Maximize Nonlinear Flexibility in Multibody Dynamics Simulations

The Need for Higher Fidelity Simulations

최근에는 고속화, 경량화와 함께 정밀 기계 시스템의 중요성이 대두되고 있습니다. 이런 시스템을 해석할 때에는 변형에 대한 해석이 가장 중요한 구성 요소들이 종종 포함되어 있습니다. 이러한 경우 핵심 구성 요소에 대한 유연성(flexibility)을 포함해 보다 정확한 로드 예측 및 시스템 성능 예측을 할 수 있습니다.

Traditional Approaches to Flexible Bodies in Adams:

Adams 사용자들은 다물체 동역학 시스템에 선형적 flexibility가 포함된 Adams Flex를 이전부터 사용하고 있습니다. Adams Flex는 해석을 수행하는 동안 flexible한 속성을 가진 부품들의 상대적으로 작은 변형(특성길이의 대략 10%까지)도 포착할 수 있습니다.

그러나 서스펜션 시스템이나 엔진 마운트의 트위스트 빔(twist beam)과 같이 지오메트릭(geometric)하거나 혹은 재료 비선형성이 있는 구성 요소의 경우, Adams Flex는 해석 과정에서 비선형성에 대응하는 기능을 제공하지 않습니다.

따라서 다물체 동역학 시스템에 비선형적인 flexibility를 반영하기 위해 새로운 방법론, 새로운 도구인 MaxFlex를 개발하게 됐습니다.

MaxFlex는 지오메트릭 비선형성(예를 들어 대변형), 재료 비선형성 및 경계 조건 비선형 성을 고려할 수 있습니다. MaxFlex는 내연적(implicit) 비선형 유한 요소 해석법을 기반하고 있습니다.

Model provided by Volvo Cars

MaxFlex의 장점:

• MBD 해석 엔지니어는 Adams MaxFlex를 사용해 비선형 구조 거동을 포함시킬 수 있어 모델 정확도를 높일 수 있습니다.
• Adams Flex와 유사해 효율적으로 활용하실 수 있습니다.
• 모든 시뮬레이션 과정은 Adams 내에서 수행됩니다.
• 시뮬레이션 효율성을 높이기 위해 SMP(shared memory parallel)를 지원합니다.
• 모델 설정 및 시뮬레이션 수행 과정이 쉽고 간결합니다.
• Adams/Postprocessor에서 수행 할 수 있으므로 rigid 및 비선형 flexible 파트가 함께 포함 된 애니메이션을 생성하기 위해 다른 소프트웨어가 필요하지 않습니다.

MaxFlex workflow

We see potential use of MaxFlex in durability events, where permanent deformation of suspension components alters the load path and loads which we were not capturing using mnf bodies. Having this capability in MBD environment would help us in generating more realistic loads earlier in the program,” Chandra Tangella, Loads Analysis Engineer at FCA