RecurDyn成功案例:多体仿真优化隔离开关
隔离开关设计要点是在紧急操作期间从 ON 切换到 OFF 所需的时间。如果速度太慢,开关内部会产生电弧,可能会损坏触点和附近其他部件。此外,整体设计必须提供高鲁棒性和耐久性。意大利 Lovato Electric S.p.A. 公司将 RecurDyn 引入其产品设计周期,以优化其机电设备的动态性能,包括隔离开关。除了实现上述设计目标外,该公司还能够减少物理样机的数量和试验次数,从而节约开发成本。
▎仿真过程
① 创建板簧子系统(包括考虑安装预应力的柔性体)
② 在虚拟样机中创建多个板簧
③ 设置参数,考虑间隙公差等初始位置的不确定性
④ 创建由三个凸轮组成的命令组(Command group)模型
⑤ 为明确最优设计,对各种设定值进行系统仿真
▎关键仿真技术
• 多柔体动力学(MFBD)技术精确计算运动部件的应力
• Geo-Contact 技术,用于计算柔性体之间的接触
• 子系统建模最大程度实现复杂机制的可重用性
• 多体动力学求解器用于准确预测系统运动所需的扭矩
▎工具包
• RecurDyn/Professional
• RecurDyn/FFlex
▎工程问题
• 需要快速可靠的求解器,以便对具有变形和接触的高速动力学模型进行动力学分析
• 必须准确考虑可能影响产品性能的详细几何形状和零件之间的间隙
• 系统中存在如大变形,非线性材料特性以及复杂接触等高非线性问题
• 现存CAD软件中的多体动力学软件无法解决此类问题
▎解决方案
• 基于 RecurDyn 友善的 GUI 和子系统建模功能,可轻松建立系统虚拟化模型
• 使用多个3D接触,计算考虑接触装配间隙的系统性行为
• Full Flex可重现板簧的精确行为
• MFBD求解器可快速并稳定地求解复杂系统的动态行为
▎结论
• 对隔离开关的动力学行为进行了准确的研究
• 通过仿真进行验证,无需针对各种条件创建物理样机,从而节省时间和成本
• 通过仿真验证了最佳设计
▎其他应用场景