面臨的挑戰：

來自海克斯康的解決方案：

動力總成是車輛上產生動力，并將動力傳遞到路面的一系列零部件組件。但通常情況下，動力總成，一般僅指發動機，變速器，以及集成到變速器上面的其余零件，如離合器/前差速器等。此類零部件在研發階段，除了針對單個的零件的一些基礎的力學分析和疲勞分析等，還會重點針對相互作用的一些組合進行工況分析。海克斯康專業的ADAMS機械系統動力學仿真軟件，為此方面的應用提供了強大的輔助功能。應用不同的分析模塊完成部件級的噪聲和振動激勵分析、軸承分析，齒輪傳動分析等。

a)模擬仿真軟件

?傳動系統模擬仿真模塊

Adams/Driveline提供給工程師和分析專家進行傳動系統部件建模和仿真的專用工具，可以用來研究整個傳動系在各種不同的工作條件下的動力學性能。

使用Adams/Driveline模塊，可以快速創建完整的、參數化的傳動系統，利用該模塊建立包含傳動系統的功能化數字樣機，可集成到Adams/Car中研究整車（如前輪驅動、后輪驅動以及全輪驅動）的動力學性能分析。

傳動系模塊提供了應用范圍很廣的強有力的工具：

①支持操穩分析中的前輪驅動，后輪驅動及四輪驅動，力矩轉移、分配、陀螺效應和平衡效應、軸承動力學和彈性、以及部件級的噪聲和振動激勵。

②研究部件柔性對設計的影響以及系統動態行為、高轉速下的二級運動。

③進行控制系統的分析、傳動系布置方案研究、用于耐久性分析的部件疲勞載荷預測。

④使用 Adams/Driveline，也可以研究傳動系統和汽車底盤部件，如懸架系統、轉向系統、制動系統和車體等部件之間的相互作用。

傳動系模型可以很容易地集成到整車模型中，以研究傳動系與底盤中其它部件的相互作用。通過使用這一基于模板的工具，用戶可以建立傳動系部件的模型，仿真各種工況下的動態系統行為。用戶只需輸入參數，差速器、驅動軸、分動器和變速器的模型將自動創建。齒輪力、自由行程、粘性聯軸器和防滑差速器則來自于詳盡的單元庫。部件可以很容易地激活或失效以研究其對整個系統行為的影響。同時提供了豐富的標準試驗，用戶也可以高效地創建自己的試驗。

?機械零部件模擬仿真模塊

Adams/Machinery為設計人員和工程師提供了一套定制的工具套件，包括所有Adams縱向機械工具模塊：齒輪模塊、帶傳動模塊、鏈傳動模塊、軸承模塊、纜索模塊和電機模塊。

功能及特色：

①為常見傳動機械零件進行高保真的仿真模擬，無需專家知識和經驗；

②極為快速的建模-解算-評估，提高了設計效率；

③通過用戶向導界面實現復雜機械部件的自動化建模，包括幾何特征及部件之間的相互作用關系，節約時間投入；

④提供從簡單到復雜的多層次模型定義選項，靈活選擇不同模型；

⑤預定制標準化的測試輸出，方便對仿真結果進行輸出和評估；

⑥作為Adams/View的插件，支持Masterkey token方式獲得使用授權。

軸承模塊

Adams Machinery Bearing是一個高效的軸承專用工具，對各種形式的軸承進行建模及評估，包括滾珠、滾針、滾子軸承，用戶可以手動輸入軸承參數，也可以通過KISSsoft數據庫創建軸承模型，KISSsoft數據庫提供了8個生產廠家的24，000種型號的軸承，軸承模塊能夠研究軸承參數對系統性能的影響，可以基于精確的軸承剛度計算軸承的載荷，基于給定的仿真條件評估軸承壽命。

帶傳動模塊

Adams Machinery Belt是一個高效的帶傳動專用工具，對多種類型的皮帶?輪進行建模及評估，包括一般平面帶、V型帶、楔形帶等，研究傳動帶系統傳動比、張緊器變化、帶的動力學行為等對系統性能的影響。

鏈傳動模塊

Adams Machinery Chain是一個高效的鏈傳動專用工具，能夠為鏈輪和漸開線輪，以及靜音鏈條等進行動態建模和評估，能夠量化連鎖效應對系統行為的影響，比如：傳動比、張緊器變化、摩擦、鏈條動力學行為等。

齒輪模塊

Adams Machinery Gear是一個高效的齒輪專用工具，對多種類型的齒輪組性能進行建模及評估，其中包括直齒輪、螺旋齒輪、錐齒輪等，研究齒輪傳動系特性參數，如傳動比、摩擦、間隙等對系統性能的影響。

?熱機耦合分析模塊

Marc軟件是一個功能強大的有限元分析系統，提供了各種問題的解決方案。可用于以下多種場景的分析，比如非線性結構分析、失效和破壞分析、傳熱過程分析、多物理場耦合分析和熱燒蝕分析。在多物理場耦合分析方面，Marc支持靜電場分析、靜磁場分析、滑動軸承分析、流體分析、聲場分析等分析。另外Marc還具備很強的多場耦合分析功能，支持熱－機耦合、流－熱－固耦合、熱－電耦合（焦耳熱生成）、熱－電－固耦合、磁-熱耦合、磁-結構耦合、擴散－應力耦合、壓電分析、流體－土壤耦合（土壤滲流）相互作用以及電磁場耦合。因此Marc的強大功能和豐富的仿真材料模型可以提供給用戶在發動機研發、試制方面的很多幫助，建議有效的虛擬樣機，獲得準確的仿真結果，減少研發成本，縮短研發周期。

?噪聲分析模塊

本模塊為聯合仿真，采用Adams計算多體動力學的剛柔耦合，得到缸體的表面振動，Actran讀取此結果計算分析噪聲。

Adams/Flex 使工程師們能夠研究在整個機械系統中部件的彈性變形的作用和影響。使用模態綜合法，將有限元軟件分析結果融入到整個系統級的仿真中。應用這種方法可以去除影響不大的模態，進而大大提高仿真的速度。運動部件的應力、應變的可視化效果，使你能夠快速的識別和記錄過載發生的時刻。仿真的結果如零部件應變、載荷時間歷程以及振動頻率等都可以用于應力、疲勞、噪音和振動等后續分析中。

①支持從MSC NASTRAN、MARC、ABAQUS、ANSYS、I-DEAS 等專業有限元分析軟件導出的模態中性文件；

②Craig-Bampton 部件模態綜合；

③彈性體每階模態振型動畫回放；

④多種設置每階模態的阻尼系數的方法；

⑤用戶可定義作用在彈性體上的分布載荷；

⑥支持彈性體變形、應力、應變的彩色云圖的動畫回放；

⑦可計算得到高精度的載荷數據；

⑧為后續振動分析準備高精度的模型；

⑨支持多學科結合的系統優化。

 發動機曲柄剛柔耦合分析

Actran是領先的聲學模擬工具。可以在流體域中定義聲源，計算聲場分布，同時也可以導入結構響應結果，計算輻射噪聲問題。Actran同時提供模態方法和物理方法，可以輕而易舉地分析空腔中的聲場。工程上使用的吸聲處理可以用導納邊界條件或多孔材料模型加以詳細模擬。它特別適合于聲輻射分析，它比邊界元法快10倍以上，因而可以高效率地完成系統級的輻射噪聲分析。

Actran也提供了分析管道聲傳播的強大功能，集成管道模態邊界條件以及傳遞矩陣法（四端網絡法），可以用來設計發動機的進氣和排氣系統，以及建筑物、飛機、汽車里的空調系統。

典型應用主要為以下幾大方面：

①振動結構的輻射噪聲：傳動系、發動機部件（油底殼、進氣歧管、空氣濾清器、閥蓋）、發動機、機油泵、壓縮機、電機、揚聲器等；

②發動機進氣系統和排氣系統噪聲；

③預測汽車、火車、飛機乘客艙內部的聲場分布；

④在非均質復雜流體介質中的聲傳播；

⑤聽覺設備如電話、助聽器及聲學儀器。

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