LMS机电液智能系统仿真分析

LMS机电液智能系统仿真分析报告人:张永强2010年7月×日ShanghaiJiaoTongUniversity目录LMSVirtual.Lab简介机械多学科仿真平台技术方案Virtual.LabMotionVirtual.LabMotion与Imagine.LabAMESim的联合仿真解决方案实例ShanghaiJiaoTongUniversityLMSVirtual.Lab简介LMSVirtual.Lab—集成的多学科3维建模与仿真分析平台ShanghaiJiaoTongUniversityLMSVirtual.Lab简介ShanghaiJiaoTongUniversityLMSVirtual.Lab简介ShanghaiJiaoTongUniversityLMSVirtual.Lab简介ShanghaiJiaoTongUniversityLMSVirtual.Lab简介ShanghaiJiaoTongUniversity机械多学科仿真平台技术方案ShanghaiJiaoTongUniversity机械多学科仿真平台技术方案ShanghaiJiaoTongUniversityVirtual.LabMotionLMSVirtual.LabMotion是专门为模拟机械系统的真实运动和载荷而设计的。评价复杂机械系统的真实性能为结构分析、耐久性和振动噪声研究提供精确的载荷在样机试验前分析和优化机械系统的真实性能ShanghaiJiaoTongUniversityVirtual.LabMotionShanghaiJiaoTongUniversityLMSVirtual.LabMotion应用领域TounderstandthedynamicsofasystemToquicklyevaluatedesignalternativesTopredictloadsofverycomplexsystemsTooptimizeride&handlingperformancesTomakedurability&acousticanalysisTomakeflexibleandautomatedanalysesShanghaiJiaoTongUniversityVirtual.LabMotionShanghaiJiaoTongUniversityVirtual.LabMotion建模关键：物体的质心位置、质量、转动惯量和几何形状；支持Proe、UG、Step、Parasolid和Igs等CAD文件的导入；基于Catia的CAD平台，可直接在Catia模型上进行多体动力学的定义，也可利用Catia的CAD功能创建“体”，如：二维草绘、实体建模、参数化和布尔运算等；CAD与多体动力学的无缝集成ShanghaiJiaoTongUniversityVirtual.LabMotion定义物体之间的铰链、约束和驱动关系；操作上继承了CAD的操作风格和思维习惯，使工程师能够在最短的时间内掌握多体动力学软件的使用；运动学关系的检查；运动学简化:过约束与欠约束；CAD装配与CAE装配的一致性ShanghaiJiaoTongUniversityVirtual.LabMotion刚柔耦合的优点：ShanghaiJiaoTongUniversityMotion与AMESim的联合仿真ShanghaiJiaoTongUniversityMotion与AMESim的联合仿真ShanghaiJiaoTongUniversityMotion与AMESim的联合仿真AMESim与Virtual.LabMotion可以通过三种方式进行闭环耦合分析：Co-Simulation方式AMESim和VLMotion求解器在分析过程中同时运行Coupled方式VLMotion作为Master求解器FunctionEvaluation方式AMESim求解器作为主求解器ShanghaiJiaoTongUniversity解决方案实例ShanghaiJiaoTongUniversityShanghaiJiaoTongUniversityLMS多学科分析流程－Excavator􀂃在Virtual.LabMotion中建立挖土机的多刚体机构动力学模型，进行初步的机构运动学分析；􀂃使用Imagine.LabAMESim建立详细的电液作动系统；􀂃将电液系统与机构模型整合，电液系统向机构模型输出作用力，机构模型反馈部件的动力学响应量（位移、速度）；􀂃使用Virtual.LabStructure对关键承载部件进行有限元分析，得到模态集和柔性体；􀂃将Virtual.LabMotion机构模型中相应的刚体部件替换为弹性体，建立刚-弹耦合模型；􀂃进行整体动力学计算分析，评价作动性能和响应指标等；将计算结果的载荷与应力谱输出到Virtual.LabDurability；􀂃使用Virtual.LabDurability进行疲劳分析；􀂃调整模型中的设计参数以满足设计指标，或通过Virtual.LabOptimization进行优化设计ShanghaiJiaoTongUniversity在Virtual.LabMotion中建立挖土机的多刚体机构动力学模型，进行初步的机构运动学分析；ShanghaiJiaoTongUniversity使用Imagine.LabAMESim建立详细的电液作动系统；􀂃将电液系统与机构模型整合，电液系统向机构模型输出作用力，机构模型反馈部件的动力学响应量（位移、速度）；ShanghaiJiaoTongUniversityShanghaiJiaoTongUniversityShanghaiJiaoTongUniversity实例2——起落架ShanghaiJiaoTongUniversityLMSVirtual.Lab将3D多学科仿真集成在统一环境下，模型和数据统一，在各学科间共用，便于进行多学科耦合分析，降低了建模工作量系统仿真AMESim与三维仿真Virtual.Lab具有无缝集成的接口，便于进行机电一体化分析总结：