搜索Workbench多體動(dòng)力學(xué)分析初探
2016-10-21 by:CAE仿真在線 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)
對(duì)于工程師來(lái)說(shuō),在進(jìn)行新產(chǎn)品研發(fā)的過(guò)程中,往往對(duì)于機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu)都需要進(jìn)行準(zhǔn)確的分析。例如針對(duì)某機(jī)構(gòu)的運(yùn)行軌跡進(jìn)行驗(yàn)證是否符合要求,及觀測(cè)機(jī)構(gòu)運(yùn)行過(guò)程中力和速度等重要參數(shù)的變化情況,同時(shí),設(shè)計(jì)人員還關(guān)心在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中某個(gè)關(guān)鍵部位的應(yīng)力情況是否合乎材料要求。
按照傳統(tǒng)的仿真手段,設(shè)計(jì)人員往往采用ANSYS軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)在某一個(gè)時(shí)刻或某個(gè)危險(xiǎn)位置的強(qiáng)度分析,對(duì)結(jié)構(gòu)可靠性進(jìn)行判斷,而采用ADAMS軟件進(jìn)行剛體動(dòng)力學(xué)仿真,驗(yàn)證機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)軌跡,及整個(gè)過(guò)程中力與速度等參數(shù)的變化情況,如果設(shè)計(jì)人員想要同時(shí)關(guān)注二者,則需要分析人員針對(duì)關(guān)心的部件,在ANSYS中生成柔性體的中性文件,并導(dǎo)入到ADAMS中替換掉剛性體,才能進(jìn)行同時(shí)關(guān)注機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)仿真。往往有設(shè)計(jì)人員面臨復(fù)雜的操作無(wú)法成功生成中性文件,而導(dǎo)致無(wú)法完成仿真工作。
而如今的Workbench針對(duì)這種弊端,為設(shè)計(jì)人員提供了一個(gè)專門(mén)的模塊——Rigid Dynamics,該模塊為設(shè)計(jì)人員提供了大量的關(guān)節(jié)模型,進(jìn)行各種運(yùn)動(dòng)副的模擬,利用這個(gè)模塊,設(shè)計(jì)人員可以方便的進(jìn)行剛體動(dòng)力學(xué)仿真,如果設(shè)計(jì)人員關(guān)心某個(gè)部件的應(yīng)力情況,則只需在Workbench中將特定的部件指定為Flexible即可,也就是剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)分析。
Figure.1 Workbench中提供的各種運(yùn)動(dòng)副
下面,我們以一個(gè)牛頭刨床的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)仿真為例,對(duì)Workbench中的多體動(dòng)力學(xué)仿真流程進(jìn)行說(shuō)明。
首先,我們將用其他CAD軟件繪制好的幾何模型導(dǎo)入到Workbench中,
Figure.2 牛頭刨床幾何模型
第二步,設(shè)置部件的材料特性,同時(shí)針對(duì)牛頭刨床,將關(guān)心部位設(shè)置成柔性體,
Figure.3 剛體、柔性體屬性設(shè)置
第三步,根據(jù)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性,在不同部件間設(shè)置合適的運(yùn)動(dòng)副,
Figure.4 部件間關(guān)節(jié)設(shè)置
第四步,對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分,
Figure.5 劃分網(wǎng)格
第五步,對(duì)模型施加邊界條件,
Figure.6 施加邊界條件
最后,經(jīng)過(guò)上述相應(yīng)設(shè)置后,進(jìn)行分析,可以得到牛頭刨床的應(yīng)力、位移等分析結(jié)果。
通過(guò)上述分析,我們可以明顯的發(fā)現(xiàn),使用Rigid Dynamics模塊,設(shè)計(jì)人員能方便快速的完成多體動(dòng)力學(xué)仿真,提取所關(guān)心的各種性能參數(shù),使產(chǎn)品研發(fā)的效率得到保障。
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