虛擬抗震試驗系統(tǒng)
案例概括
虛擬抗震試驗系統(tǒng)的研究對象是電磁振動臺及其試驗件,針對電磁振動臺物理試驗過程,對標振動試驗物理模型,通過建立振動沖擊虛擬試驗臺臺體、試驗件本體、虛擬電磁控制系統(tǒng)等數(shù)字化模型,形成虛擬機械系統(tǒng)和虛擬電磁控制系統(tǒng),利用虛擬仿真技術(shù)實現(xiàn)對機械與電磁控制系統(tǒng)的實時閉環(huán)耦合分析,利用虛擬可視化技術(shù)實現(xiàn)對試驗件抗擊振動的行為特性動態(tài)演示。
項目挑戰(zhàn)
電磁振動系統(tǒng)復(fù)雜,包括機械動力學(xué)、電氣及控制等多個學(xué)科,各學(xué)科物理模型所涉及的分析難點比較大,虛擬仿真包含剛?cè)狁詈隙囿w動力學(xué)、電磁與控制系統(tǒng)、機械與電磁控制實時耦合、測試模型與有限元模型的時域混合仿真、頻域混合仿真和相關(guān)性驗證等內(nèi)容,并且試驗裝置的控制系統(tǒng)需引入PID控制策略,以物理實驗的目標數(shù)據(jù)對虛擬試驗?zāi)P瓦M行實時修正。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
案例針對電磁振動臺,開發(fā)振動沖擊高精度仿真驗證系統(tǒng),構(gòu)建支持多體動力學(xué)、剛?cè)狁詈?、機電液一體化分析、實驗相關(guān)性分析與模型修正的多學(xué)科綜合仿真應(yīng)用平臺;開發(fā)振動沖擊虛擬演示系統(tǒng),通過數(shù)據(jù)可視化技術(shù)實現(xiàn)多體動力學(xué)和一維系統(tǒng)仿真結(jié)果的實時展示;開發(fā)振動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)實現(xiàn)對仿真計算軟、硬件資源的合理利用。
用戶價值
虛擬抗震試驗系統(tǒng)整合電磁振動臺的虛擬機械建模、電磁控制系統(tǒng)建模、機電磁聯(lián)合仿真分析等全過程,串通設(shè)計仿真工具數(shù)據(jù)接口,實現(xiàn)振動沖擊虛擬試驗過程的自動化、流程化。通過對實驗過程的虛擬模擬分析,幫助設(shè)計人員快速找出試驗的薄弱環(huán)節(jié),減少物理實驗次數(shù),大大增加試驗成功的概率,提高試驗件的設(shè)計效率,并增強試驗的虛擬可視化效果。