Adams

Mehrkörpersimulation
Mit Adams können Ingenieure die Dynamik beweglicher Teile sowie die
Verteilung von Lasten und Kräften in mechanischen Systemen untersuchen
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Adams steht für Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems. Die Software ist die am häufigsten eingesetzte Software für die Simulation mechanischer Systeme und analysiert das Bewegungsverhalten von dreidimensionalen mechanischen Systemen realitätsgetreu unter Berücksichtigung aller physischen Interaktionen. Adams bindet dabei über flexible Körper elastische Komponenten ein und berücksichtigt Reibungen sowie komplexe Kontaktzustände. Die Simulationsergebnisse beinhalten Kräfte, Positionen, Geschwindigkeit und Beschleunigung aller Systemkomponenten.

Adams besitzt eine Vielfalt von Analyseoptionen wie Statik, Kinematik, Dynamik, Linearisierung und Frequenzanalyse. Die leistungsfähigen und robusten numerischen Methoden sind dafür ausgelegt, um nichtlineare und dynamische Probleme wie Spiele, Reibung und Kontakte von einem einfachen Impakt bis zum komplexen Kontaktproblem zu lösen.

Dem Anwender bietet Adams eine komplette und umfangreiche Bibliothek von Modellierungselementen an. Das erprobte grafische User-Interface (GUI) beinhaltet eine Macrosprache, vielfältige Import- und Exportmöglichkeiten für Geometrie sowie Daten und Ergebnisse. Zum Postprozessing gehören viele Optionen zur Ergebnisdarstellung durch Diagramme und Animation. Selbstverständlich kann der Anwender durch den Einsatz von Modellparametern effiziente Sensitivitätsuntersuchungen bzw. Entwurfsoptimierungen durchführen. Eine Vielfalt von Anwendersubroutinen gibt dem Anwender die Möglichkeit, das Programm an eigene Bedürfnisse anzupassen oder in betriebsinterne Prozesse zu integrieren.

Dem wachsenden Bedarf an multidisziplinären Simulationen trägt Adams durch vielfältige Schnittstellen und Kopplungsmöglichkeiten Rechnung. Durch die enge Vernetzung von Adams und MSC Nastran können beispielsweise gekoppelte Bewegungs-Struktur-Simulationen und NVH (Noise Vibration Harshness) Berechnungen durchgeführt werden. Durch die Kopplung von Adams an Easy5 können unterschiedliche Reglersysteme in die Simulationen einbezogen werden.

Adams wird in den verschiedensten Bereichen und Industrien eingesetzt. In der Automobilindustrie hat sich Adams und das Modul Adams/Car als defacto Standard durchgesetzt. Ingenieure definieren damit Gelenke, Antriebe, flexible Verbindungselemente wie beispielsweise Gummilager, Schrauben, Dämpfer oder Spurkurven. Die Ingenieure entwickeln aber nicht nur Teilsysteme wie Karosserie, Fahrwerk und Antriebsstrang, sondern testen auch vollständige Fahrzeugsysteme. Ein anderes Einsatzgebiet ist die Entwicklung von Windkraftanlagen. Mit Adams und dem Toolkit AdWiMo können Ingenieure sowohl ein Komplettmodell der gesamten Windkraftanlage als auch einzelne Komponenten erstellen und analysieren. Alle wichtigen Bauteile und dynamischen Effekte werden berücksichtigt, beispielsweise der Turm, Rotorblätter, Nabe, Getriebe, Lager oder Reglerverhalten.

Zu den wichtigsten Modulen von Adams zählen:

 

Integration von Steuer- & Regelsystemen

Adams/Mechatronics ist ein Plug-In für Adams, mit dessen Hilfe Regelsysteme ohne Weiteres in mechanische Modelle integriert werden können. Adams/Mechatronics wurde auf Basis der Funktionen von Adams/Control entwickelt und enthält Modellierungselemente, die Informationen in das und aus dem Regelsystem übertragen. Wenn Sie Adams/Mechatronics z. B. in Adams/Car verwenden, können Sie schnell Baugruppen für Fahrzeugsysteme zusammen mit Regelsystemen erstellen und sie anschließend analysieren, um ihre Leistung und ihr Verhalten nachzuvollziehen.

  • Erweitern des Adams-Modells um eine hoch entwickelte Regelsystemdarstellung
  • Verbinden des Adams-Modells mit Blockdiagramm-Modellen, die mit Regelsystemanwendungen wie Easy5® oder MATLAB® entwickelt wurden
  • Nutzen der Flexibilität der Simulationsstile entsprechend der jeweiligen Problemsituation: Durchführen der Simulation in Adams, in der Regelsystemsoftware oder als Co-Simulation
  • Zugriff auf erweiterte Vorverarbeitungsfunktionen für Adams/Controls
  • Einrichten und Koppeln eines Regelsystems mit einem mechanischen System
  • Automatische Konvertierung von Signaleinheiten
  • Einfaches Verbinden von Messwandler- und Stellgliedsignalen mit den Regelsystemen
  • Komfortables Prüfen und Ändern der Eingangs- und Ausgangsspezifikationen von Regelsystemen
  • Ideal für komplexe Integrationen
 

Integration von flexiblen Körpern

Adams/Flex verfügt über Verfahren, in denen die Flexibilität einer Komponente selbst bei starken Gesamtbewegungen und einer komplexen Interaktion mit anderen Modellierungselementen richtig berücksichtigt wird. Heutzutage wird mehr Gewicht auf schnelle, leichte und präzise mechanische Systeme gelegt. Oft enthalten diese Systeme eine oder mehrere strukturelle Komponenten, bei denen Verformungseffekte für Konstruktionsanalysen vorrangig sind und nicht mehr von einem starren Körper ausgegangen werden kann. Adams/Flex ermöglicht den Import von Finite-Elemente-Modellen aus den meisten bedeutenderen FEA-Softwarepaketen. Da es vollständig in das Adams-Paket integriert ist, bietet es Zugriff auf komfortable Modellierungs- und leistungsstarke Post-Processing-Funktionen.

  • Integration FEA-basierter flexibler Körper in das Modell
  • Bessere Darstellung der strukturellen Konformität
  • Genauere Vorhersage von Lasten und Verschiebungen
  • Untersuchen der linearen Systemmoden eines flexiblen Modells
  • Umfassende, komfortable Kontrolle über modale Beteiligung und Dämpfung

Mit dem ViewFlex-Modul von Adams/View kann ein starres Teil mithilfe einer eingebetteten Finite-Elemente-Analyse in einen MNF-basierten flexiblen Körper umgewandelt werden; dabei werden ein Vernetzungsschritt und eine Linearmoden-Analyse durchgeführt. Es handelt sich hierbei um unser neues Produktmodul, das auf der Leistung von MSC Nastran beruht. Es ermöglicht die Erstellung flexibler Körper direkt in der Adams/View-Umgebung und ist nicht auf FEA-Software von Drittanbietern angewiesen. Der Prozess wurde außerdem gestrafft, sodass die Benutzer flexible Körper für Adams nun wesentlich effizienter erzeugen können als früher.

  • Vollständige Erzeugung flexibler Körper in Adams/View oder Adams/Car
  • Geringere Abhängigkeit von FEA-Software von Drittanbietern dank der integrierten MSC Nastran-Technologie
  • Erzeugen eines flexiblen Körpers aus vorhandener Volumengeometrie, importierten Netzen oder neu erstellter Extrusionsgeometrie
  • Detailgenaue Kontrolle über Einstellungen für Netze, modale Analyse und Zuordnung flexibler Körper, um die Flexibilität von Komponenten genau darzustellen
 

Integration von MSC Fatigue zur Vorhersage der Lebensdauer & Betriebsfestigkeit

Haltbarkeitstests sind ein wichtiger Aspekt der Produktentwicklung, denn wenn Probleme erst spät im Entwicklungszyklus erkannt werden, sind Projektverzögerungen und Budgetüberschreitungen die Folge. Vor allem aber führen Fehler während des Betriebs zu Unzufriedenheit bei den Kunden, zu Sicherheitsproblemen und Gewährleistungskosten. Mit Adams/Durability können Ingenieure Spannungen, Dehnungen oder die Lebensdauer von Bauteilen in mechanischen Systemen analysieren, um dauerhafte Produkte zu konstruieren. Dank des direkten Zugriffs auf physische Testdaten in Standarddateiformaten können Ingenieure Belastungsdaten verwenden, die bei Tests erfasst wurden, und Simulations- und Testergebnisse ohne weiteres korrelieren. .

  • Verkürzung des Entwicklungszyklus durch Verringern der Anzahl kostspieliger Haltbarkeitstests
  • Direkte Eingabe und Ausgabe in den Dateiformaten RPC III und DAC zur Reduzierung des Speicherplatzes und zur Verbesserung der Leistung
  • Durchführen eines Modalbelastungsabbaus flexibler Körper in Adams
  • Exportieren von Lasten in gängige FEA-Software wie MSC Nastran für eine detailgenaue Belastungsanalyse
  • Integration in MSC Fatigue zur Vorhersage der Lebensdauer von Komponenten
 

Erzeugung von Eingangs- und Ausgangskanälen für Schwingungsanalysen

Mit Adams/Vibration ersetzen Ingenieure physische Tests auf Schüttelvorrichtungen durch virtuelle Prototypen. Noise, Vibration und Harshness (NVH: Geräusche, Schwingungen, Härte) sind kritische Faktoren für die Leistung vieler mechanischer Konstruktionen, doch kann es schwierig sein, optimale NVH-Werte zu erreichen. Mit Adams/Vibration können Ingenieure erzwungene Schwingungen mechanischer Systeme mit der Frequenzbereichsanalyse ohne weiteres untersuchen.

  • Analyse der erzwungenen Antwort eines Modells im Frequenzbereich bei verschiedenen Betriebspunkten
  • Vollständige, schnelle Übertragung Ihres linearisierten Modells aus Adams-Produkten in Adams/Vibration
  • Erzeugen von Eingangs- und Ausgangskanälen für Schwingungsanalysen
  • Festlegen von Eingabefunktionen für Frequenzbereiche, z. B. Gleitsinus-Amplitude/-Frequenz, Leistungsspektraldichte und Rotationsungleichgewicht
  • Erzeugung frequenzabhängiger Kräfte
  • Auflösung nach Systemmoden über den jeweils interessanten Frequenzbereich
  • Auswerten der Frequenzantwortfunktionen nach Größen- und Phaseneigenschaften
  • Animieren der erzwungenen Antwort und der Einzelmodusantwort
  • Tabellarische Darstellung der modalen Systembeiträge zur erzwungenen Schwingungsantwort
  • Tabellarische Darstellung des Beitrags von Modellelementen zur Verteilung der kinetischen, statischen und dissipativen Energie in den Systemmoden
  • Festlegen direkter kinematischer Eingaben
  • Grafische Darstellung der Funktionen für die Spannungs-/Dehnungsfrequenzantwort

 

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