面临的挑战：

来自海克斯康的解决方案：

动力总成是车辆上产生动力，并将动力传递到路面的一系列零部件组件。但通常情况下，动力总成，一般仅指发动机，变速器，以及集成到变速器上面的其余零件，如离合器/前差速器等。此类零部件在研发阶段，除了针对单个的零件的一些基础的力学分析和疲劳分析等，还会重点针对相互作用的一些组合进行工况分析。海克斯康专业的ADAMS机械系统动力学仿真软件，为此方面的应用提供了强大的辅助功能。应用不同的分析模块完成部件级的噪声和振动激励分析、轴承分析，齿轮传动分析等。

a)模拟仿真软件

•传动系统模拟仿真模块

Adams/Driveline提供给工程师和分析专家进行传动系统部件建模和仿真的专用工具，可以用来研究整个传动系在各种不同的工作条件下的动力学性能。

使用Adams/Driveline模块，可以快速创建完整的、参数化的传动系统，利用该模块建立包含传动系统的功能化数字样机，可集成到Adams/Car中研究整车（如前轮驱动、后轮驱动以及全轮驱动）的动力学性能分析。

传动系模块提供了应用范围很广的强有力的工具：

①支持操稳分析中的前轮驱动，后轮驱动及四轮驱动，力矩转移、分配、陀螺效应和平衡效应、轴承动力学和弹性、以及部件级的噪声和振动激励。

②研究部件柔性对设计的影响以及系统动态行为、高转速下的二级运动。

③进行控制系统的分析、传动系布置方案研究、用于耐久性分析的部件疲劳载荷预测。

④使用 Adams/Driveline，也可以研究传动系统和汽车底盘部件，如悬架系统、转向系统、制动系统和车体等部件之间的相互作用。

传动系模型可以很容易地集成到整车模型中，以研究传动系与底盘中其它部件的相互作用。通过使用这一基于模板的工具，用户可以建立传动系部件的模型，仿真各种工况下的动态系统行为。用户只需输入参数，差速器、驱动轴、分动器和变速器的模型将自动创建。齿轮力、自由行程、粘性联轴器和防滑差速器则来自于详尽的单元库。部件可以很容易地激活或失效以研究其对整个系统行为的影响。同时提供了丰富的标准试验，用户也可以高效地创建自己的试验。

•机械零部件模拟仿真模块

Adams/Machinery为设计人员和工程师提供了一套定制的工具套件，包括所有Adams纵向机械工具模块：齿轮模块、带传动模块、链传动模块、轴承模块、缆索模块和电机模块。

功能及特色：

①为常见传动机械零件进行高保真的仿真模拟，无需专家知识和经验；

②极为快速的建模-解算-评估，提高了设计效率；

③通过用户向导界面实现复杂机械部件的自动化建模，包括几何特征及部件之间的相互作用关系，节约时间投入；

④提供从简单到复杂的多层次模型定义选项，灵活选择不同模型；

⑤预定制标准化的测试输出，方便对仿真结果进行输出和评估；

⑥作为Adams/View的插件，支持Masterkey token方式获得使用授权。

轴承模块

Adams Machinery Bearing是一个高效的轴承专用工具，对各种形式的轴承进行建模及评估，包括滚珠、滚针、滚子轴承，用户可以手动输入轴承参数，也可以通过KISSsoft数据库创建轴承模型，KISSsoft数据库提供了8个生产厂家的24，000种型号的轴承，轴承模块能够研究轴承参数对系统性能的影响，可以基于精确的轴承刚度计算轴承的载荷，基于给定的仿真条件评估轴承寿命。

带传动模块

Adams Machinery Belt是一个高效的带传动专用工具，对多种类型的皮带‒轮进行建模及评估，包括一般平面带、V型带、楔形带等，研究传动带系统传动比、张紧器变化、带的动力学行为等对系统性能的影响。

链传动模块

Adams Machinery Chain是一个高效的链传动专用工具，能够为链轮和渐开线轮，以及静音链条等进行动态建模和评估，能够量化连锁效应对系统行为的影响，比如：传动比、张紧器变化、摩擦、链条动力学行为等。

齿轮模块

Adams Machinery Gear是一个高效的齿轮专用工具，对多种类型的齿轮组性能进行建模及评估，其中包括直齿轮、螺旋齿轮、锥齿轮等，研究齿轮传动系特性参数，如传动比、摩擦、间隙等对系统性能的影响。

•热机耦合分析模块

Marc软件是一个功能强大的有限元分析系统，提供了各种问题的解决方案。可用于以下多种场景的分析，比如非线性结构分析、失效和破坏分析、传热过程分析、多物理场耦合分析和热烧蚀分析。在多物理场耦合分析方面，Marc支持静电场分析、静磁场分析、滑动轴承分析、流体分析、声场分析等分析。另外Marc还具备很强的多场耦合分析功能，支持热－机耦合、流－热－固耦合、热－电耦合（焦耳热生成）、热－电－固耦合、磁-热耦合、磁-结构耦合、扩散－应力耦合、压电分析、流体－土壤耦合（土壤渗流）相互作用以及电磁场耦合。因此Marc的强大功能和丰富的仿真材料模型可以提供给用户在发动机研发、试制方面的很多帮助，建议有效的虚拟样机，获得准确的仿真结果，减少研发成本，缩短研发周期。

•噪声分析模块

本模块为联合仿真，采用Adams计算多体动力学的刚柔耦合，得到缸体的表面振动，Actran读取此结果计算分析噪声。

Adams/Flex 使工程师们能够研究在整个机械系统中部件的弹性变形的作用和影响。使用模态综合法，将有限元软件分析结果融入到整个系统级的仿真中。应用这种方法可以去除影响不大的模态，进而大大提高仿真的速度。运动部件的应力、应变的可视化效果，使你能够快速的识别和记录过载发生的时刻。仿真的结果如零部件应变、载荷时间历程以及振动频率等都可以用于应力、疲劳、噪音和振动等后续分析中。

①支持从MSC NASTRAN、MARC、ABAQUS、ANSYS、I-DEAS 等专业有限元分析软件导出的模态中性文件；

②Craig-Bampton 部件模态综合；

③弹性体每阶模态振型动画回放；

④多种设置每阶模态的阻尼系数的方法；

⑤用户可定义作用在弹性体上的分布载荷；

⑥支持弹性体变形、应力、应变的彩色云图的动画回放；

⑦可计算得到高精度的载荷数据；

⑧为后续振动分析准备高精度的模型；

⑨支持多学科结合的系统优化。

 发动机曲柄刚柔耦合分析

Actran是领先的声学模拟工具。可以在流体域中定义声源，计算声场分布，同时也可以导入结构响应结果，计算辐射噪声问题。Actran同时提供模态方法和物理方法，可以轻而易举地分析空腔中的声场。工程上使用的吸声处理可以用导纳边界条件或多孔材料模型加以详细模拟。它特别适合于声辐射分析，它比边界元法快10倍以上，因而可以高效率地完成系统级的辐射噪声分析。

Actran也提供了分析管道声传播的强大功能，集成管道模态边界条件以及传递矩阵法（四端网络法），可以用来设计发动机的进气和排气系统，以及建筑物、飞机、汽车里的空调系统。

典型应用主要为以下几大方面：

①振动结构的辐射噪声：传动系、发动机部件（油底壳、进气歧管、空气滤清器、阀盖）、发动机、机油泵、压缩机、电机、扬声器等；

②发动机进气系统和排气系统噪声；

③预测汽车、火车、飞机乘客舱内部的声场分布；

④在非均质复杂流体介质中的声传播；

⑤听觉设备如电话、助听器及声学仪器。

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