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S4WT软件在双馈式风机齿轮箱分析中的应用

1.绪论风机是承受瞬变空气动力激励的大型柔性结构，而齿轮箱作为双馈式风机最核心的部件，由于复杂动态载荷的作用，常常面临齿轮、轴承的失效及相关疲劳破坏问题，是双馈式风机故障率最高的部件，齿轮箱的可靠性设计成为双馈式风机设计的关键技术之一 为精确模拟齿轮箱动态行为并计算动态载荷，S4WT中采用柔性结构与多体动力学混合的方式，包含非线性梁单元、超单元、多体动力学运动副、专门的齿单元和轴承单元等来构建包含柔性和间隙等重要特性的复杂齿轮箱的精确模型 图7急停仿真数据与试验数据对比（齿轮箱低速轴轴向摆动）5.2NREL合作项目下面是Samtech与NREL（美国可再生能源实验室）合作进行的齿轮箱分析项目，在此项目中采用S4WT对齿轮箱进行静力学分析， 图8齿轮箱分析工况以下是静力学分析齿轮箱扭矩与试验的相关性对比结果，可以看出采用S4WT的分析结果与NREL试验结果高度一致同时项目还对比了各齿轮架轮齿受力情况，采用S4WT柔性有限元与多体动力学混合方式 ，达到分析精度和效率的最佳平衡；采用空气动力学、基于有限元的多体动力学和控制全耦合的方法来构建的整机高精度模型，可以充分考虑整机对齿轮箱的影响，从而精确模拟齿轮箱动态行为，计算齿轮箱动态载荷；基于齿轮箱部件进行部件级静力学分析
CAE
来源：Samtech
2021-07-23

2012年PLM征文：汽车谐响应分析

动力学模型的建立需要考虑分析的目的，结合分析的目的进行动力学模型的建立。车辆动力学的研究对于延长汽车零部件的使用寿命，提高运输的效率，使得设计的汽车具有更好的舒适性和操纵稳定性具有非常重要的意义。 弹簧元件的刚度通常可以通过实验得到，而对于阻尼元件来说通常很难得到精确的数值，并且在动力学分析中，阻尼元件对于分析的结果影响更大，因此许多的动力学分析需要精确考虑阻尼器的阻尼。 图1汽车实体和动力学模型图1问题分析与求解1.1模型分析在进行汽车的谐响应分析之前需要建立汽车的振动分析模型。 大型有限元分析软件对于解决一些复杂模型的动力学求解问题提供了帮助。本文采用ANSYS软件对整车建立了9自由度的动力学分析模型，其中建立的模型包含轮胎、悬架、车架、座椅和人。 基于对汽车的谐响应分析，提出以下2点建议：第一，不论对汽车进行谐响应分析还是瞬态动力学分析，非常重要的一点是要根据分析的精度以及代价建立合适的动力学模型；第二，汽车的设计是一个系统问题，各个零部件的参数值对汽车的整体性能都可能产生巨大的影响
CAE
来源：e-works
2012-11-03

疲劳仿真：产品寿命的“预言家”

在航空航天领域，结合断裂力学理论对机翼、起落架等关键结构进行疲劳分析，工程师能够确保这些结构在设计寿命周期内不会发生灾难性的疲劳失效。 此时，疲劳仿真基于损伤力学或连续介质力学方法，综合考虑材料断裂韧性等参数，模拟结构最终的断裂过程，计算裂纹扩展到临界状态后结构承载能力的下降情况，直至结构完全断裂。 疲劳断裂仿真通过对断裂阶段的仿真，工程师可以了解结构断裂时的力学行为和破坏模式，为结构的安全设计提供依据，例如确定结构的安全裕度、设计合适的止裂措施等，以提高结构在极端工况下的安全性。 尽管存在局限，但疲劳仿真与热分析、结构分析等其他类型仿真的集成已显著提升了其准确性和适用性。 例如，在航空发动机设计中，结合热分析与疲劳仿真，能更精准评估高温环境下零部件的疲劳寿命；与结构分析集成，可综合考量结构应力分布对疲劳性能的影响。
CAE
来源：e-works
2025-12-02

从物理模型到工业应用：光学设计与仿真软件指南

但其物理局限性在于：当光通过孔径、狭缝等与波长尺寸相近的物理结构时，衍射效应占据主导，此时几何光学的计算结果将出现显著偏差甚至失效。 在物理/波动光学方向，FRED与ASAP提供高性能非序列物理光学分析，前者擅长激光与干涉系统的杂散光处理，后者具备极强的可编程性；VirtualLabFusion基于快速物理光学理念，通过统一场追迹技术实现几何与波动光学的无缝衔接 尽管整体生态仍在建设之中，但其在成像设计、杂散光分析及教学科研方面已展现出显著潜力：在成像光学设计方面，ROD软件支持序列建模、优化、公差与衍射分析，正逐步应用于手机镜头与激光雷达等领域；ODS软件能够从零开始搜索初始结构 ，并提供完备的像质评价与公差分析功能。 内窥镜透镜的仿真过程在无需制作任何物理微纳原型的情况下，该方案直接在虚拟空间验证了纳米结构、宏观光路、整机视场的匹配度。
CAE
来源：e-works
2026-05-14

施耐德ATV61系列变频器：工业能效生态的底层架构重构者

能效的真相：不是功率降低，而是负载匹配精度多数企业误以为变频器节能等于“调低转速”，这忽视了系统动力学的本质。 这不是参数设置的技巧，是控制模型从“开环响应”向“闭环动力学预测”的跃迁。 其模块化结构：控制板、电源模块、散热单元独立可拆，使维护从“整机返厂”变为“现场插拔”，平均修复时间从4.7小时压缩至52分钟。
变频器与传动
2026-04-13

CAE网格和单元有区别吗?

对计算结构力学问题，网格剖分主要包含几个内容：杆系单元剖分（梁、杆、索、弹簧等）、二维板壳剖分（曲面或者平面单元）、三维实体剖分（非结构化全六面体网格、四面体网格、金字塔网格、结构化六面体网格、混合网格等 ），计算热力学和计算流体动力学的网格绝大部分是三维问题。 值得一提的是，在考虑行波效应的振动分析中，质量单元常被妙用，作为基底无限大质量块，巧妙地将加速度激励转变为力激励，从而达到可以多点施加激励的作用。 2.一维线网格主要针对计算结构力学问题，主要针对基本的桁架（truss）、梁（frameorbeam）、索（cable）、连杆(link)和弹簧（spring）等工程单元。 往往进行区域分块会花掉工程师整个分析工作过程近80%的时间，同时，由于结构化要求，导致有时候网格质量难以控制，网格数量有时候可能比四面体单元的数量更加巨大，但结构化网格排序简单明了，因此数值离散插值非常方便
CAE
来源：互联网
2021-09-14

CAE技术在国产大型客机C919强度分析中的应用与展望

首先介绍一下在飞机这个行当里面静力学分析是怎样开始的。我们会建立一些局部细节模型进行特定目标分析，最终形成两级模型分析体系。 第二个很遗憾的地方是预报出来的破坏载荷还是有点偏低，分析一下原因，结构的破坏在计算里面多数情况下表现在分析的发散，但是反过来说分析造成原因有很多，有可能是结构真实承载能力，也有可能模型当中数值问题，后者必须通过不断反复调试 动载荷分析包括多体动力学、动力学、空气动力学等多学科内容。C919动载荷分析率先使用突风载荷气动模型建模与验证技术。三、中国商飞的需求中国商飞的需求。 首先一个困难是重量控制问题，其次是新材料应用问题，如何能够更好发挥新材料的优势，另外是复合材料动力学分析，指的就是鸟撞分析，中国商飞的鸟撞团队是国内首屈一指的团队，即便如此对复合材料的鸟撞分析还缺少数据作为支撑 ，以静力学为例，传统提到计算大家概念都是CID，动力学这些分析，没有人认为静力学需要高性能计算，其中主要瓶颈就是软件方面，静力学求解目前商用软件没有办法从高性能硬件计算中心得到，只能使用工作站，另外从硬件方面
CAE
来源：e-works
2017-08-12

轴系通过临界转速的瞬态响应分析

进行如下计算分析：1）临界转速计算分析；2）涡动频率图谱计算分析；3）瞬态响应计算分析，在0.07s内转子由5000rpm升到18000rpm。 图1轴系简图表1阶梯轴转子几何参数表2集中质量参数表3不平衡量参数2.计算分析模型2.1计算分析工具计算分析使用大型商业化专业转子动力学分析软件Samcef-Rotor。 Samcef-Rotor软件是比利时Samtech公司开发的大型转子动力学分析软件系统，可以用来进行泵，汽轮机，工业燃气轮机，压气机，涡轮，齿轮轴等转子系统的临界转速计算，稳定性分析，不平衡响应，非线性瞬态响应等 目前Samcef-Rotor软件是LMS国际公司的虚拟仿真分析产品之一。 图2轴系几何模型图3单元参数及边界条件图4集中质量模型图5不平衡量模型3.结论采用商业化大型转子动力学分析软件SamcefRotor可以方便快速地计算柔性转子系统的临界转速、线性频率响应和非线性瞬态响应
CAE
来源：达索系统
2022-02-25

CAE供应商选型之Simulia篇

软件特性：丰富的单元库：单元种类达580余种，可模拟任意几何形状，深入反映细微的结构现象和现象间的差别。除常规结构外，可以方便地模拟管道、接头以及纤维加强结构等实际结构的力学行为。 解决多领域问题：能解决大量结构（应力/位移）问题，还可以模拟其他工程领域的许多问题，例如热传导、质量扩散、热电耦合分析、声学分析、岩土力学分析（流体渗透/应力耦合分析）及压电介质分析。 疲劳和断裂分析:概括了多种断裂失效准则，对分析断裂力学和裂纹扩展问题非常有效。易用性：大量的复杂问题可以通过选项块的不同组合很容易的模拟出来。 复杂边界条件和物理过程分析：耦合换热、跨/超音速流、多孔介质、非牛顿流、多相流等。气动声学分析：不需要人为地稳定或跟踪自然压力波的演变，直接进行声波分析。 通过Isight集成自动化不同专业学科的自编数学分析模型，用2周时间进行优化改进，最终使得燃油消耗率SFC下降1%，减轻重量200～250磅，每台引擎节省成本$25万。
CAE
来源：e-works
2017-12-30

2011西门子NX有奖征文：基于NX6.0的连杆机构运动分析

1引言连杆机构因其结构方便灵活，能够传递动力并实现多种运动形式而被广泛应用于各个领域，因此对其进行运动分析具有重要的意义。 运动分析模块的分析结果可以指导修改零件的结构设计（加长或缩短构件的力臂长度、修改凸轮型线、调整齿轮比等），或零件的材料(减轻或加重或增加硬度等)。 当机构中的连杆没有质量特性时，不能进行动力学分析和反作用力的静力学分析。 利用NX6.0对机构进行运动分析，可以对静力学和机构运动学机构动力学这两个方面分析，其结果可以用电子表格或图形的方式表达出来。电子表格提供的数据不仅是信息性，它还是交互式的。 图1.连杆机构的三维模型通过仿真后，J1的位移、J2的受力、和J4的速度如下图所示：图2.J1的位移分析结果图3.J2的速度分析结果图4.J4的速度分析结果4结论连杆机构应用广泛，对其的动力学分析意义重大
MCAD
来源：e-works
2011-07-06
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