到水平方向上的預(yù)張力后,承力索上的懸掛點(diǎn)設(shè)置為固定點(diǎn),接觸線上定位器處給定豎直方向的剛度,固定水平方向的自由度。
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