RecurDyn 成功案例：进行轴结构的线性振动分析

• 研究产品: 龙门系统 

• 仿真目的:  构建用于线性处理轴结构振动分析的数字双模型

 

产品的轻量化具有节能、产品效率提高的优点。但因结构刚度、结构振动会影响位置精度。因此，为了保持产品的高精度，需要更深入地了解系统对系统的作用力和动作间的复杂关系。因此，总部位于瑞士的工业自动化机器人制造商 Güdel （Güdel） 决定使用柔性体多体动力学软件RecurDyn改进开发过程。

 

┃仿真过程

① 为了缩短仿真时间，使用最少的参数对龙门系统进行建模

② 采用基于线性模态的柔性体(模态柔体或RFlex体)将脚架和支架表示为模态振型的组合

③ 轴用梁结构，工具中心点用刚体建模

④ 使用 RecurDyn 的机床工具包与机架小齿轮相关的功率和运动可准确高效地仿真复杂结构关系

 

┃关键分析技术

• MFBD分析技术，可考虑系统的变形，以评估系统的位置精度和振动

• Güdel 产品不同配置的任意组合都能轻易进行建模

 

图1 线性处理轴的数字双模型

 

┃RecurDyn工具包

• RecurDyn/Professional

• RecurDyn/RFlex

• RecurDyn/RFlexGen

• RecurDyn/MachineTool

 

┃面临的工程问题

• 需要采用新方法来应用和评估新想法，同时减少昂贵样机的生产

• 为了更好地了解复杂运动和力引起的振动，同时达到所需的位置精度水平，必须对系统的各个要素进行建模

 

┃解决方案

• 利用RecurDyn的Rflex和 MachineTool,简化整个系统执行过程建模和仿真，并取得与实验数据相匹配的结果

• 可以很容易地对所有元素建模，从而预测系统的行为。

 

图2 试验数据和仿真数据对比

┃仿真结果

• 对以前不太了解的因素得到了充分的理解. 结合从中获得的信息和对龙门系统实验的结果，改进产品设计

 

┃其他应用场景

◀工业机械臂的仿真

• 使用控制系统确认机器人手臂的动态行为

• 通过分析主要点的振动、应用载荷等来构建稳定的制造过程

• 当改变机器人的设计系统或致动器的操作条件，在载荷条件变化的情况下适用于其结构分析

◀使用RecurDyn/MachineTool进行循环测试

• 支持标准行为，如 ISO 循环度测试

• 电机和控制器共同建模的仿真

• 球螺杆运动驱动、线性导轨、轴承等分析

图三  RecurDyn/MachineTool进行循环测试