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1、多体水动力学方案北京蓝宇天鸿科技有限公司P. #目录1 多体水动力学方案简介 32 多体水动力学软件特点 63 多体水动力学软件模块介绍123.1 LMS Virtual.LabMotion Desktop 多体水动力学桌面核心模块 123.2 LMS Virtual.LabMotion Solver多体水动力学求解器 133.3 LMS Virtual .L abFlexible Bodies 多体水动力柔性体 143.4 LMS Virtual.Lab Flexible Bodies Adva need 多体水动力高级柔性体 143.5 LMS Virtual.Lab Systems an
2、d Controls 多体水动力系统控制耦合仿真 153.6 LMS Virtual.Lab Con trols and Hydraulics Block Diagram Viewer多体水动力学控制液压查看163.7 LMS Virtual.Lab Motion Design Space Exploratio n 多体水动力系统优化 163.8 LMS Virtual. Lab Cable Model ing 多体水动力缆绳优化模块 163.9 LMS Virtual.Lab STEP In terface 多体水动力 CAD 接口模块 174 多体水动力学用户列表 185 售后服务和技术支
3、持： 19系统集成和调试验收培训 19P. #1多体水动力学方案简介LMS VirtuaLLab Motion基于计算多体系统动力学建模理论及计算方法研究，是专门为 模拟机械系统的真实运动和载荷而设计的，可作为力学教学辅助工具。它提供了有效的方 法可以快速创建和改进多体模型，有效地重复使用CAD和有限元模型，并能快速反复模拟评价多种设计方案的性能。工程师可以在早期的开发阶段利用灵活可调的模型进行概念 上的运动学和动力学研究，并在后续阶段中结合试验数据进行更具体的评估。用户通过软件用户交互界面输入描述机械系统的最基本数据，软件建立复杂机械系统运 动学和动力学程式化的数学模型，并利用内嵌的处理数学
4、模型的计算方法和数值积分方法 自动进行程式化处理，得到运动学规律和动力学响应。同时能实现有效的数据后处理，采 用动画显示、图表或其它方式提供数据处理结果。总之，LMS Virtual.Lab Motion可以帮助工程师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，同时还能在样机试验前分析和优化机械系 统的真实性能。轻松的机械建模LMS Virtual.Lab使工程部门能快速地创建和改进虚拟样机模型。采用LMS Virtual.LabMotion,用户可以从头开始创建概念模型，导入CAD部件和总成或使用已存在的多体模型。高性能设计功能加速了部件和建模的装配。当创建运
5、动副时，需要连接的部件会自动 地连接在一起。并且当修改一个部件的尺寸时，LMS Virtual.Lab Motion会自动更新整个系 统。?基于CATIA V5实体建模器的单个部件的设计?质量数据、连接和边界条件完全与几何体结合?提供与CATIA, I-DEAS, Pro/E, UG 及其它主流CAD软件包的接口?轻松导入LMS DADS与MSC.ADAMS 模型模拟真实性能LMS Virtual.Lab Motion提供一切工具，精确模拟系统在真实加载条件下的性能。用户 可以轻松地从机构模型库里面挑选单元，精确地模拟摩擦力、重力、弹簧刚度、断续接触、部件弹性及其它物理量。由LMS Virtu
6、al.Lab Motion预测的运动和内部载荷是指导部件、 连接、发动机和作动器设计的基本条件。稳定和高性能的求解器保证了甚至最复杂动力学 问题的精确和及时的处理。?基于LMS DADS求解器，因其精确性和稳定性闻名?包括运动学、动力学、准静态和预载分析?计算力、位移、速度和加速度结果显示及说明以不同显示形式显示的模拟结果使同事和用户可以准确地展开设计，并做出正确的工程 决策。同步的二维图和三维动画显示，直接把力和加速度的极值与机构位置相对应。专门 的后处理功能可以帮助工程师轻松地识别和有效地解决工程问题。?基于细致CAD模型的碰撞检测?运动包络线和力矢量的动画显示?结合位移和应力的动画显示P
7、. #P. #快速的模型验证LMS Virtual.Lab MotionLMS VirtuaLLab Motion软件提供了一个有效和反复的相关性和验证过程。它具有调节 模型参数值的功能，并能通过更复杂建模单元的定义推进模型的设计深度。通过把试验数 据和仿真模型相结合，可以加强模型的质量。当改变一个参数时, 自动更新所有有关的分析结果和管理所有需要的数据运算。VISUALIZEM I II 厂PRE-PROCESBf1I. Iriri|r11 1h MCIH工有效的设计空间探索LMS Virtual.Lab Motion能够以很高的自动化方式针对不同的设计选择和不同的步骤进 行完全的运动模拟过
8、程。LMS Virtual.Lab Motion消除了管理任务，避免了错误的发生并能 进行自动的连续分析。不同的参数设置无缝地贯穿完整的运动模拟过程。这些自动化的参 数化分析使工程师能快速地探索设计空间。2多体水动力学软件特点1) LMS Virtual.Lab Motion 基于CATIA V5的平台，具有完备的 CAD建模功能，是市面上唯一一家Catia与机械系统分析完全集成的多体动力学分析软件。当在LMS Virtual.Lab Motion中建立模型时，工程师可以直接导入或建立不同零件的细 节化CAD模型或几何框架，创建构件之间的约束和连接关系，确保能正确描述整个系统运 动学性能。之后
9、工程师通过考虑机构的动力学特性对模型及其边界环境进一步进行定义， 以准确预测系统中的时域载荷。此时除定义刚度、阻尼、接触和摩擦等部件间作用力之外, 还要给定重力、质量、及惯量等。作用力的施加可以通过一系列数学模型实现，例如弹簧 力、阻尼力、衬套力以及和周围环境密切相关的接触力。简单的力单元如基本弹簧，复杂 的如精细轮胎等。2) 深入精细建模，独特的刚柔耦合分析功能基本多体模型建立后，可以通过更为详细的受力描述对其细化。例如，当一个结构的 刚度不足以将其视为刚体时，工程师可以用柔性体来描述该结构。通过预先计算好的模态 振型，可以得到结构在大的外载荷作用下产生的变形。模态数据可以由结构本身仿真得到
10、，或导入外部的试验数据。起媒介作用的长柔性体如悬架稳定杆或风力涡轮机叶片等，可自 动分解为多个梁的组合结构，用于计算结构受载时总的非线性变形。LMS VirtuaLLabMotion多体动力学软件中有对轮胎力、衬套力、弹性体接触、齿轮接触、梁、发动机、燃 烧载荷、液力轴承、空气动力等多种复杂力学模型的详细建模模板。Virtual.Lab Motion独特的刚柔耦合分析功能，直接在 Virtual. Lab用GPS模块划分网格， 编辑网格，计算结构模态亦可后台驱动 Nastran和An sys求解结构模态，能够准确方便的将 有限元模型与刚体模型耦合在一起，形成刚柔混合的多体动力学模型。3) LM
11、S Virtual.Lab Motion 强大的接触分析能力有丰富的接触类型来满足工程上快速求解复杂接触问题的需求。除了可以定义各种接 触类型如点对点、点对拉伸面、拉伸面对旋转面等，对于复杂几何体之间的接触，还可以 通过定义有效接触面来大大提高接触分析的效率。支持刚性接触，刚柔接触和柔柔接触的建模和仿真。4) LMS Virtual.Lab Motion求解器将经典分析力学求解方法和自递归的求解方法和二为我们知道，自递归求解器对于有大量重复物体的机构的求解具有求解速度快、求解稳定的优势。但是对于复杂拓扑构型的机构，经典的分析力学求解器占有优势。LMSVirtual.Lab Motion的求解器
12、将经典分析力学求解方法和自递归的求解方法和二为一，取两 家之长，扬长避短，在保证精度的同时，大大提高了各种复杂机械系统的求解速度。5)稳定快速的求解及丰富的后处理功能模型建立后，工程师可进行求解并同时用动画和图表等方式查看结果，从而更好的理 解模型行为。工程师可以方便地改进原有设计使结构满足目标性能要求，包括载荷和应力 指标等等。6）机-电-液一体化联合仿真LMS Virtual.Lab Motion 与主流的控制软件 AMESim, Matlab, DS Plus等均有很好的接 口，能进行1D与3D相结合的仿真。特别是与AMESim的接口，非常完善。当模型包含液压、作动器、电磁等非常明确且详
13、细的控制和力的作用时， 工程师可利用包含在LMS VirtualLab和LMS Imagine.Lab （AMESim ）中完备的机电分析功能进行联合仿真。ActuatorA/TMLhimLMS Virtual.LabMotionP. #P. #SensorP. #P. #7) 专业的应用模块和子机构装配功能LMS Virtual.Lab Motion拥有专用设计模块，这些模块能够帮助使用者提高效率，快速建立所需的专业详细模型，这大大缩短了手工建模的时间。专用设计模块界面位于LMSVirtua 1丄ab Motion用户交互界面之上，工程师可用其进行专业模型建模以及分析工况的设 置。除专用设计
14、模块外，使用LMS Virtual.Lab Motion可以将现有子机构装配成一个系统。 通过这种方法，公司中的子系统设计部门可以在保持系统级协同的同时进行独立工作。Hub & bladessubsystemBrakesSubsystemhla匚gIIg & Tower subsystemWindturbiney 爲暑驚modelGeneratorsubsystem8) LMS Virtual.Lab是一个用以模拟机械系统品质属性的集成平台，实现了多体动力学仿真和优化以及振动噪声等模块之间的无缝连接。LMS Virtual.Lab提供进行多属性仿真的无缝集成环境。结合 LMS Virtual.
15、Lab Motion和 LMS Virtual.Lab Optimization，可对多体动力学模型进行优化。优化设计变量涵盖CAD模型 设 计尺寸参数到CAE模型中的各 种力学参数；结合LMS Virtual.Lab Motion和LMS Virtual .Lab Durability可进行系统级疲劳分析，多体仿真得到的载荷数据程序自动匹配并导入疲劳分析模块中。使用者可直接利用匹配好的载荷数据进行结构的疲劳分析；LMSVirtual.Lab Motion创建的模型可以直接导入到LMS Virtual.Lab NVM中进行机构的振动分 析，分析结构进而可作为边界条件在 LMS Virtual.Lab Acoustic中进一步对结构进行噪声分 析。在LMS Vir
