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Modos de deformação de componentes flexíveis em mecanismos

Efeitos no NVH e como o Simcenter 3D Motion pode simulá-los.

Motorredutor 3D

Como costumávamos modelar deformação e NVH


Até agora, os engenheiros enfrentaram o desafio de estudar os efeitos da deformação no desempenho NVH (Noise, Vibration e Harshness ou Ruído, Vibração e Rugosidade) de um sistema. Eles devem passar por um longo processo de modelagem para modificar o modelo estrutural e alterar seu comportamento vibracional. Isso exigiu um alto grau de experiência em modelagem, e até mesmo usuários experientes devem passar por um processo iterativo demorado de re-meshing, resolução e pós-processamento do modelo. Para piorar a situação, as modificações estruturais geralmente impactam todos os modos de deformação de um componente flexível, dificultando sua dissociação em uma análise de sensibilidade à vibração.



Edição modal


Agora, o Simcenter 3D Motion veio para resolver os seus problemas. Eles introduziram um novo recurso chamado Edição Modal, que expõe ao usuário todas as frequências de um corpo flexível baseado em ERFEM equivalente modal. Cada modo é representado por um sistema simples massa-mola de 1 grau de liberdade, e as oscilações de qualquer massa modal estão ligadas à forma modal correspondente da estrutura através de um conjunto de coeficientes que representam as deformações medidas em qualquer nó em todas as direções. A execução de uma análise modal neste modelo modal equivalente fornece, por definição, precisamente os mesmos resultados do modelo original, permitindo que ele seja usado como uma entrada paramétrica e editável para um corpo flexível de movimento.


A vantagem da modelagem modal equivalente


A vantagem de usar um modelo modal equivalente é que, em princípio, o usuário pode modificar as frequências e os formatos modais do corpo flexível apenas editando o arquivo do deck de entrada do solucionador modal. Na prática, alterar as formas de deformação é complexo devido aos muitos parâmetros envolvidos, mas editar frequências modais é muito mais fácil. Cada sistema no modelo modal é totalmente desacoplado de qualquer outro, permitindo aos usuários editar modos únicos sem afetar o conjunto de modos restante.



Encontrando a solução dinâmica de movimento


Esta nova tecnologia revelou-se útil na avaliação do impacto nos níveis de vibração da carcaça flexível de um trem de força eDrive a partir de um aumento de 10% na frequência do 1º modo de flexão. Modificando as frequências modais desejadas através da ferramenta Mode Editing, uma nova solução foi iniciada para comparar os resultados de vibração obtidos com o novo modelo. O nível geral de vibrações no nó selecionado foi reduzido, especialmente na faixa de velocidade de até 4.000 rpm. Os resultados da solução dinâmica Motion foram então reutilizados para análises acústicas adicionais da caixa.



Tabela com frequências Edição Modal

Tabela com frequências Edição Modal

Gráfico de frequências

Gráfico de frequências

Concluindo, os usuários do Simcenter 3D Motion agora têm acesso a uma nova funcionalidade que lhes permite editar o conteúdo da frequência modal de um corpo flexível. Através de um processo totalmente automatizado, eles podem realizar análises de sensibilidade e cenários hipotéticos para avaliar rapidamente como as mudanças influenciam o desempenho do mecanismo na flexibilidade de qualquer componente.


 

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