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Powertrain Motion パワートレインの挙動解析

  
LMS Virtual.Lab Powertrain Motionでは、クランクシャフトに発生する応力や軸受けに働く荷重のタイムヒストリーが算出できます。これらの出力データは2次元プロットと同時にアニメーションとの同時表示が可能です。またクランクシャフトの疲労寿命や、シリンダーブロックの放射音解析モジュールにこれらのデータをシームレスに渡すことが可能です。
 

LMS Virtual.Lab Powertrain Motion


VL Motion Powertrain Motion 01.jpg新型エンジンを開発する場合、エンジニアはしばしば対立する複数の設計目標に直面します。現代の自動車設計では、すべてを兼ね備えることが要求されます。すなわち、パワーを落とすことなくエンジンの排出ガスと燃料消費を削減すること、重量を減らしながら振動を低減すること、そして最適な音響性能を維持しながらメンテナンスフリーの動作を保証することなどです。

LMS Virtual.Lab Powertrain Motionは、エンジンの複雑な動的性能をシミュレーションし、内部に働く荷重を正確に予測するための機能一式を備えた統合ソリューションを提供しています。これらの荷重は、疲労寿命、振動、そしてエンジン放射音を調べるために必要となります。仮想シミュレーションでは、カムフェーザーや可変バルブリフト装置あるいは可変圧縮比エンジンなど、新型エンジンにとって最も有望なコンセプトやアイディアを特定することも可能になります。LMS Virtual.Lab Powertrain Motionは、動力伝達装置の動特性を最適化することで、シャフトの振れまわり、ねじり振動、チェーンノイズ、歯車のガタ打ち音や鳴きなどの問題に対処するエンジニアを強力にバックアップいたします。


LMS Virtual.Lab Powertrain Motionは、パワートレインの全体アセンブリまたは特定サブアセンブリ（バルブトレイン、クランクトレイン、動力伝達装置、タイミングチェーン/ベルト、歯車列、その他の補機駆動装置）の詳細モデルを素早く組み立てることが可能なパワートレイン専用のモデリングテンプレートを提供しています。別々に作成した機構サブシステムは、簡単に結合して連成挙動を検討することができます。このパワートレインテンプレートでは、完全にパラメータ表現されたモデルが生成されるため、簡単に修正して代替設計案の迅速な解析が可能です。

LMS Virtual.Lab Motionソルバーは、パワートレインアプリケーションを仮想モデル上で幅広く取り扱っています：

  • バルブトレイン: スプリングサージ、カム接触の設計、またはバルブシート性能など、高次/高速な影響のシミュレーション
  • クランクトレイン: クランクシャフトとエンジンブロックの相互作用、ベアリング荷重、クランクシャフトの振動、および動的応力の解析
  • ドライブライン: プロペラシャフトの曲げおよび振れまわり、停車時シフト時の金属音、または動力伝達装置のこもり音の解析
  • タイミングチェーン: スプロケット、ガイド、テンショナー、チェーンからなる複雑な構成の動的シミュレーションに適した、迅速なレイアウトと高速リカーシブソルバー



Features

  • 流体軸受、バルブスプリング、カム接触力、バルブラッシュアジャスタなどのモデリング要素
  • 燃焼タコ要素による、実測されたガス力のピストンおよびシリンダヘッドへの適用
  • カムプロファイルの合成ツール
  • エンジン構成に適応したバルブトレイン部品、ガス力、および点火順序の自動セットアップ
  • 定常回転、回転掃引、非定常回転上昇のシミュレーションに対する、内蔵されたエンジン回転数のコントロール機能
  • 弾性体による動的応力計算のサポート
  • 動的応力のアニメーション表示による破損箇所の指摘
  • 問題箇所のトポロジー検出機能による、FEメッシュ上での高応力領域のランク付け

Benefits

  • テンプレートが、クランクトレイン、バルブトレイン、タイミング駆動装置のモデリングを加速
  • パワートレインシステムのあらゆる場所で荷重を予測
  • 様々なエンジン形態の動的応力を評価することによる、効果的なエンジン振動の調査とクランクシャフトとエンジンブロックの信頼性解析
  • カムフェーザー、可変バルブリフト装置、可変圧縮比エンジンなどの新しいエンジン方式の検討が可能
  • 動的性能目標を順守したパワートレインコンポーネントの設計が可能
  • ベルトとチェーンの機構運動と、連結するパワートレインサブシステムの挙動の検討が可能



    Covering a range of industries, LMS application cases let you discover how LMS solutions help our customers solve their real-life engineering challenges. 

    Dynamic Motion Simulation DADS Flexible Valve Train 1
    DAF Trucks Simulates Flexible Valve Train

    DAF Trucks chose LMS DADS because it provides the capability to accurately simulate and animate flexible bodies. DADS uses component modal synthesis to simulate flexible characteristics of rigid body motion which is critical for accurate representation of modern lightweight, high-speed mechanical systems. Flexibility data is automatically extracted from the results of popular FEA programs for use in DADS analysis and animation. 


    Dynamic Motion DADS Simulation Engine Noise valve designGM Saves Money By Eliminating Engine Noise in Concept Phase 

    General Motors engineers have recently begun using a commercial multibody dynamic code called LMS DADS from LMS International,because it provides the necessary special features such as a cam contact element, combustion force element and helical spring model. The software allows a 3D system to be modeled or imported from major CAD packages, such as CATIA, Pro/ENGINEER, and I-DEAS.



    driveline tests multibody simulation engine LMS DADS 3GM replaces driveline tests with simulation 

    General Motors implemented an alternative approach, using LMS multibody simulation software, to evaluate driveline performance using virtual prototypes with a high level of accuracy. “We already succeeded in eliminating 25 tests per year for our 4WD sport utility vehicles and pickup trucks, saving significant costs in material and testing,” said Chandra Shah, Computer Aided Engineering Engineer at General Motors in Detroit, Michigan.



    More cases:





    Brochures
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    Demo Movie
    Powertrain Motion

    Images

    VL Motion Powertrain Motion 02.jpg VL Motion Powertrain Motion 03.jpg VL Motion Powertrain Motion 04.jpg
    Combustion loads, hydrodynamic bearings and flexible engine block are modeled for accurate and fast results. Surge effect of the helical spring is captured trough 3D flexible representation. Coupled cranktrain, valvetrain, timing and accessory drive simulation gives insight into subsystems interaction.




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