案例分享-全球知名企业CNH履带装载机仿真驱动设计，节省成本，加快研发速度
纽荷兰CNH（CASE NEW HOLLAND）是农机和建筑工程机械行业全球领先的知名企业，在CNH的产品设计过程中，RecurDyn动力学仿真发挥了极其重要的作用。在此，分享一个关于CNH紧凑型履带式装载机设计仿真的案例。相对于传统的轮胎式滑动转向装载机，履带式装载机能提高牵引力并降低对地面的压力。CNH通过仿真，不断地实现系统级改进和组件级改进，从而提高产品的耐久性。众所周知，仿真验证比物理试验更快，CNH充分利用仿真手段节省研发大量的时间，更专注投入在产品的设计上，推出性能更好的产品。
Customer Challenges面临的挑战
研发的紧凑型履带装载机必须具有良好的耐久性能。
需考虑履带的灵活特性。
必须考虑履带、托辊和履带支重轮之间的接触。
当装载机沿斜坡运行时，不能出现脱轨现象。
Solutions解决方案
使用RecurDyn专门的履带模板化建模工具快速地建立3D动态模型。
针对各种路况进行履带式装载机的驾驶仿真。
定量评估各工况条件下前、后惰轮和其它零件上的载荷。
改变车轮在履带总成中的位置及车辆的质心位置进行仿真比较。
改变履带张力进行仿真确认脱轨的可能性。
对高应力区域附加材料的改善设计进行仿真验证。
Process流程
① 建立履带系统的动力学模型。
② 通过与已有实际测试结果的比较，校正模型详细参数获得有效的仿真模型。
③ 通过仿真，获得物理测试无法获得或验证的输出结果。
④ 用最坏情况的载荷数据和部件应力进行耐久性分析。
Key Technologies for Analysis关键技术
- 采用包含各组件（滚轮、托辊等）的RecurDyn履带系统专用建模工具。
- 自动创建履带组件间复杂的接触。
- 采用子系统建模复用技术减少建模时间。
- 直观可视化显示部件上的力/扭矩结果。
Outcomes效果
- 仿真大量取代物理测试，节省大量资金和时间。
- 基于仿真结果的设计变更，提高了产品耐用性。
- 实现了以提高产品性能为目标的仿真驱动设计。
让我们一起再来看看CNH集团使用RecurDyn的心得体会吧：
"RecurDyn’s computationalspeed and process automation for track systems allowed us to develop accuratesimulations of our compact track loaders that would have not otherwise beenpractical. Although we are continuing to gather data, we are confident that weare reducing our engineering costs by at least two dollars for every dollarthat we invest in simulation.”
- Kezhun Li, manager of Digital Prototyping and Simulationat CNH
“It would have taken a largeinvestment of money and time to obtain the needed data through physical tests.The simulation results were obtained quickly and helped us focus on the areasof the design where we could improve the performance in the field.”
- Adam Ewing, CNH Project Engineer
