Systemdynamik

Dynamische Mehrkörpersimulationen für optimale Systemleistung

Vorabanalyse zum Leben erweckt: Technik der nächsten Generation für intelligente Fertigung und Nachhaltigkeit.

Simulation der Mehrkörpersystemdynamik eines Elektromotor-Antriebsstrangs für die eMobility

Erstklassige Lösungen für die eMobility

Mit Werkzeugen zur Förderung der Elektrifizierung vom ersten Entwurf bis zur Fertigung beschleunigt Hexagon Innovationen in der Automobilindustrie.

Schematische Darstellung eines Elektrofahrzeugs

Virtuelle Systemvalidierung zur Reduzierung der Prototypenerstellung

Erfahren Sie, wie Hexagons Lösungen virtuelle Tests realer Designs unterstützen, um Zeit und Kosten für Prototypen in der eMobility zu reduzieren.

Simulation der Systemdynamik in der Adams-Modeler-Software

Mechanische Systemsimulation neu gedacht

Entdecken Sie nahtlose und interaktive Arbeitsabläufe, die die Benutzerproduktivität steigern und den ROI der Systemdynamiksimulation maximieren.

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Die dynamische Systemsimulation muss komplexe Mehrkörperinteraktionen berücksichtigen. Die Systemdynamiklösungen von Hexagon bieten Einblicke in Bewegungen auf Systemebene und ermöglichen die CAE-geführte Entwicklung komplexer Produkte mit weniger Prototyperstellungen und verbesserter Zusammenarbeit durch Workflows mit anderen Hexagon- und Drittanbieter-Tools.

Systemsimulation

Ganzheitliches Design
Beständigkeit
Geräusche, Vibrationen und Härtegrad
Echtzeit
ePowertrain

Komponentendesign bis Fahrzeugabnahme konzipieren

Verschiedene Phasen der Produktentwicklung stellen unterschiedliche Herausforderungen dar und erfordern maßgeschneiderte Simulationsmethoden. In Frühstadium müssen Ingenieure den Entwicklungsraum erkunden und die Auswirkungen ihrer Entscheidungen verstehen, bevor sie bestimmte Aspekte angehen können.

Bei der Freigabe eines endgültigen Entwurfs sind genaue Analysen entscheidend, um die Systemleistung unter Berücksichtigung von Fertigung und Toleranzen zu erfassen. Während des gesamten Prozesses ist eine Kombination aus System-, Subsystem- und Komponentenansätzen erforderlich. Um Ineffizienzen zu reduzieren und robuste Prozesse zu ermöglichen, sollten Simulationstools für die Systemdynamik verschiedene Modelltreuegrade und -beschränkungen unterstützen, wie etwa Echtzeitberechnungen, und mit anderen Tools im Prozess verknüpft sein.

Hexagons Portfolio für die Systemdynamik deckt den Entwicklungsprozess ab, vom reinen 2D-Getriebeentwurf über die detaillierte Optimierung von Teilsystemen bis hin zur virtuellen Produktfreigabe des gesamten Fahrzeugs. Intelligent in das breitere CAE-Ökosystem integriert, unterstützen unsere Tools robuste, kooperative Prozesse.

Simulation eines Fahrzeugs beim Spurwechsel

Minimieren Sie die Kosten für Beständigkeit

Beständigkeitsprüfungen sind ein entscheidender Aspekt bei der Produktentwicklung in allen Branchen. Die Beantwortung der Frage „Wird es halten?“ kann sowohl das Design der Komponenten als auch das Design des gesamten Systems beeinflussen.

Beständigkeitsprobleme, die spät im Zyklus entdeckt wurden, kosten Zeit und Geld. Wenn sie nicht vor der Produkteinführung angegangen werden, können sie zu Garantiekosten und geringerer Kundenzufriedenheit führen. Optimale Beständigkeigenschaften stehen oft im Widerspruch zu anderen Eigenschaften wie Lärm, Vibration und Rauheit (Noise, Vibration, Harshness, NVH). Daher ist es notwendig und schwierig, einen Weg zu finden, diese konkurrierenden Anforderungen ins Gleichgewicht zu bringen.

Virtuelle Beständigkeitsprüfungen haben zu einer signifikanten Reduzierung der Entwicklungszyklen geführt und gleichzeitig Produkte mit verbesserter Haltbarkeit hervorgebracht. Mit den Systemdynamik-Tools von Hexagon können Ingenieure Fragen der Haltbarkeit von Bauteilausfällen bis hin zu Belastung, Beanspruchung und Lebensdauer untersuchen. Und mit Tools zur gleichzeitigen Untersuchung und Optimierung für andere Leistungsziele wie Effizienz und NVH kann einfacher entschieden werden, wann und wo Kompromisse gemacht werden müssen.

Simulation der Systemdynamik mehrerer Zahnräder

NVH-Bewertung und -Optimierung

Lärm, Vibration und Rauheit (Noise, Vibration, Harshness, NVH) sind wichtige Messgrößen bei der mechanischen Konstruktion. Da Anregungen in einem Teil des Systems mit Anregungen in anderen Teilen interagieren können, sind Systemmodellierungsansätze von zentraler Bedeutung, um diese Effekte virtuell zu erfassen.

Kandidatendesigns sollten frühzeitig im Designprozess simuliert werden, um das Risiko von Überraschungen oder unerwünschtem Verhalten bei NVH-Tests und Prototyping in späteren Phasen zu minimieren. Die Simulation von Systemschwingungen und abgestrahlten Geräuschreaktionen bietet Einblicke in die Entwicklung besserer leiserer Produkte.

Hexagon bietet eine Vielzahl von Simulationslösungen für die NVH-Analyse und -Optimierung auf Systemebene: von der Gestaltung von Getrieben und elektrischen Maschinen bis hin zur Bewertung der Geräuschqualität von Fahrzeugen. Da NVH ein wichtiger Teil der Produktwahrnehmung des Endkunden ist, ermöglichen unsere Tools Einblicke in das NVH-Verhalten des Systems während des gesamten Prozesses und bringen letztendlich höherwertige Produkte schneller auf den Markt.

Screenshot einer Simulation einer Systemdynamik

xIL-Simulationen zur Validierung

Bei der Kombination von Softwaremodellen mit Hardwarekomponenten, wie Fahrwerkstabilitätsreglern, Sicht-/Entfernungssensoren oder Fahrsimulatoren, stellt die Echtzeit-Rechengeschwindigkeit eine Voraussetzung dar.

Mit den Echtzeit-Systemdynamiklösungen von Hexagon können Analysten bestehende Modelle für hochpräzise Offline-Simulationen über Software-in-the-Loop (SiL) bis hin zu Hardware-in-the-Loop (HiL)- und Advanced Driver Assistance Systems (ADAS)-Anwendungen wiederverwenden. Dieser Ein-Tool/Ein-Modell-Ansatz hat das Potenzial, das typische mechanische Entwicklungsprogramm um Wochen zu verkürzen und Zehntausende Euro zu sparen, indem die fehleranfälligen Modellübersetzungen zwischen verschiedenen Tools eliminiert werden.

Kompetenz in der Zahnrad- und Lagersimulation

In komplexen Antriebssystemen ist die Simulation des gesamten Systems von entscheidender Bedeutung. Die Berücksichtigung der Wechselwirkungen zwischen Wellen, Zahnrädern und Lagern ist zusammen mit der eMaschine entscheidend, um ein vollständiges Verständnis des Systemverhaltens zu gewährleisten.

Zahnräder können auf Langlebigkeit und NVH ausgelegt sein, müssen aber auch effizient sein und einen minimalen Leistungsverlust aufweisen. Lagerkonstrukteure müssen in der Lage sein, Lagerausfälle zu verstehen, Faktoren zu beurteilen, die sich auf die Haltbarkeit der Lager auswirken, und das richtige Lager für eine bestimmte Anwendung zu finden (oder zu entwickeln) und gleichzeitig unabhängig von Lieferanten zu bleiben.

Die Systemdynamik-Tools von Hexagon bieten eine Simulation der gesamten Systemübertragung, sodass Ingenieure die optimalen Komponentendesigns im Kontext der spezifischen Anwendung entwickeln können. Von erweiterten Lagersimulationen bis hin zu Optimierungsverfahren, mit denen Tausende potenzieller Zahnradgeometriekandidaten schnell bewertet werden können, bieten unsere Werkzeuge einen unübertroffenen Einblick in die Bauteilkonstruktion und berücksichtigen dabei die Auswirkungen des gesamten Systems.