内容发布更新时间 : 2024/11/20 6:35:22星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

LMS/Virtual Lab虚拟实验

LMS/Virtual Lab是Lms公司开发的世界上第一个功能品质工程集成解决方案。

i. LMS/Virtual Lab的主要功能

Virtual.Lab将有限元和多体分析与耐久性预测集成起来，提供最先进的系统级解决方案。主要用于振动、噪声、平顺性与操纵稳定性、舒适性、安全性、碰撞、耐久性以及其它关键属性的分析。

ii. LMS/Virtual Lab的主要特点

1) LMS Virtual.Lab是一个开放的环境，实现了与CAD、CAE和试验的无缝连接，为多学科设计分析团队提供一切所需的工具，从而更快地为市场提供更好的产品。它能成倍提高增值设计时间（Value-Added Time），并且将总体开发周期缩短30－50％。

2) Virtual.Lab实践创新的设计理念，将产品的关键属性嵌人在设计流程中，并且在整个开发过程中不断改进。即在概念设计阶段作前期分析；使用虚拟模型作产品改进和多学科优化，不仅在部件级，而且也在性能问题出现最多的系统级上进行；随后再对数量减少了的实物原型作深入试验。

3) LMS Virtual.Lab采用混合仿真(hybrid simulation)技术，它将实物试验和虚拟仿真的长处相结合，新的设计过程不仅更快，而且更加精确可靠，因为试验验证过的模型已经嵌人在系统模型中。因此对投资的回报不仅体现在产品更快地投放市场和节约开发费用，而且改进了产品质量，并减少了产品召回的数量。 4) Virtual.Lab自动链接主流的CAD、CAE和试验系统，消除了不必要的文件转换和数据冗余，使增值设计时间成倍增加。Virtual.Lab捕捉分析流程并使之自动化，具有高效的参数化分析能力；任何设计上的改动都能很快地通过分析流程自动重算。这种速度的突破使产品开发周期大幅度缩短，减少不确定性，并使得对实物原型的依赖降到最低。如Virtual.Lab（虚拟试验室）与ANSYS之间的接口协议，使得 Virtual.Lab的用户不仅可以访问ANSYS的模型和结果数据，还使ANSYS成为Virtual.Lab的自动分析流程的一个组成部分。在Virtual.Lab环境中，用户能够自动地建立ANSYS求解任务，并驱动和监视ANSYS求解器的执行，分析结果自动传回到Virtual.Lab 环境中。和ANSYS的集成不仅实现了结果数据的自动更新，也消除了费时且易出错的传输障碍，而且可以通过Virtual.Lab的自动分析流程极大地提高客户的效率。

iii. LMS/Virtual Lab应用举例

1) 预测副车架的疲劳寿命

图(25)显示了在虚拟试验场中模拟行驶的汽车的悬架单元，用来预测副车架的疲劳寿命；先进的轮胎模型可用来预测轴头力；在Virtual.Lab Motion中，利用悬架的几何结构特性、路谱、和汽车虚拟操纵动作，预测作用在发动机架上的动态力。柔性部件的分析考虑了每个部件的弯曲变形，其输出是作用在总成任何一点上的载荷时间历程，从而很快计算出疲劳点和疲劳寿命。(Virtual.Lab integrates

finite element and multibody analyses with durability predictions to provide the most advanced system-level solution. The screenshots show the suspension unit of a car being exercised on the Virtual Test Track in order to predict the fatigue-life of a subframe. An advanced tire model is used to predict the spindle forces; then a dynamic analysis in Virtual.Lab Motion predicts the dynamic forces acting on the subframe using knowledge of the suspension geometry and its properties, the road profile, and the virtual maneuvers of the car. Flexible body analyses take into consideration the bending of each component; and the output is a prediction of time history of loads acting at any point in the assembly, from which the hot spots and fatigue-life are quickly calculated.)

图２５. 用LMS Virtual.Lab模拟行驶的汽车的悬架单元

2) Virtual.Lab和CAD、CAE及试验的集成分析

图２６. Virtual.Lab和CAD、CAE及试验的集成分析

3) 地面车辆NVH模拟分析

Virtual.Lab使得我们能够进行精确的虚拟原型－从单个的零部件到整车。用Virtual.Lab可以实现对车辆的内部噪声、车辆操纵性能、不平土壤对越野车辆的影

响（And what about the impact of a rough terrain on off-highway vehicles in typical or extreme operations?）以及轮胎－路面作用等进行有效的仿真。Virtual.Lab也可以用于确定发动机和变速箱设计需要的关键参数。

图２７. 地面车辆NVH模拟分析

图２８. 求解结构应力