모션 및 다물체 동역학 시뮬레이션

기본적인 다물체 동역학은 제품의 모션 특성에 대한 비판적 이해를 개발하는 가장 빠른 방법인 강체 모션에서 시작됩니다. Simcenter는 자세한 강체 동역학 해석을 수행할 수 있는 적절한 도구를 제공합니다. 어셈블리 제약 조건에 따라 자동화된 변환 프로세스를 통해 CAD 어셈블리에서 직접 모션 모델을 손쉽게 생성하거나 처음부터 모델을 생성할 수 있습니다. 또한 강체 간 접촉을 빠르게 모델링하고 시뮬레이션할 수 있습니다.

일반적인 모션 시뮬레이션은 강체를 사용하여 메커니즘을 나타냅니다. 일반적인 설계의 경우 이 접근 방식을 활용할 수 있지만 강체로 관련 부품과 어셈블리를 모두 정확하게 나타낼 수 없는 경우도 많습니다. 그러나 유연체의 모션을 포함하면 탄성 변형과 강체 모션을 함께 해석할 수 있습니다. 이렇게 하면 부품 및 메커니즘 성능을 보다 정확하게 이해할 수 있습니다.

오늘날의 제품에는 전자, 유압 및 소프트웨어 컴포넌트 등 다양한 컨트롤러가 포함됩니다. 제어 시스템의 동작은 하드웨어 기계 시스템에 영향을 미치며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 따라서 기계 및 제어 엔지니어는 시스템을 개발할 때 이러한 효과를 이해해야 합니다.

기계 및 제어 시스템을 동시에 시뮬레이션해서 최적화하면 엔지니어링 생산성을 향상시킬 수 있습니다. Simcenter는 제어 시스템과 결합된 메카니컬 설계를 함께 시뮬레이션하여 제어 시스템 설계가 동역학 메커니즘을 제어할 수 있을 만큼 충분히 견고한지 검증하고 개발 후반에 비용이 많이 드는 변경을 없애는 데 도움이 됩니다.

기어 시스템, 체인, 트랙, 벨트 시스템과 같은 구동계를 시뮬레이션하려면 특수한 기능이 필요합니다. 구동계 요소의 동역학 시뮬레이션을 위해 Simcenter에서는 상세한 구동계 모델을 생성하고 시뮬레이션할 수 있습니다. Simcenter에서는 다물체 시뮬레이션 프로세스를 기어박스에 특화하여 심층적으로 편리하게 사용할 수 있으므로 초기 설계 사양에서 정확한 시뮬레이션으로 빠르게 진행할 수 있습니다. 개별 구동계 기능은 복잡한 체인, 트랙 및 벨트 시스템의 모델링을 단순화할 수 있는 편리한 인터페이스도 제공합니다.

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새로운 어셈블리를 설계할 때는 어셈블리가 작동하는 패키지 공간과 컴포넌트가 주변 지오메트리를 간섭할지 여부를 고려해야 합니다. Simcenter는 스프링, 부싱 및 유연체에 연결된 어셈블리 컴포넌트의 위치와 변위를 계산할 수 있는 진정한 다물체 동역학 솔버를 제공하므로 이러한 문제를 해결하는 데 도움이 됩니다. 지오메트리를 직접 사용하면 간섭 문제를 피하기 위해 설계를 변경해야 하는지 여부를 결정할 수 있습니다.

차량 시뮬레이터와 같은 실시간(RT) 플랫폼에 모델을 추가하면 새로운 외부 모델 통합 가능성을 실현할 수 있습니다. 이를 통해 운전자 입력에 반응하는 방식에 대한 차량의 실제 물리를 보다 정확하게 반영할 수 있습니다. 다른 다중 물리 모델과 통합하고 RT 시뮬레이터 및 HiL(hardware-in-loop)과 결합할 수도 있습니다. 기존 모델을 재사용하거나 이전에 축소된 모델보다 더 많은 자유도(DOF)를 추가하여 RT 모델의 정확도를 확장해 보십시오.

시간 파형 복제(TWR)는 다물체 동역학 기능을 사용하여 가상 테스트 장비를 구축하고, 주어진 시스템의 주파수 응답을 계산하며, 타겟 신호를 지정하고, 신호를 필터링 및 컨디셔닝하고, 궁극적으로 반복적인 솔루션 프로세스를 사용하여 컨디셔닝된 구동 신호를 생성할 수 있도록 합니다.

타이어는 차량 동역학 시뮬레이션의 성능에 필수적인 역할을 수행합니다. Simcenter를 사용하면 타이어 모델을 다물체 동역학 모델에 통합하여 타이어-도로 상호 작용, 승차감 및 핸들링 성능을 정확하게 예측할 수 있습니다. 실제 타이어 동작을 빠르고 효율적으로 예측하므로 제품 개발 시간이 단축됩니다.