Adams进行关键结构通用化设计的工程价值

在当今快速变化的工业环境中，面对市场需求与供应链挑战的双重压力，塔塔日立工程机械有限公司（THCM）采取了灵活应对策略。为应对新冠疫情的影响导致的订单缩减和降低设计支出，THCM通过提升运营效率和优化成本结构，寻求创新解决方案。在这项策略实践中，THCM实施了对14吨和13吨挖掘机转动轴承的通用化设计，成功实现了显著的成本节约和技术效率提升。本文将深入探讨通用化设计过程、采用的技术工具及其带来的商业价值。

通用化设计背景与目标

面对行业内的不稳定性，THCM致力于通过提高产品竞争力来抵抗订单缩减带来的影响。通用化设计策略旨在重新审视现有产品家族的组件，通过设计优化提高资源利用率和降低成本。针对14吨及13吨挖掘机，对转动轴承进行通用化设计，目标是在保持产品性能不变的前提下，降低产品用料，缩短验证时间，以及减少设计和制造成本。

Adams多体动力学应用

功能与原理：Adams软件采用多体动力学方法，模拟复杂的机械系统动态行为，通过建模发动机、传动系统、结构件以及其他运动副之间的相互作用，实现对机械系统行为的精确模拟。




案例分析：在THCM的通用化设计工程中，Adams被用于模拟14吨和13吨挖掘机的工作环境，包括平面回转、耐压、以及碰撞状况等。团队通过定义系统的约束条件、负载、动力输入，以及适当的运动副（如销轴、衬套），构建了详细的挖掘机动态模型。在此基础上，Adams不仅准确预测了挖掘机在极端工况下的载荷分配，还提供了全面的系统性能仿真，为设计优化提供科学依据。

转动轴承通用化设计的经济与功能性优势

经济节约：通过理解和优化转动机制的基本影响因素，如转矩、速度、力和力矩，THCM成功将旧的32颗螺栓布局转变为新的37颗布局，这一转变不仅增加了设计复杂性，也确保了更均匀的载荷分配和应力分散，从而使得整个转动系统更加安全可靠。预计该设计每年能够为THCM节省1500万卢比。

加速开发流程：借助Adams的快速计算和精确仿真能力，在不同功能性负载状态下验证设计，较传统的设计验证流程（可能需要几个月的时间），大大缩短了设计验证周期，提高了工作效率。

THCM与深圳市优飞迪科技有限公司的关系

基于与深圳市优飞迪科技有限公司的战略合作，THCM得以在其产品开发过程中采用先进的工业软件解决方案，如Adams进行精确的多体动力学仿真。深圳市优飞迪科技有限公司作为技术支持供应商，不仅在数字孪生、工业软件及仿真技术领域积累了丰富的经验，而且在物联网技术开发上拥有自主知识产权。这一合作关系展示了THCM在面对市场挑战时，通过技术创新和与领先技术供应商的合作，有效提升了竞争力。

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