LMS机电液智能系统仿真分析

1、LMSLMS机电液智能系统仿真分析机电液智能系统仿真分析报告人: 张永强2010年7月日Shanghai Jiao Tong University目录目录LMS Virtual.Lab简介机械多学科仿真平台技术方案Virtual.Lab MotionVirtual.Lab Motion与Imagine.Lab AMESim的联合仿真解决方案实例Shanghai Jiao Tong UniversityLMS Virtual.Lab简介LMS Virtual.Lab集成的多学科3维建模与仿真分析平台Shanghai Jiao Tong UniversityLMS Virtual.Lab简介Sha

2、nghai Jiao Tong UniversityLMS Virtual.Lab简介Shanghai Jiao Tong UniversityLMS Virtual.Lab简介Shanghai Jiao Tong UniversityLMS Virtual.Lab简介Shanghai Jiao Tong University机械多学科仿真平台技术方案Shanghai Jiao Tong University机械多学科仿真平台技术方案Shanghai Jiao Tong UniversityVirtual.Lab MotionLMS Virtual.Lab Motion是专门为模拟机械系统的真

3、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Shanghai Jiao Tong UniversityVirtual.Lab MotionShanghai Jiao Tong UniversityLMS Virtual.Lab Motion 应用领域To understand the dynamics of a systemTo quickly evaluate design alternatives To predict loads of very complex systemsTo optimize

4、ride & handling performancesTo make durability & acoustic analysisTo make flexible and automated analysesShanghai Jiao Tong UniversityVirtual.Lab MotionShanghai Jiao Tong UniversityVirtual.Lab Motion建模关键：物体的质心位置、质量、转建模关键：物体的质心位置、质量、转动惯量和几何形状；动惯量和几何形状；支持支持Proe、UG、Step、Parasolid和和 Igs等等CAD文件的导

5、入文件的导入 ；基于基于Catia的的CAD平台，可直接在平台，可直接在Catia模型上进行多体动力学的定义，也可利模型上进行多体动力学的定义，也可利用用Catia的的CAD功能创建功能创建“体体”，如：，如：二维草绘、实体建模、参数化和布尔运二维草绘、实体建模、参数化和布尔运算等；算等；CAD与多体动力学的无缝集成与多体动力学的无缝集成Shanghai Jiao Tong UniversityVirtual.Lab Motion定义物体之间的铰链、约束和驱动关系；定义物体之间的铰链、约束和驱动关系；操作上继承了操作上继承了CAD的操作风格和思维习的操作风格和思维习惯，使工程师能够在最短的时间

6、内掌握惯，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；多体动力学软件的使用；运动学关系的检查；运动学关系的检查；运动学简化运动学简化: 过约束与欠约束过约束与欠约束；CADCAD装配与装配与CAECAE装配的一致性装配的一致性Shanghai Jiao Tong UniversityVirtual.Lab Motion刚柔耦合的优点：Shanghai Jiao Tong UniversityMotion与AMESim的联合仿真Shanghai Jiao Tong UniversityMotion与AMESim的联合仿真Shanghai Jiao Tong UniversityMotio

7、n与AMESim的联合仿真AMESim与与Virtual.Lab Motion可以通过三种方式进行闭环耦合分析：可以通过三种方式进行闭环耦合分析：Co-Simulation方式方式AMESim和和VL Motion求解器在求解器在分析过程中同时运行分析过程中同时运行Coupled方式方式VL Motion作为作为Master求解器求解器Function Evaluation方式方式AMESim求解器作为主求解器求解器作为主求解器Shanghai Jiao Tong University解决方案实例Shanghai Jiao Tong UniversityShanghai Jiao Tong U

8、niversityLMS多学科分析流程多学科分析流程Excavator 在Virtual.Lab Motion中建立挖土机的多刚体机构动力学模型，进行初步的中建立挖土机的多刚体机构动力学模型，进行初步的机构机构运动学分析； 使用Imagine.Lab AMESim建立详细的电液作动系统；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.Lab Structure对关键承载部件进行有限元分析，得到模态集和对关键承载部件进行有限元分析，得到模态集和柔性柔性体； 将Virtual.Lab Motion

9、机构模型中相应的刚体部件替换为弹性体，建立刚机构模型中相应的刚体部件替换为弹性体，建立刚-弹弹耦合耦合模型； 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.Lab Durability； 使用Virtual.Lab Durability进行疲劳分析；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.Lab Optimization进行进行优优化设计Shanghai Jiao Tong University在Virtual.Lab Motion中建立挖土机的多刚体机构动力学模型，进行初步的机构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；Shanghai Jiao Tong University使用Imagine.Lab AMESim建立详细的电液作动系统；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）；Shanghai Jiao Tong UniversityShanghai Jiao Tong UniversityShanghai Jiao Tong University实例2起落架Shanghai Jiao Tong UniversityLMS Virtual.