
發(fā)布
注冊
/
登錄自由度解
關(guān)注創(chuàng)建者:MEIE 創(chuàng)建時間:2019-03-27

自由度解的實例教程
基于matlab的六自由度并聯(lián)搖擺臺的反解控制算法,stewart平臺,配有GUI界面,可以自定義角度,桿長等參數(shù)。設(shè)定動平臺位姿即能得到電機參數(shù)。程序已調(diào)通,可直接運行。
5.計算結(jié)果的可信度
一般來說,復(fù)雜有限元計算必須通過多人,多次,多種通用有限元軟件計算核對,互相檢驗,相互一致時才有比較可靠的計算結(jié)果。協(xié)同工作時必須對自己輸入數(shù)據(jù)高度負(fù)責(zé),并且小組成員之間保持良好的溝通;有限元分析不是搞什么“英雄主義”,而需要多方面的質(zhì)量保證措施。
6.了解最終所需要的成果
建立模型之前,應(yīng)該充分了解最終要求提交什么樣式的成果,這樣能形成良好的網(wǎng)格,早期良好的建模規(guī)劃對于后期成果整理有很大的幫助;
7.撰寫分析文檔
文檔與分析過程力求保持同步,有利于小組成員之間的溝通和模型的檢驗和查證;
8.熟悉命令
對沒有把握的命令應(yīng)該先用簡單模型熟悉之,千萬不能抱有“撞大運”的想法;
9.多種單元共節(jié)點
不同單元使用共同節(jié)點時注意不同單元節(jié)點自由度匹配問題導(dǎo)致計算結(jié)果的正確與否(《建模與分網(wǎng)指南》P 8 )
三維梁單元和殼單元的節(jié)點自由度數(shù)一致,但是應(yīng)該注意到三維梁單元的轉(zhuǎn)動自由度和
殼單元的轉(zhuǎn)動自由度的含義不一樣。殼的ROTZ不是真實的自由度,它與平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)剛度相聯(lián)系,在局部坐標(biāo)中殼的單元剛度矩陣ROTZ對應(yīng)的項為零,對此不能將梁與殼單元僅僅有一個節(jié)點相連,例外的是當(dāng)shell43 or shell63(兩者都有keyopt(3)=2)的Allman旋轉(zhuǎn)剛度被激活時。
Solid65 單元和 shell63 單元相連,相應(yīng)平動自由度的節(jié)點力會傳到實體塊單元上,但是shell63單元的轉(zhuǎn)動自由度的節(jié)點唯一則不會傳到相連的 solid65單元上。
展開 2.9邊界條件
如果指定非活動單元跟隨變形,邊界條件將應(yīng)用于非活動節(jié)點(因為這些節(jié)點的自由度是解的一部分)。否則,邊界條件不會應(yīng)用于非活動節(jié)點,直到它們所屬的單元被激活。
2.10載荷
當(dāng)一個單元處于非活動狀態(tài)時,不施加載荷;但是,只要一個單元被激活,它們就被施加。激活時的荷載大小有與激活時間對應(yīng)的值,這意味著荷載大小可能會突然增大,這可能會導(dǎo)致收斂問題。
2.11單元
漸進單元激活只支持實體連續(xù)單元和殼單元。但是,對于殼單元只支持完全激活。如果將小于1的材料體積分?jǐn)?shù)賦給一個殼單元,Abaqus會自動將值改為1。
2.12輸出
除了Abaqus/ standard中可用的標(biāo)準(zhǔn)輸出標(biāo)識符(使用Abaqus/ standard輸出變量標(biāo)識符),當(dāng)指定漸進單元激活時,以下變量有特殊意義:
EACTIVE
當(dāng)前單元中材料的體積分?jǐn)?shù)。
EEIG
本征應(yīng)變的所有分量。
UACT
所有物理位移分量,包括具有轉(zhuǎn)動自由度的節(jié)點的旋轉(zhuǎn),從節(jié)點被激活時開始測量。
URACT
從節(jié)點被激活時開始測量的所有旋轉(zhuǎn)位移分量。
UTACT
從節(jié)點激活時起測量的所有平移位移分量。
展開 5 計算結(jié)果的可信度
一般來說,復(fù)雜有限元計算必須通過多人,多次,多種通用有限元軟件計算核對,互相檢驗,相互一致時才有比較可靠的計算結(jié)果。協(xié)同工作時必須對自己輸入數(shù)據(jù)高度負(fù)責(zé),并且小組成員之間保持良好的溝通;有限元分析不是搞什么“英雄主義”,而需要多方面的質(zhì)量保證措施。
6了解最終所需要的成果
建立模型之前,應(yīng)該充分了解最終要求提交什么樣式的成果,這樣能形成良好的網(wǎng)格,早期良好的建模規(guī)劃對于后期成果整理有很大的幫助;
7 撰寫分析文檔
文檔與分析過程力求保持同步,有利于小組成員之間的溝通和模型的檢驗和查證;
8 熟悉命令
對沒有把握的命令應(yīng)該先用簡單模型熟悉之,千萬不能抱有“撞大運”的想法;
9 多種單元共節(jié)點
不同單元使用共同節(jié)點時注意不同單元節(jié)點自由度匹配問題導(dǎo)致計算結(jié)果的正確與否(《建模與分網(wǎng)指南》P 8 )
三維梁單元和殼單元的節(jié)點自由度數(shù)一致,但是應(yīng)該注意到三維梁單元的轉(zhuǎn)動自由度和 殼單元的轉(zhuǎn)動自由度的含義不一樣。殼的ROTZ不是真實的自由度,它與平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)剛度相聯(lián)系,在局部坐標(biāo)中殼的單元剛度矩陣ROTZ對應(yīng)的項為零,對此不能將梁與殼單元僅僅有一個節(jié)點相連,例外的是當(dāng)shell43 or shell63(兩者都有keyopt(3)=2)的Allman旋轉(zhuǎn)剛度被激活時。
Solid65 單元和 shell63 單元相連,相應(yīng)平動自由度的節(jié)點力會傳到實體塊單元上,但是shell63單元的轉(zhuǎn)動自由度的節(jié)點唯一則不會傳到相連的 solid65單元上。
展開 簡化法:該方法將系統(tǒng)矩陣簡化為只考慮主自由度。由于矩陣的尺寸減小,計算速度快得多。然而,這種方法只處理線性問題(例如我們的懸臂梁情況)。
模態(tài)疊加法:這種方法需要進行初步的模態(tài)分析,因為要計算結(jié)構(gòu)的響應(yīng),需要對系數(shù)振型進行求和。這是三種方法中最快的一種,但它需要對手頭的問題有充分的了解。
我們將使用簡化方法進行瞬態(tài)分析。通常情況下,人們只需回顧一下減少的結(jié)果就可以了。然而,如果應(yīng)力和力比有意義的話,我們將不得不擴展約化解。
預(yù)處理:定義問題
在所有的動力分析教程中都使用了簡單懸臂梁。如果您沒有在ANSYS中創(chuàng)建模型,請使用下面的鏈接。命令行代碼和GUI命令都是顯示在相應(yīng)的鏈接中。
解決方案:指定載荷和解算
1、定義分析類型
{ 選擇解決方案>分析類型>新分析>瞬態(tài)
Select Solution > Analysis Type > New Analysis > Transient
{將出現(xiàn)以下窗口。如圖所示,選擇“減少”reduced。
2、定義主自由度
{ 選擇解決方案>主自由度>用戶選定>定義
Select Solution > Master DOFs > User Selected > Define
{ 選擇除最左側(cè)節(jié)點(x=0)以外的所有節(jié)點。
Select all nodes except the left most node (at x=0).
下面的窗口將打開,選擇UY作為該窗口中的第一個dof
3、約束梁
解決方案菜單>定義載荷>應(yīng)用>結(jié)構(gòu)>位移>在節(jié)點上固定最左邊的節(jié)點(約束所有自由度)。
展開 
自由度解的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
自由度解的最新內(nèi)容
</p><p><strong>·機器人的自由度<空間自由度→無解(No solution)</strong>:在這種情況下,機器人無法通過關(guān)節(jié)運動使末端到達(dá)空間中的某些指定位置。</p><p><strong>·機器人的自由度>空間自由度→冗余(Redundancy)</strong>:此時系統(tǒng)存在無窮多組關(guān)節(jié)角度能使末端執(zhí)行器到達(dá)同一目標(biāo)點。
基于matlab的六自由度并聯(lián)搖擺臺的反解控制算法,stewart平臺,配有GUI界面,可以自定義角度,桿長等參數(shù)。設(shè)定動平臺位姿即能得到電機參數(shù)。程序已調(diào)通,可直接運行。
由此可見,瑞利-里茲法起到了縮減自由度的作用。解得s個特征值就是原體系前s個自振頻率平方的近似值。
2.4控制沒有激活的單元的行為
默認(rèn)情況下,非活動的單元不會對模型的整體響應(yīng)做出貢獻(xiàn),它們的自由度不是解的一部分(與活動單元共享的節(jié)點的自由度除外)。在應(yīng)力-位移分析中,只有當(dāng)位移相對較小時,這種方法才有效。如果不是這樣,非活性單元在被激活之前可能會過度扭曲,從而導(dǎo)致收斂困難或產(chǎn)生不良結(jié)果。這種情況下,您可以允許非活動單元跟隨變形,這可以防止單元過度變形。
{ 從這個窗口中選擇Add(左上角的綠色“+”符號)和下面的
窗口應(yīng)該出現(xiàn)
{ 我們感興趣的是節(jié)點解>自由度解>位移的Y分量 Nodal Solution > DOF Solution > Y-Component of displacement.。單擊“確定”。
{ 出現(xiàn)提示時,以圖形方式選擇節(jié)點2,然后單擊“確定”。
求模態(tài)振型是為了得到模態(tài)質(zhì)量和模態(tài)剛度,將質(zhì)量陣和剛度陣變換成對角陣(這是為了把多自由度變成單自由度,即進行解藕。[注意:這里的變換思路,先把無限多自由度變?yōu)橛邢薅啵诎延邢薅嘧優(yōu)閱巫杂啥取5@兩種變換卻優(yōu)質(zhì)的區(qū)別,前面是通過一些算法近似,后面則是通過線性變換,更改了主坐標(biāo)(坐標(biāo)變換)])。遺憾的是阻尼矩陣不能在這一變換中化為對角陣。
三維解需要約 32000 個自由度,而二維解大約只需要 250 個自由度。
下圖顯示沿其中一個邊的面外應(yīng)變和應(yīng)力的變化。
沿 z 軸的應(yīng)變(上)和應(yīng)力(下)。
大約 80% 真實三維結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力和應(yīng)變場與廣義平面應(yīng)變理論的預(yù)測相似。只有在應(yīng)力趨于零的自由端附近,應(yīng)變場開始偏離橫截面內(nèi)的線性分布。
輸入數(shù)據(jù)時受到節(jié)點坐標(biāo)系影響的有:約束自由度(方程),力,主(從)自由度;在/POST26中在節(jié)點坐標(biāo)系下輸出文件和顯示的數(shù)據(jù)結(jié)果有:自由度解,節(jié)點荷載,反作用荷載;
Forces are defined in the nodal coordinate system.
輸入數(shù)據(jù)時受到節(jié)點坐標(biāo)系影響的有:約束自由度(方程),力,主(從)自由度;在/POST26中在節(jié)點坐標(biāo)系下輸出文件和顯示的數(shù)據(jù)結(jié)果有:自由度解,節(jié)點荷載,反作用荷載;
Forces are defined in the nodal coordinate system.
輸入數(shù)據(jù)時受到節(jié)點坐標(biāo)系影響的有:約束自由度(方程),力,主(從)自由度;在/POST26中在節(jié)點坐標(biāo)系下輸出文件和顯示的數(shù)據(jù)結(jié)果有:自由度解,節(jié)點荷載,反作用荷載;
Forces are defined in the nodal coordinate system.