gt-suite各模块简介

《gt-suite各模块简介》由会员分享，可在线阅读，更多相关《gt-suite各模块简介（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、 GGT T- -S SU UI IT TE E 发动机/动力系统/车辆性能仿真软件包 日本西迪阿特有限公司 GT-SUITE 发动机/动力系统/车辆性能仿真软件包 GT-SUITE 是一个集成化的 CAE 软件包，主要应用于发动机、动力系统、车 辆性能等的设计和分析工作，包括下列模块： 1. GT-POWER发动机的性能、噪声的仿真计算，以及完整的电子控 制功能的设计。 2. GT-DRIVE车辆和动力系统的仿真计算， 包括循环工况和驱动系统 部件的动态分析。 3. GT-VTRAIN配气机构运动学、动力学和摩擦学的仿真计算，凸轮 轴震动分析，凸轮的设计。 4. GT-COOL发动机的热管理

2、，以及冷却系统的分析。 5. GT-FUEL燃油供给系统压力和流动情况的动力学计算，液压系统 的分析。 6. GT-CRANK刚性或柔性曲轴的动力学分析，发动机的平衡、机体 震动、发动机安装位置、轴承油膜分析。 1 上述模块涵盖了发动机机/动力系统/车辆设计和分析工作的许多内容，它们 被紧密地集成在一起，这种组织形式有很多优点：采用同一个用户交互界面；相 同的前处理（建模）和后处理（计算结果的输出） ；相同的仿真计算流程；各模 块之间数据兼容等等。因此用户只要掌握了 GT-SUITE 中的一个模块，那么他就 已经知道了其它模块的使用方法，这样节省了很多学习时间。 先进的特性： ? 高度集成的发

3、动机+动力系统+车辆仿真计算功能。 ? 所有的 GT-SUITE 模块使用的是同一个界面。 ? 针对同一个物理现象，GT-SUITE 通常提供了不同层次的物理模型，用 户可以根据实际情况选择不同复杂程度的模型。 ? 用户可以在初次建模时使用简化模型， 而在进一步的计算中将模型细化。 ? 集成了一个完整的多自变量优化功能， 用户可以方便地建立优化的目标、 约束条件、自变量等。 ? 能够自动完成多个算例的仿真计算，模型中的参数对应于不同的算例可 以有不同的值。 ? 内置了控制系统模型和数据处理模型数据库 ? 在模型图上用户可以自定义子模型。 ? 批处理功能，远程计算能力。 ? 友好的用户模型建立方

4、式。 ? 良好的在线帮助。 模型图的建立 ? 通过鼠标的单击、 拖动等动作， 将模型从模型数据库中导入到建模区中。 ： 2 ? 使用面向对象的软件设计方法减少了用户的工作量，具有不同结构参数 的同一物理模型，只要建立一个模型即可，减少了数据的冗余和输入数 据的工作量。 ? 用户可以根据需要使用、修改、定制自己的模型数据库。 ? 不仅可以在不同的模型图中相互拷贝模型，而且可以在 GT-SUITE 的各 个软件模块之间拷贝模型。 ? 用户可以将一个系统分成若干部分分别建模，保存在不同的文件中，然 后在总模型中调用相应的文件。 ? 可以使用的操作系统：Windows 95/98/NT/2000/XP

5、、Linux 和 UNIX。 输入/输出的可视化： ? 输入的几何结构可以按比例显示。 ? 计算参数实时监控。 ? 可以将不同模型的结果显示在同一张图上。 ? 瞬态过程的动画显示。 ? 很强的数据后处理和显示能力。 ? 输入/输出参数的单位可以由用户自由选择。 与第三方软件的耦合使用： ? 与 STAR-CD 进行一维/三维的耦合计算。 ? 与 SIMULINK（Mathworks,Inc）进行控制功能的设计。 ? 与 MS/EXCEL 的耦合使用简化了输入输出。 ? 与 modeFRONTIER 耦合可以进行多目标、多自变量、多约束的优化设 计。 3 GT-POWER GT-POWER 已经

6、被用于全球众多领先的发动机和车辆的制造厂、 研究所， 是 一款几乎成为工业标准的发动机仿真软件。 它具有使用方便以及与 GT-SUITE 其 它模块高度集成等优势。 在同类软件中，GT-POWER 是最全面、最灵活的一种仿真软件，市场占有率 最高，适用于许多研究开发项目。与第三方软件的耦合使用进一步加强了它的功 能，如 STAR-CD、SIMULINK、modeFRONTIER、MS/EXCEL 和 Bistro 等。 GT-POWER 可以用于发动机稳态和瞬态的仿真计算，也可以用于发动机/动 力系统的控制系统分析。它适用于几乎所有形式的内燃机，同时用它的部件可以 搭建出用户设计的各种新型发动

7、机。 GT-POWER 另一个成功的原因是拥有一支庞大的工程师队伍， 他们有着多年 的发动机设计、研发经验，以及大规模商业软件开发的成功经验。这使得软件的 更新速度很快，能根据用户的要求和反馈信息及时升级软件。我们为用户提供的 是及时、高质量的技术支持。 主要应用： ? 扭矩曲线。 ? 燃油消耗率。 ? 燃烧和排放分析。 ? 进气系统的设计和优化。 4 ? 气门升程曲线和正时的优化。 ? EGR。 ? 排气系统的在暖车过程中的响应特性。 ? 气缸部件的热分析。 ? 噪声分析（进气/排气噪声） 。 ? 涡轮增压器匹配，废气阀和旁通阀的设计。 ? 涡轮增压器的动态响应特性。 气缸部件的温度： ?

8、在排气和进气过程中的瞬态温度响应。 ? 内置了气缸有限元温度分析求解器。 ? 输出的数据可以用于有限元分析。 流动的求解： ? 基于一维流体动力学计算。 ? “空气”可以通过混合不同的气体得到，考虑湿度对气体特性的影响。 ? 燃料：碳氢化合物、酒精、氢等任意组分。 5 ? 燃烧的产物多达 11 种。 ? 完整的化学平衡计算。 ? 气体可以作为理想气体或真实气体处理。 ? 发动机中的任何部分都可以用 STAR-CD 建模，然后耦合计算。 燃烧/排放： ? 直喷式柴油机多区燃烧模型（400 区） 。 ? 火花塞引燃式发动机的湍流火焰模型 （从 CAD 得到燃烧室的 3D 形状） 。 ? 缸内直喷汽

9、油机（GDI）燃烧模型。 ? 韦伯函数模型（汽油机、柴油机） 。 ? 直接输入实验测得的放热率曲线。 火花塞? 引燃式发动机的 NOx和爆 ? 机的NOx和碳烟模型。 ? 户编写自己的燃烧过程。 系统的 震模型。 直喷式柴油 ? 催化器的化学反应模型。 允许用 ? 平均值发动机应用于控制 6 设计。 ? 进气口的湿壁模型（用于描述燃油喷到进气口壁面上形成油膜、油膜蒸 噪声分析 和压力损失。 置的噪声。 ? ） 。 缸内压力分析： 分析。 压力计算燃烧放热率。 消声 器壳体的形状。 发和输送的模型） 。 ： ? 噪声 ? 在外部任意麦克风位 ? 瞬态噪声分析（比如 1000 6000rpm 加速

10、过程） 。 通过噪声（移动的车辆 ? 倍频分析（1、1/3 和 1/10） 。 ? 压力曲线 ? 由实验得到的缸内 器的前处理工具： ? 从 CAD 得到消声 ? 复杂几何形状的 3D 网格划分。 ? 可以模拟直管、弯管、同心管、打孔管、消声织物、挡板等。 ? 与 GT-SUITE 集成在一起。 7 后处理： 于图形界面的后处理工具。 D 的数据图。 一起。 比例显示管路。 真计算报表。 ? 基 ? 可以快速得到发动机的 2D 或 3 ? 在同一张图中，可以将不同算例的数据显示在 ? 实验数据可以通过外部文件或 MS Excel 导入。 ? 在模型图中直接得到相应模块的结果。 ? 动画显示。

11、? 在模型图上按 ? 用户可以根据需要定制自己的仿 涡轮增压/超高增压： 机。 ? 多个涡轮和压气 ? 变截面涡轮和压气机。 ? 内置、外置废气阀。 ? 机械增压。 ? 动力涡轮。 8 ? 多入口涡轮和压气机。 阀或 VGT 压器数据与 GT-POWER 预处理后的 控制方面 ITE 的内置控制模块库实现控制功能。 ? 根据负荷自动调节的废气 ? 在 map 图上显示工作点的位置。 ? 数据的分析 （显示了制造厂提供的增 数据的对比情况） 。 的应用： ? 使用 GT-SU ? 传感器和执行器用于建立控制模型。 ? 使用 GT-SUITE 提供的 PID 控制器。 ? 与 SIMULINK 耦

12、合计算。 9 GT-DRIVE GT-DRIVE 是一种多用途的车辆/驱动系统动力学分析工具。 主要应用： ? 发动机+变速箱+车辆的选型和匹配。 ? 循环驾驶工况的仿真计算，包括循环燃油经济性和排放。 ? 车辆性能预测。 ? 驱动系统部件的模拟（如离合器、液力变矩器、变速箱、制动器、轮胎 和驱动系统的布置等） 。 ? 发动机和动力系统的控制。 GT-DRIVE 的运行方式包括静态、动力学（根据驾驶员动作求解） 、运动学 （从已知的车辆运动情况求解）和专家模式。 静态模式： ? 发动机+变速箱+车辆的选型和匹配。 ? 各档位的特性： ? 牵引力。 ? 牵引功率。 ? 零坡度的加速性。 ? 恒定

13、速度下的最大爬坡能力。 ? 燃油消耗率。 10 动力学模式： ? 油门、离合器、变速箱档位和制动器的控制，通过驾驶员模型或 SIMULINK。 ? 自动换档（作为发动机转速或车速，以及负荷的函数） 。 ? 加速时间（如 0100kph 或 0400m） ? 燃油消耗率和排放情况。 ? 部件的详细情况：扭转振动、离合器结合过程、轮胎牵引等。 运动学模式： ? 输入：车速曲线或循环驾驶工况。 ? 计算相应的发动机转速和扭矩， 以 实现指定的驾驶工况。 ? 燃油消耗率和排放可以对应于多 种形式下的结果：总和、平均、有 效指示功和指定距离等。 专家系统/报表模式： ? 用户提出一系列问题，比如： ?

14、在每个档位下的最大爬坡能力。 ? 指定循环驾驶工况中车辆的燃油经济性和排放。 ? 从静止加速到指定速度或距离所需的时间。 ? 仿真计算自动进行。 ? 自动设置每个问题的输入条件和输出变量。 ? 以 HTML 格式输出结果。 ? 用户可以将问题保存便于以后的使用 11 发动机模型： 1. 以 map 图的形式表示出发动机 的性能。 ? BMEP、燃油消耗率和排放。 ? 执行速度快。 2. 平均值发动机模型。 ? 具有完整的进排气管路系 统。 ? 描述了暖车过程和涡轮增压器的滞后效应。 ? 应用于控制方面可以取得合适的计算速度。 12 驱动系统/车体模型： ? 滑移特性：离合器、液力变矩器、轮胎、

15、制动器。 ? 路面，拖车。 ? 基于控制系统的驾驶员模型。 ? 混合动力车。 ? 两种层次的驱动系统建模方式： ? 典型的驱动系统只要一个模块即可表示，该模块是由 GT-DRIVE 预 编程的，采用单自由度和运动学方式进行计算。 ? 从模型库中拖入相应的模型建立详细的模型图（变速箱、驱动轴、 车体等） ，可以模拟不同的驱动系统布置、扭转振动等。 13 GT-VTRAIN GT-VTRAIN 主要应用于配气机构的机械运动和摩擦分析，是一种先进的设 计工具。它的计算精度和可靠性已经被大量的实际应用所证实。 主要应用： ? 配气机构（多体）动力学计算。 ? 配气机构的运动学计算。 ? 凸轮设计。 ?

16、 准动力学（刚性）分析，正规化 力和分离速度。 ? 接触力和冲击力， 气门落座速度 和反弹。 ? 凸轮随动件的摩擦、赫兹应力、 变形、油膜厚度。 ? 凸轮轴的扭转/弯曲的动态特 性。 ? 凸轮轴轴承轨迹、摩擦扭矩。 ? 配气机构的摩擦力和功率损失。 GT-VTRAIN 建模范围广泛，从标准 的配气结构布置到所有现代形式，包括 推杆、顶置凸轮、摆臂式和摇臂式顶置 凸轮、直接操纵式等。GT-VTRAIN 提供 了完整的动力学/液力学基本部件，同时 也提供了许多预变程的复合部件，比如 用于标准配气机构的部件（摇臂、提升 阀、液力间隙调节器等） 。使用复合部件 可以减少建模的时间，而基本部件的使用可以拓展 GT-VTRAIN 的应用范围。因 此，GT-VTRAIN 是一种配气机构多体动力学计算的软件。 14 主要功能： ? 单个或多个凸轮。 ? 实心或液力挺柱。 ? 平面或滚动随动件。 ? 单级或两级气门弹簧（机械或 空气弹簧） 。 ? 弹簧振荡和弹簧圈的相互干 扰。 ? 缸内和气门背部压力的影响。 ? 部件热膨胀的影响。 ? 多个循环过程的仿