模拟器列表
机械工程模拟器
处理齿轮、轴承、弹簧、凸轮、制动、车辆、机构设计的机械工程工具集。
89 款模拟器
相邻类别
工具列表
阿克曼转向几何模拟器
Ackermann Steering Geometry Simulator
当车辆转弯时,内侧和外侧的前轮要走不同半径的圆弧,因此需要切成不同的角度。改变轴距、轮距、操舵角,就能实时看到内轮、外轮的转向角和旋转半径的变化,直观理解阿克曼几何如何让轮胎不打滑地转向。
AGV/AMR 仓库物流吞吐量优化
AGV/AMR Warehouse Traffic Throughput Simulator
覆盖电商仓储、生产工序、冷链与越库四类场景的 AGV/AMR 仓储吞吐量模拟器。输入面积、车辆数、速度与充电周期,即可实时估算每小时件数、利用率、车辆密度与年化 ROI。
气动弹簧刚性模拟器
Air Spring Stiffness Simulator
这是一个用于设计通过封闭空气的"难以压缩性"来支撑荷载的空气弹簧的工具。改变受压面积、表压、空气室容积后,弹簧常数、固有振动数和静变形等效值会实时显示,可以用于研究隔断振动的柔软弹簧。
球轴承接触应力模拟器 — 赫兹接触和内外圈应力
Ball Bearing Hertz Contact Stress Simulator — Inner & Outer Race Stress
球轴承接触应力模拟器,根据钢球直径、钢球数、节圆直径和轴承总载荷,实时计算单个钢球最大载荷以及内圈与外圈的赫兹接触应力。直观对比凹面内圈与凸面外圈的应力差,理解轴承寿命设计的基础。
滚珠丝杠驱动模拟器
Ball Screw Drive Simulator
滚珠丝杠传动模拟器:根据导程、丝杠轴径、转速、驱动转矩、机械效率与搬运质量,实时计算直线进给速度、推力、导程角、驱动功率与负载加速度,帮助设计CNC机床与机器人的进给轴。。
带制动器制动扭矩模拟器
Band Brake Torque Simulator
在旋转鼓上缠绕带(带状物)使其停止的带式制动器设计工具。更改鼓直径、杠杆操作力、缠绕角、摩擦系数时,由皮带摩擦的指数效应产生的紧张侧、松弛侧张力和制动扭矩可实时计算。
滚动轴承寿命计算器
Bearing Life
基于ISO 281实时计算滚动轴承L10寿命与修正寿命Lnm。支持球轴承和滚子轴承,可设置基本额定动载荷C、当量动载荷P、转速、可靠性系数a₁和润滑系数a_ISO。
碟形弹簧(贝尔维尔垫圈)设计模拟器
Belleville Spring (Disc Spring) Simulator
用 Almen-László 公式计算锥形碟形弹簧的弹簧力、刚度与载荷-挠度曲线。改变外径、内径、厚度、自由高度与挠度,实时可视化由高度比 h0/t 决定的非线性特性与 S 形曲线。。
带式输送机所需动力模拟器
Belt Conveyor Power Simulator
用于估算运输散料(矿石、砂砾、谷物等)的传送带驱动所需动力的工具。改变运输量、皮带速度、距离、提升高度,可实时了解摩擦动力和提升动力的细目、合计所需动力、驱动滑轮有效张力。
皮带传动计算器
Belt Drive
使用这款交互式皮带与链条传动计算器,快速完成传动系统设计。输入带轮直径、轴间距、转速、功率与摩擦系数,即可实时计算关键参数,包括皮带长度、工作张力与传递功率。通过直观的几何动画可视化传动状态,并可直接拖拽带轮边缘调整尺寸,动态观察速度比、皮
皮带摩擦模拟器 — 船舶方程
Belt Friction Simulator — Capstan Equation
带摩擦模拟器使用欧拉-艾特尔魏因公式(绞盘方程)实时计算绕在鼓轮上的绳索的保持力、增力比和张力分布。改变摩擦系数与包角,直观理解仅靠缠绕就能使力呈指数放大的原理。
锥齿轮(伞形齿轮)齿面载荷模拟器
Straight Bevel Gear Tooth Force Simulator
直齿伞齿轮(锥齿轮)齿面载荷模拟器:根据平均半径、节锥角、施加扭矩与压力角,实时计算切向力、轴向力、径向力、合力以及轴承反力,帮助选定推力轴承和设计交错轴传动系统。。
自行车变速比模拟器
Bicycle Gear Ratio Simulator
通过调整前齿数和后齿数实时计算速度、踏频、展开长度、爬坡能力。支持公路车到山地车的广泛应用。
螺栓疲劳分析工具
Bolt Fatigue
输入螺栓强度等级、公称直径等参数,快速计算预紧力、工作应力与疲劳安全系数。工具实时生成Goodman线图,直观显示动作点位置,帮助工程师高效评估螺栓联接的疲劳寿命与可靠性,适用于机械设计与安全校核场景。
螺栓预紧力计算器
Bolt Preload
本计算器支持强度等级4.6至12.9、规格M6至M48的螺栓。可实时计算拧紧扭矩、预紧力、载荷分配比Φ及基于Goodman准则的疲劳安全系数。内置核心公式,涵盖刚度计算、应力幅与疲劳校核,为螺栓连接的精确设计与疲劳寿命评估提供一站式解决方案
螺栓连接分析(预载荷和疲劳)
Bolted Joint
本文介绍CAE仿真中螺栓连接的预紧力与疲劳分析方法。通过设置预紧力、外部荷载及连接件刚度,实时计算荷载分配、分离安全系数与古德曼疲劳安全系数,并利用连接图(Joint Diagram)直观展示受力状态,为螺栓连接的强度设计与疲劳寿命评估提供
凸轮从动件设计计算器
Cam Follower
专为凸轮从动件设计开发的CAE计算工具,提供凸轮轮廓的实时动画可视化。可精确计算从动件的位移、速度、加速度曲线,并支持摆线运动与3-4-5多项式等升程规律。核心功能包括压力角(针对滚子从动项)与接触应力的分析与计算,助力工程师优化凸轮机构动
凸轮机构模拟器
Cam Mechanism
使用凸轮机构仿真器实时可视化圆盘凸轮从动件的位移、速度与加速度。支持比较简谐运动、摆线及多项式3-4-5廓线,并即时判断压力角是否满足设计要求(≤30°),助力工程师快速优化凸轮设计,提升机构性能与可靠性。
凸轮轮廓设计模拟器
Cam Profile
凸轮轮廓设计模拟器:集成CAE技术,实时设计盘形凸轮轮廓并生成动画。支持简谐、摆线、修正正弦等多种从动件运动规律对比,可视化位移、速度、加速度曲线与压力角变化,助力工程师高效优化凸轮机构动力学性能。
汽车制动距离计算器
Car Braking Distance Calculator
在线交互式计算汽车总停车距离。调节车速、路面摩擦系数与反应时间,实时显示反应距离与制动距离的占比,直观体验制动距离随车速平方增长的规律,理解安全跟车距离的物理依据。
万向接头模拟器 — 轴交叉角和角速度变化
Cardan Joint Simulator — Shaft Angle and Angular Velocity Variation
卡尔丹接头(万向节·虎克接头)角速度比模拟器。输入轴交角β与输入轴角θ,实时计算输出转速、最大比与速度波动率(tan²β)。可同时演示双卡尔丹位相差消除速度不均的效果。
打击中心(甜蜜点)模拟器
Center of Percussion Simulator
计算棒球棒或球拍"甜点"物理本质的工具。改变物体的质量·长度·重心位置·回转半径·击点,实时显示握持处的冲击(手部反力)和与甜点的偏差。
离心离合器模拟器
Centrifugal Clutch Simulator
这是一个用于设计随转速自动接合的离心离合器的工具。改变鞋块质量、数量、回转半径、弹簧力、转速,离心力、鼓压力、传递扭矩、接合开始转速即可实时显示,帮助您找到在目标转速处平滑接合的离合器尺寸。
曲柄滑块机构模拟器
Crank Slider
曲柄滑块机构模拟器在线分析活塞运动,调整曲柄半径、连杆长度等参数,实时生成位移、速度、加速度波形图。深入理解内燃机运动学与动力学原理,适用于工程分析与教学演示。
DH参数和正向运动学计算器
Dh Parameters
DH参数正运动学在线计算器:输入Denavit-Hartenberg参数,实时计算6自由度机器人臂末端位置与姿态。内置PUMA、SCARA、UR等机器人模型预设,免费快速求解。
鼓形制动器制动摩擦和接触压力设计
Drum Brake Shoe Friction & Contact Pressure Simulator
汽车后轮广泛应用的鼓式制动器设计辅助工具。改变鼓径、制动衬宽度、摩材、驱动力、伺服形式,即可了解接触面压、制动扭矩、PV值、过热预兆,以避免衰落同时输出必要的制动力,确定摩材尺寸。
电梯绳索预张力和下垂模拟器
Elevator Rope Tension & Sag Simulator
实时计算高层建筑电梯曳引钢丝绳的张力、安全系数、垂度(sag)与自重伸长。比较标准钢绳、高强度钢绳与KONE CF UltraRope碳纤维绳,调整提升高度、绳数、绳径与对重比,满足EN 81-50与ASME A17.1安全要求。。
平均有效压力(BMEP)模拟器
Engine BMEP Simulator
发动机 BMEP 模拟器:根据功率、转速、排量与冲程数实时计算平均有效压力、制动扭矩与升功率,把尺寸完全不同的发动机放在同一标准下比较,评估增压程度与设计水平。。
发动机机构分析模拟器
Engine Kinematics
基于解析法计算曲柄-滑块机构的位移、速度和加速度。通过动画和运动图表直观理解机构运动学原理。
电动汽车轮胎滚动阻力系数和续航距离影响
EV Tire Rolling Resistance Coefficient & Range Impact
量化 EV 轮胎滚动阻力系数(CRR)、车辆质量、胎压、路面、温度、车速对每 100 km 电耗与续航里程的影响。免费实时 CRR 模拟器,帮助评估低滚阻轮胎对续航的提升幅度。
正向运动学模拟器 — 2连杆平面操纵器
Forward Kinematics Simulator — Two-Link Planar Manipulator
二连杆平面机械臂正运动学:由连杆长度 L₁、L₂ 与关节角 θ₁、θ₂ 求末端坐标 (x,y)、到达半径与雅可比行列式 detJ = L₁L₂sinθ₂,并可视化奇异曲线。
摩擦离合器传递扭矩模拟器
Friction Clutch Torque Simulator
圆盘式摩擦离合器模拟器:根据内外径、轴向压紧力、摩擦系数与摩擦面对数,按均匀磨损/均匀压力模型实时计算传递扭矩、有效摩擦半径、最大接触压强与摩擦总面积,帮助设计不打滑的多片离合器。。
齿轮列效率和根弯曲应力计算器(AGMA)
Gear Efficiency
使用这款基于AGMA标准的交互式计算器,实时分析齿轮性能。通过调节模数、齿数、齿宽和输入转矩,即刻计算齿根弯曲应力(Lewis方程/AGMA)、赫兹接触应力与传动效率,并观看啮合齿轮的动态演示过程,直观理解参数变化对齿轮强度与效率的影响。
行星齿轮列计算工具
Gear Epicyclic
使用Willis方程式快速计算行星齿轮列的速度比、扭矩比、效率。改变齿数时,动画图形实时更新。
齿轮比、转速和扭矩计算器
Gear Ratio
使用这款CAE齿轮计算器,快速计算齿轮比、输出转速和转矩。支持简单齿轮、复合齿轮列及行星齿轮系统,输入齿数、转速、转矩和效率即可实时获得结果。通过啮合动画直观查看旋转方向,适用于机械设计、工程教学与传动系统分析。
齿轮强度计算工具
Gear Stress
输入齿轮模数、齿数、齿宽、功率、转速和材料参数,本工具可自动计算路易斯弯曲应力与赫兹接触应力,并与材料许用应力进行对比,快速评估齿轮设计的安全系数。适用于工程师进行齿轮强度校核与优化设计,提升计算效率与可靠性。
齿轮设计计算工具
Gear Tooth
一款专业的齿轮设计计算工具,支持实时绘制外啮合与内啮合直齿轮的精确渐开线齿形。通过调整模数、齿数和压力角等关键参数,可即时计算重合度、Lewis弯曲应力与赫兹接触应力,帮助工程师快速评估与优化齿轮设计方案,提升设计效率与可靠性。
齿轮列模拟器(正齿轮和行星齿轮)
Gear Train
使用齿轮传动模拟器直观学习正齿轮与行星齿轮工作原理。动画演示齿轮啮合、复合齿轮系及行星齿轮组运行,自动计算齿轮比、输出转速、扭矩比和节圆直径。通过交互体验,深入理解增速、减速及运动方向反转的机械原理,适合教学与工程分析。
Greenwood-Williamson粗糙表面接触模拟器
Greenwood-Williamson Rough Contact Simulator
Greenwood-Williamson 粗糙表面接触模型(GW 模型)。根据微凸体高度分布实时计算真实接触面积、真实载荷和接触个数,调节σ、β、η、d 滑块直观学习摩擦学设计基础。
陀螺仪和岁差运动模拟器
Gyroscope
本文介绍一款陀螺仪进动计算与可视化工具,支持设置自转转速、转子质量、半径等参数,实时计算并展示进动角速度与角动量。适用于航天器姿态控制与旋转机械设计,提供轴对称陀螺近似下的章动频率估算方程,帮助工程师直观理解陀螺力学行为。
液压缸计算工具
Hydraulic Cylinder
使用液压缸计算工具,输入缸径、杆径、行程、压力和流量,即可实时计算伸出力、缩回力、活塞速度、杆屈曲安全系数和液压功率。工具基于核心公式(如F=P*πD²/4)进行精确计算,并提供F-P特性曲线与屈曲安全系数-行程关系的可视化图表,帮助工程师
液压千斤顶计算器
Hydraulic Jack
基于帕斯卡原理,这款液压千斤顶计算器可实时计算液压力的放大效果。通过调整活塞直径、输入力和行程等关键参数,即时查看输出力、压力、流量及泵功率的精确计算结果。为工程师和设计人员提供便捷的在线辅助工具,优化液压系统设计与分析。
流体动压轴承设计
Hydrodynamic Bearing
本文介绍流体动压轴承的CAE分析方法,通过实时可视化油膜压力分布与轴心轨迹,深入理解轴承运行状态。详细计算关键性能参数,包括Sommerfeld数、最小油膜厚度及摩擦系数,为优化轴承设计、提升承载能力与运行稳定性提供有效技术支撑。
工业机器人有效载荷 TWR 模拟器
Industrial Robot Payload-to-Weight Ratio Simulator
比较 6 轴垂直多关节、SCARA、并联(Delta)与协作机器人的有效负载、自重比 TWR、腕部负载力矩、惯性负载与节拍时间。免费工业机器人选型工具,对应 FANUC、ABB、Yaskawa、Universal Robots 目录。
过盈配合扭矩传递模拟器
Interference Fit Torque Simulator
过盈配合(压入、热装)模拟器:根据轴径、过盈量、轮毂外径、配合长度、杨氏模量与摩擦系数,实时计算接触压力、可传递扭矩、轴向保持力与轮毂内孔应力,帮助设计既不打滑也不使轮毂屈服的压入接头。。
机器人手臂逆运动学计算器
Inverse Kinematics
本文介绍一款用于2/3自由度机器人臂的逆运动学计算器。用户输入目标位置(x,y)或(x,y,z)及连杆长度,即可分析并迭代计算出关节角θ₁、θ₂、θ₃。工具实时可视化肘上/肘下两种解,并标识奇异点。通过计算第二关节角的余弦值确定双解,并依据
滑动轴承索默菲尔德数模拟器
Journal Bearing Sommerfeld Number Simulator
流体润滑滑动轴承(径向轴承)索默菲尔德数模拟器:根据轴径、轴承长度、间隙、转速、油粘度与载荷,实时计算索默菲尔德数、轴承压力与速度参数,并判断流体润滑是否成立,帮助设计油膜不会破断的轴承。。
运动学计算模拟器
Kinematics
探索一维与二维运动学计算与可视化工具,涵盖从高中物理到CAE瞬态动力学分析。支持核心公式计算(如v=v₀+at、抛体射程),自动将手绘v-t图转换为x-t、a-t曲线,并可视化抛体轨迹,助力教学与工程仿真分析。
节结连接设计模拟器
Knuckle Joint Design Simulator
叉头铰链(叉耳+销)接头设计模拟器:根据轴向荷载、销径、杆径与耳厚,实时计算杆拉伸应力、销双剪切应力与耳孔挤压应力,并比较许用值给出三种破坏模式的最小安全系数,帮助实现平衡的机械零件设计。。
叶片(板)弹簧挠度模拟器
Multi-Leaf Spring Deflection Simulator
多片叠层钢板弹簧(leaf spring)挠度模拟器:根据有效长度、板宽、板厚、载荷与片数,实时计算梁端挠度、最大弯曲应力、弹簧刚度与应变能,帮助设计卡车、挂车、铁路车辆等重型车的悬架钢板弹簧。。
连杆机构和曲柄滑块分析
Linkage Mechanism
本文通过实时动画,深入分析四杆连杆机构与曲柄滑块机构的运动特性。内容涵盖格拉晓夫条件的判定、传动角的计算,以及输出连杆(或滑块)的关键运动参数,包括位移、角度、速度和加速度的详细求解过程。适用于机械设计与CAE仿真工程师,帮助深入理解并精确
流体润滑和斯特里贝克曲线模拟器
Lubrication
实时计算滑动轴承的Sommerfeld数、最小油膜厚度、油膜厚度比Λ。通过Stribeck曲线可视化润滑状态。
主动磁轴承 AMB 径向载荷模拟器
Active Magnetic Bearing (AMB) Radial Load Simulator
主动磁悬浮轴承(AMB)在线计算工具:根据转子质量、转速、气隙、偏置电流、磁极面积与控制增益,实时计算最大磁力、电流刚度、负位置刚度、闭环稳定性与线圈损耗,帮助设计涡轮分子泵、人工心脏与飞轮储能等高速非接触转子。
主动磁轴承 AMB 转子刚性模拟器
Active Magnetic Bearing Rotor Stiffness Simulator
主动磁悬浮轴承(AMB)模拟器:由转子质量、转速、气隙、线圈匝数与偏置电流,实时计算单极吸引力、轴承刚度、自然频率、临界转速比与功耗,用于设计涡轮分子泵、离心压缩机、储能飞轮等超高速非接触回转机械。。
机械优势和简单机械计算工具
Mechanical Advantage
使用机械利益模拟器实时计算并动画展示杠杆、滑轮、斜面、螺旋千斤顶的机械利益(MA)。通过调整摩擦系数和输入力,直观观察力矢量变化与效率曲线动态响应,深入理解简单机械的工作原理与能量损耗。
O形圈沟槽(夹套)设计模拟器
O-Ring Gland Design Simulator
用于设计收纳O形圈的沟槽(夹持)的工具。调整线径·沟槽深度·沟槽宽度·轴径,影响密封性能的压缩率(压扁率)·沟槽填充率·内径拉伸会实时显示,可快速找到无泄漏的静态/动态密封沟槽尺寸。
行星齿轮机构齿轮比模拟器
Planetary Gear Ratio Simulator
行星齿轮传动比模拟器:根据太阳轮、行星轮、齿圈与行星架的齿数,实时计算传动比、输出转速、旋转方向与转矩放大倍数,并比较齿圈固定、行星架固定、太阳轮固定三种构型,帮助学习减速器与自动变速器设计。。
气动回路计算器
Pneumatic Circuit
使用这款CAE气动回路计算器,实时计算气缸推力、空气消耗量、Cv值、管路压降及压缩机选型,专为工厂自动化与产业机械的气动系统设计优化。它精准解答关于双作用气缸推力差异等常见问题,并支持Darcy-Weisbach可压缩流近似计算,助您高效完
送丝螺杆(动力螺杆)效率模拟器
Power Screw Efficiency Simulator
用于设计将旋转运动转换为强大直线推力的传动螺纹(动力螺杆)。根据外径、螺距、条数、轴向荷重、摩擦系数的变化,实时计算螺纹角、上升扭矩、效率和自锁判断。
压入和过盈配合模拟器
Press Fit
基于拉梅厚壁圆筒方程,本过盈配合计算器可精确计算接触压力、压入力与传递转矩,并分析轮毂与轴的应力分布。支持过盈量参数化扫描,帮助工程师快速评估连接强度与可靠性,优化过盈配合设计。适用于轴毂连接等机械组件的设计与校核。
滑轮模拟器 — 滑轮块的机械优势
Pulley Simulator — Mechanical Advantage of a Block and Tackle
复滑轮(block-and-tackle)在线模拟器:调节载荷质量、绳子根数 N、效率与提升高度,实时计算机械效率 MA = N·η、所需输入力、输入/输出功与摩擦损失能量。
铆接搭接接头强度模拟器
Riveted Lap Joint Strength Simulator
铆接搭接接头(单剪、单排)强度模拟器:实时计算铆钉剪切、板挤压与板撕裂三种破坏模式的强度,并以最小值确定接头强度、最弱模式确定破坏模式,同时给出接头效率。可用于飞机蒙皮、桥梁、压力容器中铆接的初步设计与教学。。
机器人关节扭矩和牛顿欧拉动力学计算器
Robot Dynamics
通过牛顿-欧拉逆动力学计算2自由度平面机器人臂的关节力矩。分解M(θ)θ̈+C(θ,θ̇)θ̇+G(θ)=τ各项,绘制三次样条轨迹的力矩-时间图,并提供电机齿轮比选型建议。
滚子链传动模拟器
Roller Chain Drive Simulator
滚子链传动模拟器:根据链轮齿数、节距、转速、中心距与传递功率,实时计算传动比、输出转速、链速、工作张力、链节数与多边形效应(速度变动率),帮助设计无滑动、平稳的链传动。。
滚动轴承寿命计算器(L10寿命和动当量载荷)
Rolling Bearing
使用滚动轴承寿命计算器,基于ISO 281标准快速计算轴承的额定寿命L10。只需输入径向载荷、轴向载荷、轴承类型和额定动载荷,即可实时获得以小时或年为单位的L10h寿命。工具自动计算当量动载荷,区分球轴承与滚子轴承的指数p值,并生成转速-寿
滚动接触疲劳和点蚀强度计算器
Rolling Contact Fatigue
基于赫兹接触理论的滚动接触疲劳与点蚀强度计算器,可实时计算接触压力、最大剪切应力及疲劳寿命L10。该CAE工具通过可视化色谱图直观展示接触压力分布p(r)与次表面剪切应力场,并标识最大剪切应力发生深度,帮助工程师深入理解轴承和齿轮的点蚀设计
翻滚阈值(静态稳定系数)模拟器
Rollover Threshold Simulator
侧翻阈值在线计算器:输入轮距、重心高度、车速与转弯半径,实时求出静态稳定性系数 SSF、转弯横向加速度、侧翻临界车速与安全裕度,直观理解高重心车辆为何容易侧翻。免费车辆动力学工具。
旋转运动动力学模拟器
Rotational Dynamics
探索旋转运动动力学仿真器:一款强大的CAE工具,支持自由设置惯性矩、转矩与摩擦转矩,实现旋转运动的实时分析与可视化。它能瞬时计算角加速度、旋转能量及角动量,并基于旋转运动方程(如牛顿第二定律的旋转形式)进行精确模拟,涵盖时间积分、旋转动能和
螺纹紧固扭矩计算器
Screw Thread
使用我们的螺纹/螺栓拧紧扭矩计算器,精确计算公制(M)、UNC、UNF螺纹的拧紧扭矩、自锁条件和传动效率。工具支持实时计算,并可视化螺纹截面轮廓与扭矩曲线。基于关键公式(如自锁条件 tanλ < μ 和效率公式 η = F·l / (2πT
热配应力模拟器 — 厚壁圆筒的拉美解
Shrink-Fit Stress Simulator — Lamé Thick-Cylinder Solution
热装应力模拟器基于拉梅(Lamé)厚壁圆筒理论,由实心轴与外套筒的过盈量实时计算接触压力、套筒内壁周向应力、轴内压缩应力以及摩擦传递扭矩。改变过盈与尺寸即可直观确认配合界面应力是否在安全范围内。
圆柱弹簧设计计算器(屈曲、共振和疲劳)
Spring Design
调节线径、线圈直径和圈数,即时评估弹簧刚度、最大剪切应力、Wahl系数、固有频率和屈曲风险。载荷-变形曲线与疲劳S-N线图实时更新。
圆柱弹簧疲劳设计计算工具
Spring Fatigue
本文介绍弹簧疲劳分析方法,通过计算循环载荷下的Wahl修正扭转应力,结合修正古德曼图评估螺旋弹簧的疲劳安全裕度。图中以平均扭转应力与应力幅值作为坐标轴,直观展示工作点位置,帮助工程师快速判断弹簧在长期服役中的可靠性,有效预防疲劳失效。
弹簧网络模拟器
Spring Network
探索弹簧网络模拟器,深入理解串联、并联及复合连接的力学行为。通过实时计算等效刚度、各弹簧位移与力以及弹性应变能,直观掌握有限元刚度矩阵的基本原理。文章详细推导了串联(1/k_eq = Σ1/k_i)、并联(k_eq = Σk_i)及弹性应变
铁路曲线超高和超高不足模拟器
Railway Curve Cant & Cant Deficiency Simulator
免费的铁路曲线超高(cant)与超高不足模拟器。设置轨距、设计速度、曲线半径、车辆类型、设计超高与缓和曲线形式,可实时得到平衡超高、未平衡横向加速度、最大平衡速度、缓和曲线长度与UIC乘坐舒适度等级。适用于高速铁路、通勤线与货运线的线形设计。
悬架运动学模拟器
Suspension Kinematics
实时修改双叉臂和麦弗逊式悬架的几何参数,可视化车轮外倾角、轨距变化和滚转中心高度的变化趋势。
轮胎动力特性模拟器
Tire Dynamics
使用魔术公式(Pacejka)实时计算轮胎侧向力曲线与接地面积。通过调整垂直载荷、充气压力、侧偏角和外倾角,直观分析B刚度因子、C形状因子、D峰值侧向力等关键参数的影响。载荷相关系数自动更新,为轮胎动力学仿真与性能优化提供高效精准的CAE工
轮胎力学模拟器
Tire Mechanics
调节侧偏角、垂直载荷和摩擦系数,实时可视化侧向力、纵向力和摩擦圆。直观理解转弯刚度和极限抓地力。
扭矩和杠杆原理模拟器
Torque & Lever Principle Simulator
通过滑块调整左右的力、位置、角度,实时可视化杠杆力矩平衡。直观理解支点周围的扭矩计算。
扭转棒弹簧模拟器
Torsion Bar Spring Simulator
扭杆弹簧(torsion bar)在线模拟器:根据杆径、有效长度、剪切模量与施加扭矩,实时计算最大表面剪切应力、扭转角、扭转刚度 k_t = GJ/L 与储存的应变能,帮助设计车辆悬架、后备箱盖、车库门等紧凑高效的弹簧元件。。
轴扭转设计工具
Torsion Shaft
使用轴扭转设计计算器,快速完成轴类零件设计。输入功率与转速自动计算扭矩,选择截面形状和材料,即可实时获得切应力、扭转角、所需轴径及临界转速。内置扭转强度与刚度公式,支持参数化分析,帮助工程师优化设计并验证安全性,适用于机械传动系统的轴结构设
转弯半径和倾斜角模拟器
Turn Radius & Bank Angle Simulator
飞机水平协调转弯模拟器:根据空速、坡度角、失速速度与结构限制载荷因数,实时计算转弯半径、载荷因数(G)、转弯率、360°转弯时间与转弯中的失速速度,帮助设计安全的定常转弯。。
通用接头速度变化模拟器
Universal Joint Velocity Simulator
万向节(胡克联轴节、卡丹联轴节)速度波动模拟器:调整交叉角、输入转速与转角,实时查看单万向节每转两次加速减速的不等速性与速度波动率,并演示双万向节如何完全抵消波动。。
车辆转向刚度模拟器 — 自行车模型和美国梯度
Vehicle Cornering Stiffness & Understeer Gradient Simulator
基于线性二自由度(自行车)模型计算前后轮侧偏刚度 Cα、不足转向梯度 K、特性速度/临界速度、稳态横摆角速度增益与转弯半径的车辆操纵性设计模拟器。根据 K 的符号自动判定 US / Neutral / OS 操纵特性并可视化稳定区域。。
车辆运动动力学模拟器
Vehicle Dynamics
车辆运动力学模拟器:基于简单自行车模型,实时仿真横摆角速度、侧向加速度及不足/过多转向特性,快速评估车辆动态响应与操纵稳定性,为底盘调校与CAE仿真提供关键数据。
车辆横滚稳定性 SSF 模拟器 — NHTSA 五星评级
Vehicle Roll Stability SSF (NHTSA) Simulator
基于 NHTSA 的静态稳定性系数 SSF=(轮距/2)/重心高,实时计算横向加速度、最大安全过弯速度、五星评级与翻车/侧滑先发模式。适用于 SUV、皮卡、商用车的侧翻风险量化分析免费工具。
瓦尔补正系数模拟器 — 螺旋弹簧的最大剪切应力
Wahl Correction Factor Simulator — Maximum Shear Stress in Helical Springs
实时计算 Wahl 修正系数 K_W 与螺旋弹簧的最大切应力 τ_max。通过载荷、平均圈径、线径、有效圈数滑块对比弹簧指数 C、修正系数、弹簧刚度,直观掌握机械元件设计。
制动时的荷重转移模拟器
Braking Weight Transfer Simulator
踩下制动时,车体前倾,荷重从后轮转移到前轮。改变车辆质量、轴距、重心高度、减速度,可实时了解制动时的前轴、后轴荷重、前轴荷重分配,以及后轮浮起的极限减速度。
钢丝绳强度计算器
Wire Rope Strength
钢丝绳强度计算器提供在线计算工具,输入绳径、结构、钢丝强度和安全系数,即可实时计算断裂荷载与安全工作载荷。工具支持可视化断面分析,并展示疲劳寿命与D/d比的关系曲线,帮助工程师快速评估钢丝绳的充填系数与总丝截面积,优化选型与安全设计。
蜗轮齿轮效率和自锁计算器
Worm Gear
蜗轮蜗杆效率与自锁设计在线计算器。通过输入导程角λ与摩擦系数μ,实时计算正转效率、逆转效率,并自动判断自锁条件(λ < φ)。同时可计算齿面力、发热量及热限功率,为蜗杆传动设计与自锁特性分析提供关键数据支持。
使用指南
- 用类别过滤器从"齿轮"、"轴承"、"弹簧"、"凸轮"中选择对象元件
- 输入材料(S45C、SUJ2、SUS304 等)和尺寸(模数 2.5、外径φ50 等)
- 设置转速、负载扭矩、温度条件并执行 FEA 分析
- 在模拟屏幕中确认应力分布、位移和固有振动数的结果
具体计算示例
模数 2.5、齿数 30 的齿轮(S45C、调质处理)在 500Nm 扭矩下以 1500rpm 旋转时:齿根应力约为 480MPa,超过 S45C 的许可应力 360MPa。作为设计变更,将模数改为 3.0 后,齿根应力降至 280MPa,变为安全。同时,向径向滚动轴承 6210(SKF)加载 6000N 时,动定额荷重 27.6kN,可以确保安全系数 1.2。
实际工作中的注意事项
- 在齿轮设计中,接触应力(赫兹应力)在螺距圆直径处急剧变化,因此必须始终设置齿顶修整量(0.02~0.05mm)来提高分析精度
- 滚动轴承的寿命计算遵循 ISO281,特别是要反映预压状态和轴向载荷组合条件
- 弹簧设计中,应力集中系数(K=1.3~1.8)应用于材料强度,确保与疲劳极限的余裕
- 设置旋转体的外倾和不平衡是必须的,否则 FEA 结果会与现象偏离