弧形彈簧的案例
Adams-Marc聯(lián)合仿真助力萊頓汽車(chē)集團(tuán)提升仿真計(jì)算效率
——萊頓汽車(chē)集團(tuán)總工程師 賈博士
萊頓汽車(chē)集團(tuán)的曲軸減震器扭矩調(diào)制器專(zhuān)利，采用弧形彈簧隔離機(jī)構(gòu)，以使附件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)慣性與發(fā)動(dòng)機(jī)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)解耦。萊頓扭矩調(diào)制器通過(guò)調(diào)整彈簧剛度，來(lái)控制系統(tǒng)諧振頻率。由于彈簧剛度比傳統(tǒng)的橡膠隔振器更軟，發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)在傳遞到傳動(dòng)帶附件之前大多被吸收。由于所有附件幾乎沒(méi)有激勵(lì)，這導(dǎo)致了附件都具有非常小的振幅。
該產(chǎn)品雖然在尺寸上相當(dāng)小，但包含一個(gè)由一系列部件組成的復(fù)雜機(jī)構(gòu)，這些部件通過(guò)復(fù)雜的摩擦接觸而不是固定連接，相互傳遞動(dòng)力。
萊頓汽車(chē)集團(tuán)總工程師賈博士說(shuō)：“這種設(shè)備在設(shè)計(jì)上面臨巨大挑戰(zhàn)，我們需要充分了解在動(dòng)態(tài)負(fù)載條件下的設(shè)計(jì)行為，產(chǎn)品必須可定制，為許多不同的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)提供最佳性能。在過(guò)去，這涉及到耗時(shí)且昂貴的試錯(cuò)過(guò)程。”
萊頓是一家全球性公司，為汽車(chē)提供高質(zhì)量的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品。萊頓是第一家公司開(kāi)發(fā)并批量生產(chǎn)汽車(chē)自動(dòng)張緊器和單皮帶附件驅(qū)動(dòng)器。35年間，萊頓在汽車(chē)皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)和零部件設(shè)計(jì)應(yīng)用領(lǐng)域確立了全球領(lǐng)先地位。該公司致力于開(kāi)發(fā)創(chuàng)新產(chǎn)品，為其全球客戶(hù)群提供針對(duì)車(chē)輛性能和NVH挑戰(zhàn)的獨(dú)特工程解決方案。
技術(shù)挑戰(zhàn)
萊頓開(kāi)發(fā)了精確模擬扭矩調(diào)制器操作的能力，包括設(shè)計(jì)行為、部件如何相互運(yùn)動(dòng)和反饋，以及使用Marc非線(xiàn)性分析有限元軟件模擬部件在動(dòng)態(tài)載荷下發(fā)生什么情況。雖然通過(guò)仿真準(zhǔn)確模擬了設(shè)計(jì)的性能，避免了昂貴的試制和耗時(shí)的測(cè)試。然而，由于對(duì)每個(gè)組件都要進(jìn)行非線(xiàn)性有限元分析，因此計(jì)算資源需求相當(dāng)大。執(zhí)行典型模擬的時(shí)間為30小時(shí)，這限制了非線(xiàn)性分析在設(shè)計(jì)過(guò)程中的使用程度。
解決方案
“海克斯康工業(yè)軟件旗下的Marc是的非線(xiàn)性分析領(lǐng)域的知名軟件，Adams在MBD軟件領(lǐng)域同樣也是，提供的解決方案是按照我們的要求來(lái)整合這兩種技術(shù)。”賈博士說(shuō)。
展開(kāi) 設(shè)計(jì)仿真 | Adams-Marc聯(lián)合仿真助力萊頓汽車(chē)集團(tuán)提升仿真計(jì)算效率
——萊頓汽車(chē)集團(tuán)總工程師 賈博士
萊頓汽車(chē)集團(tuán)的曲軸減震器扭矩調(diào)制器專(zhuān)利，采用弧形彈簧隔離機(jī)構(gòu)，以使附件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)慣性與發(fā)動(dòng)機(jī)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)解耦。萊頓扭矩調(diào)制器通過(guò)調(diào)整彈簧剛度，來(lái)控制系統(tǒng)諧振頻率。由于彈簧剛度比傳統(tǒng)的橡膠隔振器更軟，發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)在傳遞到傳動(dòng)帶附件之前大多被吸收。由于所有附件幾乎沒(méi)有激勵(lì)，這導(dǎo)致了附件都具有非常小的振幅。
該產(chǎn)品雖然在尺寸上相當(dāng)小，但包含一個(gè)由一系列部件組成的復(fù)雜機(jī)構(gòu)，這些部件通過(guò)復(fù)雜的摩擦接觸而不是固定連接，相互傳遞動(dòng)力。
萊頓汽車(chē)集團(tuán)總工程師賈博士說(shuō)：“這種設(shè)備在設(shè)計(jì)上面臨巨大挑戰(zhàn)，我們需要充分了解在動(dòng)態(tài)負(fù)載條件下的設(shè)計(jì)行為，產(chǎn)品必須可定制，為許多不同的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)提供最佳性能。在過(guò)去，這涉及到耗時(shí)且昂貴的試錯(cuò)過(guò)程。”
萊頓是一家全球性公司，為汽車(chē)提供高質(zhì)量的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品。萊頓是第一家公司開(kāi)發(fā)并批量生產(chǎn)汽車(chē)自動(dòng)張緊器和單皮帶附件驅(qū)動(dòng)器。35年間，萊頓在汽車(chē)皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)和零部件設(shè)計(jì)應(yīng)用領(lǐng)域確立了全球領(lǐng)先地位。該公司致力于開(kāi)發(fā)創(chuàng)新產(chǎn)品，為其全球客戶(hù)群提供針對(duì)車(chē)輛性能和NVH挑戰(zhàn)的獨(dú)特工程解決方案。
技術(shù)挑戰(zhàn)
萊頓開(kāi)發(fā)了精確模擬扭矩調(diào)制器操作的能力，包括設(shè)計(jì)行為、部件如何相互運(yùn)動(dòng)和反饋，以及使用Marc非線(xiàn)性分析有限元軟件模擬部件在動(dòng)態(tài)載荷下發(fā)生什么情況。雖然通過(guò)仿真準(zhǔn)確模擬了設(shè)計(jì)的性能，避免了昂貴的試制和耗時(shí)的測(cè)試。然而，由于對(duì)每個(gè)組件都要進(jìn)行非線(xiàn)性有限元分析，因此計(jì)算資源需求相當(dāng)大。執(zhí)行典型模擬的時(shí)間為30小時(shí)，這限制了非線(xiàn)性分析在設(shè)計(jì)過(guò)程中的使用程度。
展開(kāi) 設(shè)計(jì)仿真 | Adams-Marc聯(lián)合仿真助力萊頓汽車(chē)集團(tuán)提升仿真計(jì)算效率
——萊頓汽車(chē)集團(tuán)總工程師 賈博士
萊頓汽車(chē)集團(tuán)的曲軸減震器扭矩調(diào)制器專(zhuān)利，采用弧形彈簧隔離機(jī)構(gòu)，以使附件驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)慣性與發(fā)動(dòng)機(jī)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)解耦。萊頓扭矩調(diào)制器通過(guò)調(diào)整彈簧剛度，來(lái)控制系統(tǒng)諧振頻率。由于彈簧剛度比傳統(tǒng)的橡膠隔振器更軟，發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)在傳遞到傳動(dòng)帶附件之前大多被吸收。由于所有附件幾乎沒(méi)有激勵(lì)，這導(dǎo)致了附件都具有非常小的振幅。
該產(chǎn)品雖然在尺寸上相當(dāng)小，但包含一個(gè)由一系列部件組成的復(fù)雜機(jī)構(gòu)，這些部件通過(guò)復(fù)雜的摩擦接觸而不是固定連接，相互傳遞動(dòng)力。
萊頓汽車(chē)集團(tuán)總工程師賈博士說(shuō)：“這種設(shè)備在設(shè)計(jì)上面臨巨大挑戰(zhàn)，我們需要充分了解在動(dòng)態(tài)負(fù)載條件下的設(shè)計(jì)行為，產(chǎn)品必須可定制，為許多不同的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)提供最佳性能。在過(guò)去，這涉及到耗時(shí)且昂貴的試錯(cuò)過(guò)程。”
展開(kāi) 在 COMSOL 中對(duì)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行仿真
為了創(chuàng)造弧形表面或類(lèi)似彈簧的結(jié)構(gòu)，MEMS 設(shè)備制造商有時(shí)會(huì)使用電鍍工藝在微鏡中引入殘余應(yīng)力。這個(gè)案例演示了如何建立這樣的模型，并在模型中包括了初始應(yīng)力和應(yīng)變。此外，該模型還演示了不同材料的變形結(jié)構(gòu)有什么不同，例如鋁和鋼。
鋁的微鏡變形和剝離。
鋼的微鏡變形和剝離。
在你的模型中模擬光學(xué)器件
COMSOL Multiphysics 還提供了許多用于光學(xué)仿真的其他功能，以及與機(jī)械、熱耦合仿真的功能，或模擬其他 MEMS 元件的功能。
波動(dòng)光學(xué)模塊提供的波束包絡(luò)法專(zhuān)用工具，可用于模擬光學(xué)介質(zhì)中的高頻電磁波。您也可以將結(jié)構(gòu)力學(xué)與波動(dòng)光學(xué)仿真相結(jié)合來(lái)進(jìn)行模擬，就像這個(gè)腔體模型或波導(dǎo)仿真案例中。
新的射線(xiàn)光學(xué)模塊可用于建立光在光學(xué)介質(zhì)和設(shè)備中的傳播模型，其中電磁波被看作射線(xiàn)。我們還有許多包括角隅反射器模型或牛頓望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)中的光線(xiàn)傳播建模在內(nèi)的許多射線(xiàn)光學(xué)仿真案例供您參考，可在 COMSOL 官網(wǎng)下載。
本文內(nèi)容來(lái)自 COMSOL 博客
展開(kāi) 
