RecurDyn成功案例：多体动力学仿真研究行星绞线机的运行场景

行星绞线机是单工序或多工序生产钢绞线和钢丝绳的大型机器，多个绞线元件同时共绕一轴进行扭转，绞线元件最初缠绕在卷轴上，卷轴安装在旋转的保持架上，因绞线机工作条件特殊，设计过程不得不考虑其特殊的移动质量和结构故障可能引发的风险。意大利Mario Frigerio S.p.A.是绞线机的领先制造商，该公司开发定制的行星绞线机须满足特殊的规格要求。在设计过程中采用RecurDyn软件对绞线机所有可能面临的操作场景进行仿真分析，依据仿真结果确定了最大负载、零件尺寸以及大型电机的规格型号。

▎仿真过程

① 导入包含约100个实体的CAD几何图形，并且使用多种运动副连接几何体

② 考虑旋转轴的摩擦

③ 为了模拟各种负载条件（例如机器可以生产不同类型的绳索）使用参数化建模

④ 所有行星齿轮装置均通过coupler约束连接

⑤ 考虑64个工况，重点关注3个工作阶段：加速、恒速和紧急制动

▎关键仿真技术

•  带摩擦的运动副

•  卷轴的参数化建模

•  齿轮的coupler约束

•  批处理轻松仿真多种工况

▎工具包

•  RecurDyn/Professional

▎工程问题

•  客户需求包括各种难以预测的工况

•  不平衡质量的卷轴高速旋转的极端动力学问题

•  确定最佳电机容量

    - 如果太小，机器在某些工况下无法工作

    - 如果太大，会增加总成本

▎解决方案

•  专业的动力学仿真软件可以快速计算动态条件下的功率峰值

•  采用参数化几何建模方法实现仿真模型工作场景的快速改变

•  自动计算惯性载荷和反作用力/扭矩

▎结论

•  获得作用在每个机器部件上的最大（尺寸）载荷，以进行适当的结构验证

•  通过处理来自多个负载情况的仿真结果，获取选择合适电机所需的关键信息

▎其他应用场景

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