系統(tǒng)動力學(xué)建模的案例
電驅(qū)動系統(tǒng)減速器剛?cè)狁詈?em>動力學(xué)建模及振動噪聲優(yōu)化
摘 要
電驅(qū)動系統(tǒng)屬于結(jié)構(gòu)核心零部件，受社會發(fā)展趨勢影響，其未來發(fā)展趨勢為高速化、集成化。將其與傳統(tǒng)動力系統(tǒng)相對比發(fā)現(xiàn)，電驅(qū)動系統(tǒng)內(nèi)部缺少噪聲掩蓋裝置，使得電機噪聲、齒輪嚙合階次噪聲日益嚴(yán)重，在高速化、集成化發(fā)展過程中，電驅(qū)動系統(tǒng)內(nèi)部耦合性不斷提高，系統(tǒng)響應(yīng)日益復(fù)雜，如何降低噪聲成為了一項重點內(nèi)容。本文通過高速電驅(qū)動系統(tǒng)剛?cè)狁詈?em>建模及動力學(xué)特性，針對其振動噪聲展開分析，旨在為相關(guān)人員優(yōu)化電驅(qū)動系統(tǒng)提供幫助。
關(guān)鍵詞
電驅(qū)動系統(tǒng) 減速器 剛?cè)狁詈?em>動力學(xué)建模 振動噪聲
電驅(qū)動系統(tǒng)作為我國未來發(fā)展的關(guān)鍵，其使用覆蓋范圍日益提高，且其行業(yè)地位也日益提高，有關(guān)人員對其關(guān)注度不斷提高。對其發(fā)展進行分析發(fā)現(xiàn)，電驅(qū)動系統(tǒng)振動噪聲問題成了限制其發(fā)展的主要原因，實際優(yōu)化中，可以嘗試以電驅(qū)動系統(tǒng)減速器剛?cè)狁詈?em>動力學(xué)模型為切入點，針對振動噪聲展開分析，明確最終優(yōu)化。
1 電驅(qū)動系統(tǒng)動力學(xué)建模及振動噪聲研究現(xiàn)狀
1.1 電驅(qū)動系統(tǒng)動力學(xué)建模
通過對現(xiàn)有資料進行收集整理可知，現(xiàn)階段，驅(qū)動電機與減速器的一體化電驅(qū)動系統(tǒng)動力學(xué)模型為劣勢內(nèi)容，研究人員對其關(guān)注度較低，在所構(gòu)建的耦合電磁激勵與齒輪傳遞誤差激勵模型中，都滲透有其內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成耦合變形內(nèi)容。下面針對驅(qū)動電機系統(tǒng)建模與一體化電驅(qū)動系統(tǒng)動力學(xué)建模進行了闡述：
1. 驅(qū)動電機振動噪聲建模：現(xiàn)階段，此方面內(nèi)容常用建模手法有很多，比如數(shù)值計算方法、解析計算方法、半解析計算方法等。從本質(zhì)上進行分析，驅(qū)動電機電磁振動噪聲計算具有復(fù)雜性特點，包括眾多類型問題，比如電磁場、結(jié)構(gòu)模態(tài)、振動相應(yīng)等。借助上述方法可以高速、優(yōu)質(zhì)地完成電磁力計算，模擬出其在自然狀態(tài)下的振動噪聲情況 [1]。
2.
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對其發(fā)展進行分析發(fā)現(xiàn)，電驅(qū)動系統(tǒng)振動噪聲問題成了限制其發(fā)展的主要原因，實際優(yōu)化中，可以嘗試以電驅(qū)動系統(tǒng)減速器剛?cè)狁詈?em>動力學(xué)模型為切入點，針對振動噪聲展開分析，明確最終優(yōu)化。
1 電驅(qū)動系統(tǒng)動力學(xué)建模及振動噪聲研究現(xiàn)狀
1.1 電驅(qū)動系統(tǒng)動力學(xué)建模
通過對現(xiàn)有資料進行收集整理可知，現(xiàn)階段，驅(qū)動電機與減速器的一體化電驅(qū)動系統(tǒng)動力學(xué)模型為劣勢內(nèi)容，研究人員對其關(guān)注度較低，在所構(gòu)建的耦合電磁激勵與齒輪傳遞誤差激勵模型中，都滲透有其內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成耦合變形內(nèi)容。下面針對驅(qū)動電機系統(tǒng)建模與一體化電驅(qū)動系統(tǒng)動力學(xué)建模進行了闡述：
1. 驅(qū)動電機振動噪聲建模：現(xiàn)階段，此方面內(nèi)容常用建模手法有很多，比如數(shù)值計算方法、解析計算方法、半解析計算方法等。從本質(zhì)上進行分析，驅(qū)動電機電磁振動噪聲計算具有復(fù)雜性特點，包括眾多類型問題，比如電磁場、結(jié)構(gòu)模態(tài)、振動相應(yīng)等。借助上述方法可以高速、優(yōu)質(zhì)地完成電磁力計算，模擬出其在自然狀態(tài)下的振動噪聲情況 [1]。
2. 一體化電驅(qū)動系統(tǒng)動力學(xué)建模方法：現(xiàn)階段與此方面有關(guān)的研究內(nèi)容較少，在之前，有關(guān)人員的關(guān)注內(nèi)容主要包括兩方面內(nèi)容，分別是齒輪傳動系統(tǒng)噪聲與驅(qū)動電機振動噪聲。
展開 《機械系統(tǒng)動力學(xué)分析及ADAMS應(yīng)用教程》
【內(nèi)容提要】
本書介紹了虛擬產(chǎn)品開發(fā)與虛擬樣機技術(shù)的特點、內(nèi)容及其應(yīng)用，機械系統(tǒng)動力學(xué)分析與仿真在數(shù)字化功能樣機中的重要作用，以及多體系統(tǒng)動力學(xué)的基本理論，主要包括多剛體系統(tǒng)動力學(xué)建模、多柔體系統(tǒng)動力學(xué)建模、多體系統(tǒng)動力學(xué)方程求解及多體系統(tǒng)動力學(xué)中的剛性(Stiff)問題，并進一步介紹了ADAMS軟件的基本算法，包括ADAMS建模中的概念、運動學(xué)分析算法、動力學(xué)分析算法、靜力學(xué)分析及線性化分析算法，以及ADAMS軟件積分器介紹。根據(jù)作者使用 ADAMS的經(jīng)驗和體會，結(jié)合實際的例子對機械系統(tǒng)動力學(xué)分析的建模、分析、優(yōu)化以及專業(yè)化仿真系統(tǒng)的二次開發(fā)等進行了較詳細(xì)的闡述。
本書可作為高等院校“機械系統(tǒng)動力學(xué)分析”課程教材，對從事機械系統(tǒng)數(shù)字化功能樣機的建模、求解、專業(yè)化仿真系統(tǒng)二次開發(fā)的工程技術(shù)人員具有重要的實用價值，可作為機電工程類本科、研究生教學(xué)用書。
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工程系統(tǒng)動力學(xué)、建模、仿真與設(shè)計：拉格朗日圖與鍵圖方法
工程系統(tǒng)動力學(xué)、建模、仿真與設(shè)計.epub
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英文 |EPUB（真實）|2021年 |217頁 |ISBN ：無 |20.4 MB
本書介紹了有效的系統(tǒng)建模方法，包括拉格朗日圖和鍵圖，以及相關(guān)工程軟件工具20-sim的應(yīng)用。內(nèi)容面向工程學(xué)生和該領(lǐng)域的專業(yè)人士，支持他們理解和應(yīng)用這些建模、仿真和工程系統(tǒng)設(shè)計方法。文本還包含展示部分已完成示例的視頻。
【1月10日-11日 北京】車輛傳動系統(tǒng)動力學(xué)仿真技術(shù)高級研修班
動力學(xué)仿真技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
2.1 現(xiàn)代接觸動力學(xué)理論及應(yīng)用
2.2 動力學(xué)仿真最新技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
3.發(fā)動機正時鏈傳動系統(tǒng)動力學(xué)仿真技術(shù)及工程案例
3.1 發(fā)動機正時鏈傳動系統(tǒng)工作原理
3.2 液壓張緊器工作原理與動力學(xué)建模
3.3 正時鏈傳動系統(tǒng)失效模式與評價體系
3.4 正時鏈傳動系統(tǒng)動力學(xué)建模與NVH特性分析
3.5 案例演示
4.發(fā)動機正時皮帶傳動系統(tǒng)動力學(xué)仿真技術(shù)及工程案例
4.1 正時皮帶傳動系統(tǒng)輪系設(shè)計
4.2 張緊輪工作原理與動力學(xué)建模
4.3 正時皮帶傳動系統(tǒng)失效模式與評價體系
4.4 正時皮帶傳動系統(tǒng)動力學(xué)建模與NVH特性分析
4.5 案例演示
5.發(fā)動機前端附件皮帶傳動系統(tǒng)動力學(xué)仿真技術(shù)及工程案例
5.1 前端附件皮帶傳動系統(tǒng)輪系設(shè)計
5.2 附件皮帶傳動系統(tǒng)動力學(xué)建模與NVH特性分析
5.3 案例演示
6.CVT傳動系統(tǒng)動力學(xué)仿真技術(shù)及工程案例
6.1 CVT傳動型式與工作原理
6.2 豐田Direct Shift CVT系統(tǒng)介紹
6.2 鏈?zhǔn)紺VT傳動系統(tǒng)動力學(xué)建模與仿真分析
6.3 案例演示
7.純電動車傳動系統(tǒng)動力學(xué)仿真技術(shù)及工程案
7.1 純電動車動力學(xué)總成簡介
7.2 純電動車傳動系統(tǒng)動力學(xué)建模與NVH特性分析
7.3 案例演示
8.齒輪變速箱油液飛濺潤滑仿真技術(shù)及工程案例
8.1 RecurDyn與Particleworks聯(lián)合仿真技術(shù)簡介
8.2 齒輪變速箱油液飛濺潤滑實例
四、時間地點
報到時間：2020年
展開 『分享』動力學(xué)系統(tǒng)建模
動力學(xué)系統(tǒng)建模
Modeling of Dynamics
張景繪著
動力學(xué)系統(tǒng)建模.part1.rar
動力學(xué)系統(tǒng)建模.part2.rar
機械系統(tǒng)動力學(xué)分析及 ADAMS 應(yīng)用教程
內(nèi)容簡介本書介紹了虛擬產(chǎn)品開發(fā)與虛擬樣機技術(shù)的特點、內(nèi)容及其應(yīng)用，機械系統(tǒng)動力學(xué)分析與仿真在數(shù)字化功能樣機中的重要作用以及多體系統(tǒng)動力學(xué)的基本理論，包括多剛體系統(tǒng)動力學(xué)建模、多柔體系統(tǒng)動力學(xué)建模、多體系統(tǒng)動力學(xué)方程求解及多體系統(tǒng)動力學(xué)中的剛性（Stiff）問題，并結(jié)合ADAMS軟件進一步介紹了ADAMS軟件的基本算法，包括ADAMS建模中的概念、運動學(xué)分析算法、動力學(xué)分析算法、靜力學(xué)分析及線性化分析算法以及ADAMS軟件積分器介紹。根據(jù)作者使用ADAMS的經(jīng)驗和體會，結(jié)合實際的例子對機械系統(tǒng)動力學(xué)分析的建模、分析、優(yōu)化以及專用仿真系統(tǒng)的二次開發(fā)等進行了較詳細(xì)的闡述。
本書可作為高校“機械系統(tǒng)動力學(xué)分析”課程教材，對從事機械系統(tǒng)數(shù)字化功能樣機的建模、求解、專業(yè)化仿真系統(tǒng)二次開發(fā)的工程技術(shù)人員具有重要的實用價值，可作為機電工程類本科、研究生教學(xué)用書。
機械系統(tǒng)動力學(xué)分析及 ADAMS 應(yīng)用教程1.rar
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工程系統(tǒng)動力學(xué)、建模、仿真與設(shè)計：拉格朗日圖與鍵圖方法
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動力學(xué)系統(tǒng)建模電子文檔
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淺談車輛多體動力學(xué)建模
其中，整車動力學(xué)仿真直接關(guān)系到車輛的操縱穩(wěn)定性，整車平順性以及車輛可靠性。為了獲取準(zhǔn)確的動力學(xué)響應(yīng)，提升整車動力學(xué)性能，整車多體動力學(xué)建模顯得尤為重要。懸架系統(tǒng)是車輛動力學(xué)系統(tǒng)的重要組成，故本文主要基于懸架來介紹車輛多體動力學(xué)的建模方法。
二 懸架基本構(gòu)造
懸架是汽車車架與車輪之間傳力裝置的總稱，它能夠傳遞作用在車輪和車架之間的力和力扭，并且緩沖由不平路面?zhèn)鹘o車架或車身的沖擊力，并減少由此引起的震動，以保證汽車能平順行駛。典型的懸架結(jié)構(gòu)由彈性元件、導(dǎo)向機構(gòu)、減震器、緩沖塊以及橫向穩(wěn)定桿等組成。
圖一 懸架結(jié)構(gòu)基本組成[1]
目前，常用的懸架結(jié)構(gòu)主要有麥弗遜式懸架、雙橫臂式懸架、多連桿式懸架、扭轉(zhuǎn)梁式懸架等。
三 動力學(xué)建模
3.1 模型簡化
懸架系統(tǒng)是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng)，進行動力學(xué)建模分析前應(yīng)進行一定程度上的簡化，將沒有相對運動關(guān)系的零部件組合為一體。根據(jù)零部件的真實運動關(guān)系確定合理的約束類型，通過約束連接各零部件，建立懸架系統(tǒng)的動力學(xué)簡化模型。
圖六 麥弗遜懸架基本構(gòu)造[5]
3.2 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
建立車輛多體系統(tǒng)動力學(xué)模型的關(guān)鍵在于理清系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。所謂拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)指的是將系統(tǒng)內(nèi)部的實體抽象成與其大小、形狀無關(guān)的“點”，而實體間的連接抽象成線，其本質(zhì)就是研究系統(tǒng)內(nèi)部各部件之間的連接關(guān)系。下圖以麥弗遜懸架為例，描述了其在垂向路徑下的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)關(guān)系。
圖七 麥弗遜懸架垂向路徑拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
子系統(tǒng)內(nèi)部及各子系統(tǒng)之間通過約束副建立連接關(guān)系，在多體系統(tǒng)動力學(xué)建模過程中，常用的約束主要有鉸鏈（Joint）約束與襯套（Bushing）約束。鉸鏈約束是一種理想約束，對于柔性連接我們則采用襯套約束。襯套約束是連接在兩個部件之間，通過6個自由度（3個軸向，3個轉(zhuǎn)向）來定義連接狀態(tài)。
展開 直播預(yù)告 | 基于多體動力學(xué)的飛機系統(tǒng)參數(shù)化建模與分析工具
精彩直播預(yù)告
在飛機工程領(lǐng)域，起落架、艙門、水平及垂直面等作動系統(tǒng)是飛機設(shè)計的關(guān)鍵組成部分。運用多體動力學(xué)方法對這些系統(tǒng)進行建模與分析時，需兼顧仿真工具特性與行業(yè)工程經(jīng)驗。為此，海克斯康推出基于多體動力學(xué)的飛機系統(tǒng)參數(shù)化建模與分析工具，深度融合軟件功能與工程實踐，顯著提升行業(yè)工程人員的工作專業(yè)性與便捷性。
飛機機構(gòu)系統(tǒng)多體動力學(xué)建模與仿真常面臨三大挑戰(zhàn)：如何快速構(gòu)建專業(yè)級典型飛機系統(tǒng)模型、有效繼承和管理歷史數(shù)據(jù)、精準(zhǔn)定義專業(yè)仿真工況邊界。海克斯康的參數(shù)化建模技術(shù)給出了解決方案：通過關(guān)鍵輸入數(shù)據(jù)驅(qū)動模型快速生成，大幅縮短建模周期；在參數(shù)化過程中嵌入成熟建模經(jīng)驗，確保模型專業(yè)可靠。對于專業(yè)研究單位和生產(chǎn)廠家，借助數(shù)據(jù)管理技術(shù)，可充分復(fù)用歷史型號數(shù)據(jù)，不僅為后續(xù)研究提供堅實數(shù)據(jù)支撐，還能靈活組合生成多種分析方案，加速方案迭代優(yōu)化。而專業(yè)仿真工況邊界定義功能，不僅節(jié)省工程師建模時間，更將行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)試驗邊界固化為標(biāo)準(zhǔn)流程，保證仿真分析的專業(yè)性和規(guī)范性。
本期直播講堂請到了海克斯康工業(yè)軟件高級技術(shù)經(jīng)理陳志偉，在直播間中陳經(jīng)理將聚焦Adams Aircraft工具的核心功能與應(yīng)用流程展開，詳細(xì)解讀關(guān)鍵技術(shù)要點并結(jié)合典型行業(yè)案例，系統(tǒng)闡述其架構(gòu)、參數(shù)化建模方法、常用分析類型設(shè)置，助力相關(guān)工程人員高效應(yīng)用。更多精彩盡在海克斯康直播講堂，敬請關(guān)注！
展開 
多學(xué)科統(tǒng)一的多體動力學(xué)建模方法
在現(xiàn)代的機電系統(tǒng)中，例如機器人、機械臂、車輛等，是多學(xué)科相互作用、相互交叉的，包括機械、電學(xué)、液壓、熱學(xué)等學(xué)科，如何分析這些系統(tǒng)的動力學(xué)耦合特性就顯得特別有意義，如果以單個學(xué)科的角度或以局部組件為對象進行分析，雖然很多局部的細(xì)節(jié)考慮到，而各個系統(tǒng)間的相互作用卻被簡化了，相反的如果從整個系統(tǒng)的角度，彼此之間的交互作用卻是十分重要的，也是十分突出的。在多學(xué)科多體系統(tǒng)動力學(xué)的分析中，應(yīng)該包括建模和分析，即建立的動力學(xué)方程和利用數(shù)值方法進行求解，最后形成了仿真分析，如下圖所示
在多學(xué)科耦合系統(tǒng)動力學(xué)建模和分析的方法也很多，包括線狀圖法（Linear graph）、鍵合圖法（Bond graph）、圖論（Graph theories）、“等效”方法。
線狀圖方法是數(shù)學(xué)的一個分支，主要研究系統(tǒng)拓?fù)?em>學(xué)，由L.Euler在18世紀(jì)左右提出，在20世紀(jì)擴展到物理建模中。鍵合圖法在1959年由H.M.Paynterti提出，是以能量守恒原理為基礎(chǔ)，以勢、流、變位和動量四個廣義變量表示各個物理參數(shù)，具有因果關(guān)系，但是多適用于平面模型建模，在三維多體系統(tǒng)中較為復(fù)雜，還有待發(fā)展，鍵合圖如圖圖所示。
一些學(xué)者在線狀圖和鍵合圖的基礎(chǔ)上提出了圖論的多體建模方法。其中Waterloo大學(xué)的John.McPhee教授利用圖論方法建立機電耦合系統(tǒng)的動力學(xué)方程提出較具體的方法。
下面介紹屬于“等效”的方法。采用虛功原理建立多學(xué)科的系統(tǒng)動力學(xué)方程，這種方法依賴于選擇獨立的廣義坐標(biāo)，能夠描述系統(tǒng)的配置。通過對多個學(xué)科的物理量的等效對應(yīng)關(guān)系，便可以依據(jù)多體動力學(xué)方法進行建模求解。
展開 《系統(tǒng)動力學(xué)（英文版·第4版）》
、狀態(tài)空間建模、電動系統(tǒng)和電子機械系統(tǒng)、流體系統(tǒng)與熱系統(tǒng)以及動力學(xué)系統(tǒng)的分析方法；后兩章為控制系統(tǒng)導(dǎo)論，介紹時域系統(tǒng)和頻域系統(tǒng)的分析與設(shè)計方法。
（交流貼）齒輪動力學(xué)、機械動力學(xué)、行星齒輪動力學(xué)、人字齒行星齒輪動力學(xué)、MATLAB建模、Workbench強度仿真等
本人專攻齒輪動力學(xué)、機械動力學(xué)、行星齒輪動力學(xué)、人字齒行星齒輪動力學(xué)、MATLAB建模、Workbench強度仿真等，歡迎相關(guān)研究方向的人員來交流。
基于ANSYS APDL 轉(zhuǎn)子動力學(xué)建模及動力學(xué)分析，包括坎貝爾圖，瞬態(tài)分析等 ￥15
模型
坎貝爾圖
瞬態(tài)分析某點的軌跡圖
附件包括：轉(zhuǎn)子的建模文件zhu1，及轉(zhuǎn)子動力學(xué)模態(tài)、考慮預(yù)應(yīng)力的轉(zhuǎn)子動力及瞬肪分析的命令流doc文件。
