RecurDyn成功案例：自行车链传动系统的自动化建模与仿真

自行车传动性能可以从两个方面来评估。一个是灵敏度，例如换档的流畅度和精确度；另一个是舒适度，比如换档需要多大力，换档过程中的能量损失。自行车传动系统使用大量链节，需要仔细计算链节和链轮之间的接触。当链节的形状发生变化时，每次重新创建一个新模型都需要大量的工时，特别是，需要对链节进行复杂的接触定义。在这种情况下，通过使用 RecurDyn 和 C# 编写自动化程序来解决这样的问题，可缩减仿真模型的求解时间。通过定制开发，可有效地对链节的各种形状、链轮的安装角度以及链轮和销间的公差进行建模、仿真和分析。

▎仿真过程

① 导入自行车传动所有部件的CAD数据

② 使用 C# 编写的 ProcessNet程序自动创建衬套力、定义链节上的接触面以及创建链轮和链节之间的接触

③ 评估飞轮的各种角度的性能

④ 评估各种链节形状的性能

▎关键仿真技术

• MFBD求解器和接触算法，可准确模拟多个体（109个链节及其他部件）和体之间的接触（648个）

• 内置自定义程序，可自动执行重复操作，例如创建和修改多个对象

• 可以精确模拟链条特性的衬套力

• 用于快速仿真的并行处理技术（SMP）

▎工具包

•  RecurDyn/Professional

•  RecurDyn/ProcessNet

▎工程问题

• 针对零件形状的改变，很难创建物理样机以分析其效果

• 某些数据难以通过物理样机来测量

• 每当链节或链轮的形状发生变化时，必须重新建模

• 由于链节和接触的数量较多，仿真时间较长

▎解决方案

• 使用 ProcesseNet (C#) 更改链节和飞轮形状时自动执行重复性任务

• 仅建立接触面上的面接触而不是体接触以减少计算时间

• 使用 SMP（ 8 个内核）缩短仿真时间

▎结论

• 使用自动化程序可以快速创建自行车传动系统模型

• 明确了拨链器位置、链轮安装角度、链节加工形状和换档完成时间之间的关系

• 测试了链条断裂的可能性

• 确定了链节与其他零件之间的接触力

• 确定了作用在换档操作上的力和扭矩的大小

▎其他应用场景

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