虛擬抗震試驗(yàn)系統(tǒng)
案例概括
虛擬抗震試驗(yàn)系統(tǒng)的研究對象是電磁振動(dòng)臺(tái)及其試驗(yàn)件,針對電磁振動(dòng)臺(tái)物理試驗(yàn)過程,對標(biāo)振動(dòng)試驗(yàn)物理模型,通過建立振動(dòng)沖擊虛擬試驗(yàn)臺(tái)臺(tái)體、試驗(yàn)件本體、虛擬電磁控制系統(tǒng)等數(shù)字化模型,形成虛擬機(jī)械系統(tǒng)和虛擬電磁控制系統(tǒng),利用虛擬仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)對機(jī)械與電磁控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)閉環(huán)耦合分析,利用虛擬可視化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對試驗(yàn)件抗擊振動(dòng)的行為特性動(dòng)態(tài)演示。
項(xiàng)目挑戰(zhàn)
電磁振動(dòng)系統(tǒng)復(fù)雜,包括機(jī)械動(dòng)力學(xué)、電氣及控制等多個(gè)學(xué)科,各學(xué)科物理模型所涉及的分析難點(diǎn)比較大,虛擬仿真包含剛?cè)狁詈隙囿w動(dòng)力學(xué)、電磁與控制系統(tǒng)、機(jī)械與電磁控制實(shí)時(shí)耦合、測試模型與有限元模型的時(shí)域混合仿真、頻域混合仿真和相關(guān)性驗(yàn)證等內(nèi)容,并且試驗(yàn)裝置的控制系統(tǒng)需引入PID控制策略,以物理實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)數(shù)據(jù)對虛擬試驗(yàn)?zāi)P瓦M(jìn)行實(shí)時(shí)修正。因此,構(gòu)建與物理模型高精度的數(shù)字化虛擬分析模型存在很大的難度。
解決方案
案例針對電磁振動(dòng)臺(tái),開發(fā)振動(dòng)沖擊高精度仿真驗(yàn)證系統(tǒng),構(gòu)建支持多體動(dòng)力學(xué)、剛?cè)狁詈稀C(jī)電液一體化分析、實(shí)驗(yàn)相關(guān)性分析與模型修正的多學(xué)科綜合仿真應(yīng)用平臺(tái);開發(fā)振動(dòng)沖擊虛擬演示系統(tǒng),通過數(shù)據(jù)可視化技術(shù)實(shí)現(xiàn)多體動(dòng)力學(xué)和一維系統(tǒng)仿真結(jié)果的實(shí)時(shí)展示;開發(fā)振動(dòng)沖擊仿真資源管理系統(tǒng),利用分布式作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對仿真計(jì)算軟、硬件資源的合理利用。
用戶價(jià)值
虛擬抗震試驗(yàn)系統(tǒng)整合電磁振動(dòng)臺(tái)的虛擬機(jī)械建模、電磁控制系統(tǒng)建模、機(jī)電磁聯(lián)合仿真分析等全過程,串通設(shè)計(jì)仿真工具數(shù)據(jù)接口,實(shí)現(xiàn)振動(dòng)沖擊虛擬試驗(yàn)過程的自動(dòng)化、流程化。通過對實(shí)驗(yàn)過程的虛擬模擬分析,幫助設(shè)計(jì)人員快速找出試驗(yàn)的薄弱環(huán)節(jié),減少物理實(shí)驗(yàn)次數(shù),大大增加試驗(yàn)成功的概率,提高試驗(yàn)件的設(shè)計(jì)效率,并增強(qiáng)試驗(yàn)的虛擬可視化效果。