Adams. Расширения и плагины

Adams

Расширения и плагины

Наряду с основными (базовыми) модулями программного пакета Adams (Adams/View и Adams/Solver, их использование обязательно при разработке и исследовании любой модели) необходимо особо выделить модули Adams/Flex и Adams/Durability. При современных тенденциях в разработке машин и механизмов, направленных на всемерное снижение массы изделий и повышение их функциональности, в подавляющем большинстве случаев при выполнении расчётов необходим учёт податливости упругих компонентов разрабатываемых изделий. Программный пакет Adams предоставляет такую возможность: конечно-элементная модель упругого компонента с применением соответствующего решателя (например, MSC Nastran или Marc) экспортируется в формат модуля Adams/Flex и с помощью него включается в расчётную модель Adams. Использование такой модели позволяет не только учесть влияние податливости звеньев на динамику механизма, но также вычислить (с помощью модуля Adams/Durability) и отобразить на экране компьютера непосредственно в среде Adams общий уровень напряжений в упругом компоненте. Результаты расчёта деформаций упругого компонента в Adams могут быть экспортированы в конечно-элементную систему (например, в MSC Nastran) для точного определения уровня напряжений с учётом всех особенностей его конфигурации. В дальнейшем эти данные (истории нагружения) могут быть использованы также для анализа долговечности детали с помощью системы MSC Fatigue. Такая технология обеспечивает точное моделирование современных, оптимизированных по массе, высоко динамичных механизмов.

Кроме экспорта историй нагружения и последующего их использованияв MSC Fatigue, возможна прямая работа с КЭ комплексом MSCNastranembeddedfatigue с помощью расширения Adams2NEF. В этом случае целый ряд задач по оценке характеристик долговечности детали может быть подготовлен и запущен на расчёт прямо из интерфейса Adams, после чего результаты расчёта можно будет исследовать в постпроцессоре Adams/Postprocessor. При таком подходе инженер получает, помимо самого преимущества использования NEF, возможность выполнять оценку долговечности и обрабатывать результаты из привычной среды Adams.

Из Adams в MSC Nastran можно экспортировать не только результаты деформации упругих компонентов, но также и результаты перемещения “твёрдых” частей расчётной модели под действием преднагрузки (например, результаты расчёта “осадки” подвески автомобиля под действием силы тяжести). Заменив в полученной в результате экспорта из Adams модели MSC Nastran одну или несколько “твёрдых” частей на конечно-элементные модели, можно выполнить расчёт собственных частот и форм колебаний, а также передаточных функций изделия с учётом податливости упругих компонентов. Такой подход позволяет определять частотные характеристики расчётной модели в конфигурации, соответствующей действию преднагрузки и, соответственно, экономить время на моделирование в конечно-элементном пакете процесса преднагружения изделия и, в тоже время, добиваться высокой точности получаемых результатов.

Всё большее приближение компьютерной модели разрабатываемого изделия к реальному прототипу требует более подробного (высокую степень детализации) моделирования, а иногдаучёта специфических характеристик отдельных деталей. Эта специфика может проявляться в физической и геометрической нелинейностиупругих компонентов и деталей исследуемого механизма. Для этих целей в Adamsпредусмотрен внешний интерфейс взаимодействия для решения задач совместно с КЭ решателем, таким как Marc, - Adamsco-simulationinterface (ACSI).

Благодаря взаимодействию решателей Adams/Solver и Marc стали возможными моделирование нелинейного поведения упругих тел в Adams, учёт нелинейных и пластических деформаций, использование сложных моделей материалов доступных в Marc. В случае использования такого подхода модель нелинейного упругого тела создаётся в Marc и в процессе расчёта считается в нём же, а модель механической части механизма, с внешними точками для взаимодействия с первой частью, строится и считается в Adams. Решатели обмениваются результатами расчёта по времени интегрирования с заданными параметрами: из Adams в Marc передаются скорости перемещения внешних точек взаимодействия, а решатель Marc вычисляет силы взаимодействия и передаёт их в Adams. Расчёт происходит полностью в автоматическом режиме.

Для осуществления интеграции динамической модели Adams с моделями систем автоматического регулирования и управления (САУ) предназначено расширение Adams/Controls. Возможности этого расширения позволяют объединить модель механизма Adams и модель САУ в единую модель функционирующую в среде Adams. Модель системы автоматического регулирования и управления может быть подготовлена в программных средствах поддерживающих интерфейс Functional Mock-up Interface (FMU), а так же с специализированных программных комплексах Easy5 или Simulink для моделирования гетерогенных систем и устройств. При работе с программными комплексами Easy5илиSimulink возможен не только экспорт модели системы управления для встраивания её в Adams, но и проведение совместных расчётов. При этом модель механизма является объектом управления и обрабатывается решателем Adams/Solver, а модель САУ подготовленная в Easy5является системой управления или регулирования и обрабатывается своим решателем, и в процессе расчёта решатели постоянно обмениваются расчётными данными.

Продолжая направление взаимодействия комплекса Adams c другими решателями было разработано расширение Adams2Actran, котороепозволяет экспортировать результаты расчёта в Adamsдля последующего их использования в расчётах акустических характеристик (звукового давления и т.д.) в комплексе Actran.

Материалы