多體動力的案例
基于多柔體動力學技術的行星輪系多體動力學仿真分析
基于多柔體動力學(MFBD) 技術對行星輪系建立了剛柔耦合多體系統模型,其中柔體部件采用了節點法和模態縮減法兩種建模方式。利用RecurDyn 軟件對該多體系統進行了仿真分析,得出了行星架速度曲線和齒輪的動態嚙合力曲線,并將結果與剛體仿真結果進行比較,同時得出了行星輪系在嚙合過程中的應力云圖及節點應力曲線。通過對仿真結果的分析得出了行星輪被破壞的主要原因。仿真數據也為優化設計和疲勞性能研究提供了依據,為新產品的開發提供了有效的手段。
基于多柔體動力學技術的行星輪系多體動力學仿真分析.rar
展開 Comsol多體動力學剛柔耦合仿真方法 ￥20
前言：Comsol是優秀的多物理場仿真軟件，用來模擬單個物理場、以及耦合多個物理場。用戶可以在Comsol中任意組合使用物理場模塊，無論模擬哪個工程領域的問題或是哪種特定的物理現象，都可以在同一個軟件界面中，使用相似的操作流程進行分析。Comsol主要有結構力學、聲學、化工、流體、傳熱、電磁模塊等，本次仿真主要采用其中的多體動力學模塊進行剛柔耦合分析。多體動力學模塊是進行多物理場耦合的一個關鍵基礎模塊，用戶可以在此基礎上耦合例如聲學、疲勞、傳熱等模塊。
第一部分：Comsol多體動力學剛柔耦合仿真介紹
在通常情況下，多體動力學仿真中的大部分部件都是剛性的，由此只需要關注剛體的動力學特征，然而，在某些特殊情況下，我們需要觀察其中某個部件的變形、應力、應變情況，所以我們需要選擇性的將剛體和柔性體指派到不同的部件。關于多體動力學的剛柔耦合分析，很多有限元軟件都可以實現，如Hyperworks、Adams、ANSYS等，但是這些有限元軟件在進行模型建模時，有些缺少必要的運動副，有些需要借助別的軟件才可以進行柔性體轉化，使用不夠便利。而Comsol解決了上述軟件的矛盾，可以在自己的界面中獨立完成剛柔耦合分析，對于不重點關注的剛體部分，可以將網格粗糙化，對于重點關注的柔性體部分，可以將網格適當加密。
Comsol基礎的運動副（關節）包括：
棱柱關節、鉸鏈關節、圓柱關節、螺紋關節、平面關節、球關節、槽關節、約化槽關節、萬向接頭、距離關節等。
展開 機械工程中多體動力學的運用進展
隨著科技的不斷進步，很多新的科學技術都被研發和應用，多體動力學也作為一項高科技技術廣泛的應用在機械工程領域。機械工程領域的很多設備設計和產品研發，都需要應用多體系統動力學的相關知識。據此，重點闡述了多體動力學在機械工程領域的具體應用，希望為同行提供一些參考。
多體動力學的概念及研究價值
多體動力學的研究是建立在多個物體動力學上，所以又稱之為多體系統動力學，多個物體通過特定的鉸鏈連接起來，形成一種復雜的系統。這些物體根據性質不同， 可以分為多剛體系統和多柔性多體系統。多體系統動力學的研究涵蓋了多種學科，包括動力學、分析力學、有限元理論、連續介質力學、計算力學、控制理論等。
多體動力學的研究具有重大價值，它推動了機械工程行業的快速發展。多體系統動力學中的機械系統仿真分析技術使用的最為廣泛，其中有ADAMS和DADS兩個系統的應用，這兩個系統可以對產品進行建模和求解，從而預測產品的性能，幫助實現產品最優化。尤其在機械工程領域的產品都是復雜的系統，通過經典力學來求解很難達到理想的效果，現在多體系統動力學已經廣泛的應用在機械工程的很多領域。
多體動力學在機械工程領域應用
1. 多體動力學在航空航天領域的應用
航空航天領域是我國重要的科學發展領域，近年來也是不斷在技術上有所突破，成為世界航天航空技術領先的國家之一。飛機是一架精密的儀器，里面的各個部件都是通過科學的設計才能到達完美的融合。
展開 RecurDyn 應用：基于多體動力學的齒輪傳動系統動力學仿真
作為齒輪傳動系統動態特性的預測方法，本文中介紹了考慮齒輪接觸剛度變化的多體動力學方法，并給出了驗證結果，結論如下：
-采用多體動力學方法進行齒輪接觸計算，可以考慮齒輪變形和嚙合齒數變化引起的嚙合剛度變化。
-該方法可以對系統的行為進行仿真和評估。振動由齒輪接觸引發，并通過軸和軸承傳遞到外殼。
-多體動力學方法可以在考慮瞬態條件下計算齒輪傳動系統的動態特性。
傳統的齒輪傳動仿真是靜態的，而不是動態的。但是，因為BEV（純電動汽車）/HEV（混合動力汽車）的齒輪變速箱會在各種駕駛條件下使用，瞬態響應仿真比以往更重要。多體動力學適用于此類機械系統仿真，RecurDyn/DriveTrain使工程師能夠動態地開發考慮各種瞬態條件的齒輪傳動系統。
文章來源:Recurdyn軟件
展開 
行業應用方案 | 多學科系統中的多體動力學仿真
緊密集成多體和結構仿真求解器，可以同時求解剛體、柔性體、力實體和連接副的控制方程。適用于大規模自由度系統仿真分析，專門為剛體和柔體混合系統定制的稀疏矩陣求解器已驗證，可以很好地處理大規模自由度系統仿真分析
先進的3D面接觸算法，可以很好地支持3D面接觸，包括小面和NURBS兩種類型。提供剛體-剛體面接觸，剛體-柔性體面接觸和柔性體-柔性體面接觸，高效的接觸探測算法可以更快速地計算復雜接觸問題
Ansys Motion 標準包支持模態柔性體和節點柔性，并可自由選擇。Ansys Motion同時支持無網格柔性技術，用戶無需對結構進行網格劃分即可實現柔性體數據的計算
Ansys Motion可以提供高效，功能強大的多柔性體動力學分析工具，對機械系統的運動學分析、車輛動力學、大變形結構分析、高速旋轉系統、3D接觸系統、以及多體運動、結構變形、動力學耐久性分析等有完整的解決方案。并可以結合Ansys Maxwell 及Mechanical 來實現電機的NVH分析，利用FMI接口及MATLAB實現與Twin Builder、Simulink等軟件的系統仿真。
展開 2023多體動力學分析軟件合集
導讀： 多體系統動力學是研究多體系統(一般由若干個柔性和剛性物體相互連接所組成)運動規律的科學。多體系統動力學包括多剛體系統動力學和多柔體系統動力學。多體系統動力學分析涵蓋建模和求解兩個階段，其中建模包括從幾何模型形成物理模型的物理建模、由物理模型形成數學模型的數學建模兩個過程，求解階段需要根據求解類型(運動學/動力學、靜平衡、特征值分析等)選擇相應的求解器進行數值運算和求解。
軟服之家數據研究中心整理了一些多體動力學分析軟件合集給到大家，排名不分先后，有需要的客戶快來軟服之家平臺咨詢和選購吧！
2023 多體動力學分析軟件合集
01
Adams
ADAMS即機械系統動力學自動分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)，該軟件是美國機械動力公司(現已并入美國MSC 公司)開發的虛擬樣機分析軟件。Adams是多體動力學仿真領域的黃金標準軟件，可幫助工程師研究運動部件的動力學以及載荷和力在整個機械系統中的分布。作為使用廣泛且屢獲殊榮的多體動力學軟件，Adams通過支持早期的系統級設計驗證來提高工程效率并降低產品開發成本。工程師可以評估和管理各個學科之間復雜的相互作用，包括運動，結構，驅動和控制，以更好地優化產品設計的性能，安全性和舒適性。除了豐富的分析功能外，Adams還利用高性能計算環境，針對大型問題進行了優化。MSC Adams軟件由于其領先的“虛擬樣機”理念和技術，迅速發展成為CAE領城中使用范圍最廣。應用行業最多的機械系統動力學仿真工具，占據了全球該CAE分析領城61%的市場份額，被廣泛應用于航天，航空、汽車、鐵道、兵器、船舶、電子、工程設備及重型機械等行業。
展開 Altair網絡研討會-12/10、22-HyperWorks多體動力學仿真中柔性體的關鍵技術
主題: HyperWorks多體動力學仿真中柔性體的關鍵技術
首播時間: 2014-12-1009:30 AM - 11:30 AM
復播時間:2014-12-22 18:30 PM – 20：30PM
MotionView是澳汰爾公司開發的新一代多體動力學仿真分析軟件。它是一個通用的多體動力學仿真軟件，采用完全開放的程序架構，可以實現高度的流程自動化和客戶化定制。具有簡潔友好的界面，高效的建模語言（MDL），同時也是第一款支持多求解器輸出的多體動力學軟件。MotionSolve是新一代的多體動力學求解器，采用創新的點輔助坐標系統（PointAuxiliary Coordinate System），具有計算更快速、更穩定的優點；提/供了完整的多體動力學求解系列，可進行靜力學，準靜力學，運動學，動力學，模型線性化和狀態矩陣輸出等，實現機電液一體化仿真；適用范圍廣泛，可以處理機械系統動力學、車輛動力學、隔振、控制系統設計、針對耐久性分析的載荷預期和穩健性仿真等多方面的問題，可以對具有復雜非線性特性的模型進行仿真。
本次研討會將主要介紹HyperWorks多體動力學仿真中柔性體的關鍵技術，包括：
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HyperWorks多體動力學介紹
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MotionSolve柔性體的生成
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Adams柔性體的生成
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Simpack柔性體的生成
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柔性體的縮減技術
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剛柔耦合系統建模仿真
報名方式：
1，
通過網絡注冊報名，注冊地址http://www.altair.com.cn/EventList.aspx?
展開 多體動力學仿真利器—UltraLAB最快圖形工作站硬件配置推薦
體動力學仿真是指利用計算機軟件來模擬由多個相互作用的剛體或柔性體組成的系統的運動。
多體動力學仿真主要研究以下方面：
§ 運動軌跡：研究系統中各個體的運動軌跡。
§ 力和力矩：研究系統中各個體之間的相互作用力和力矩。
§ 動能和勢能：研究系統中各個體的動能和勢能。
§ 能量轉換：研究系統中能量的轉換。
多體動力學仿真軟件主要有：
§ ADAMS：用于多體動力學仿真，主要用于汽車、機械、工業等領域的設計和分析。
§ Ansys Multibody Dynamics：用于多體動力學仿真，主要用于機械產品、航空航天產品、汽車產品等的設計和分析。
§ SimMechanics：用于多體動力學仿真，主要用于機械產品的設計和分析。
§ COMSOL Multiphysics：用于多物理場仿真，包括多體動力學仿真、流體仿真、熱仿真等。
多體動力學仿真中常用的算法或求解器包括：
§ 拉格朗日方法：將系統中的各個體表示為質點或剛體，然后根據牛頓運動定律求解系統的運動方程。
§ 歐拉方法：將系統中的各個體表示為質點或剛體，然后根據歐拉運動方程求解系統的運動方程。
§ 混合方法：將拉格朗日方法和歐拉方法結合起來，利用各自的優點來求解系統的運動方程。
多體動力學仿真的計算特點如下：
§ 計算量大：多體動力學仿真通常涉及大量的計算量，這對計算機硬件和軟件提出較高的要求。
§ 精度要求高：多體動力學仿真需要保證計算結果的精度，這對算法和求解器提出了較高的要求。
§ 模型復雜：多體動力學仿真模型通常比較復雜，這對軟件的功能和性能提出了較高的要求。
展開 挖掘機多體動力學仿真
挖掘機多體動力學仿真
01
案例背景
本案例模型對象為挖掘機，在這個模型中的所有的機構都是剛性的，包含17個剛體組件、各類型24個運動副及4個時序驅動STEP函數，實現挖掘機從挖掘到卸載一個動作循環的動力學仿真，考察了INTESIM-FMBD軟件處理復雜工程機械多體動力學仿真能力。
挖掘機模型如下圖所示。
圖1 挖掘機模型
02
應用軟件
英特剛柔耦合多體動力學軟件（INTESIM-FMBD）主要針對工程實際中大量存在的剛柔耦合多體系統，圍繞其復雜動力學行為推出的新產品，適合于一般機械多體動力學仿真分析。軟件可對由剛體和柔體組成的多體系統進行運動學、動力學、靜力學及特征值分析，求解器采用向后差分格式對多體動力學模型生成的微分代數方程組進行動力學積分，完成上萬甚至百萬廣義坐標的求解。軟件支持幾何精確法/浮動坐標法/任意拉格朗日歐拉方法描述的單元及網格類型，具備豐富的約束和連接庫，支持基于子系統的復雜模型創建。軟件核心求解器經過多年研發積累，在大變形柔性體描述、索驅機構模擬及移動接觸問題形成一定優勢，已成功應用于航天、航空、車輛、工業裝備、能源裝備、國防、國家大工程、生物力學和機器人等領域。
展開 某行走機構多體動力學與結構強度聯合仿真分析
通過MotionView建立該產品行走機構的多體動力學模型，通過多體動力學仿真分析，獲得了關鍵部件的工作載荷歷程，確定了部件的最大載荷。通過在HyperMesh中建立關鍵部件的有限元模型，加載MotionView輸出的載荷信息，通過OptiStruct計算分析，找到了結構的主要受力位置，分析結果與結構的實際破壞完全吻合。最后通過聯合仿真優化分析，大幅降低了部件的鉸點載荷和應力水平，保證了結構的可靠性。
2、原結構聯合仿真分析
2.1 多體動力學模型建立
在產品實際作業過程中，首先需要通過驅動此行走機構中的油缸伸出，推動鋼輪總成支撐到鋼軌上，進一步伸出油缸，使輪胎脫離地面，最終使鋼輪同時與輪胎和地面接觸，通過輪胎的驅動力帶動鋼輪在鋼軌上行走,大體結構如圖1所示。
圖1 結構示意
根據行走結構的實際工作原理，在MotionView中建立連接各部件恰當的轉動副、移動副、油缸位移驅動等，最終建立了整個行走機構的多體動力學模型，對機構支車運行過程進行多體動力學分析，得到了絲杠兩連接點的載荷歷程曲線如下圖2所示。
圖2 多體動力學模型
通過上述多體動力學分析，鋼輪支地輪胎抬起瞬間,絲杠受到35T的壓力，當剛輪與輪胎接觸瞬間，絲杠受到約30T的拉力，因此在整個支車過程中結構受到巨大拉壓交變載荷的作用，很容易發生疲勞破壞。因此需要考慮對鉸點進行優化，以降低支車過程的交變載荷。
2.2 結構強度分析
將上述多體動力學分析獲得的最大載荷加載到絲杠和車架上，在HyperMesh中建立結構強度分析模型，通過OptiStruct求解計算，得到絲杠及與其連接的車架位置應力水平超過1000MPa，具體如下圖3、圖4所示，其發生破壞的可能性極大。
展開 【招聘】多體動力學仿真工程師
杭州擬創科技（RecurDyn中國技術支持中心）招聘多體動力學仿真工程師
杭州擬創科技有限公司創立于2017年，專注于以多體動力學為主的CAE領域的軟件開發和工程咨詢服務。
擬創科技以多體動力學軟件RecurDyn為基礎，使用剛柔耦合技術面向航天，高鐵及中，外的大中型重工業公司等提供平臺建設及工程仿真技術服務。
本司自2017年創建以來，隊伍還在不斷拓展中，現有成員以碩士，博士為主，均為本領域的資深技術工程師。同時本司擁有國際公司背景和專業學科齊全的技術團隊，有經驗豐富的團隊和成熟的解決方案，并且在與美國，日本，德國，韓國等兄弟單位共同交換技術心得的同時為客戶提供針對不同客戶的客制化方案。
上班地點： 杭州市濱江區六和路海創基地北樓，近地鐵4號線
招聘職位：
高級多體動力學仿真工程師（2人 ）
應屆畢業生或 1年左右工作經歷 博士
職位要求：
1. 博士以上學歷，機械，力學或相關等專業
2. 有多體動力學相關經驗者優先
崗位職責：
1. 負責RecurDyn軟件的培訓工作
2. 基于RecurDyn軟件進行咨詢項目仿真分析工作
3. 負責內部技術員工的技術指導工作
多體動力學仿真工程師（2人）
應屆畢業生或 1年左右工作經歷 碩士
職位要求：
1. 碩士以上學歷，機械，力學或相關等專業
2. 熟悉AutoCAD，Pro/E,Creo,UG,SolidWorks等機械繪圖軟件
3. 有使用過ANSYS或ABAQUS等有限元軟件的經歷
4. 熟悉C++，C#等編程語言
5. 有RecurDyn或相關多體動力學經驗者優先
崗位職責：
1.
展開 
如何快速建立大型多體動力學模型
你建立一個多體系統模型需要多長時間？在對一個包含多個組件的大型機械系統進行建模時，你是否曾經想過將其中的大部分組件建模為剛體？在建立變速箱模型時，為裝配體中的每個齒輪輸入參數時有沒有覺得很繁瑣？COMSOL Multiphysics? 軟件提供了一種避免重復建模步驟的方法。閱讀本篇文章，了解如何使用 COMSOL 軟件多體動力學接口中的自動模型設置功能自動化和加速建模過程。
為什么要自動化多體模型設置？
從簡單的滑件曲柄機構到堅固的車載起重機，任何用于傳遞力或運動的連接體組件都可以看作一個多體系統。模擬具有大運動量的多體系統的動力學一直是工程師的興趣所在，特別是那些從事汽車和其他機械的工程師，多體動力學研究的結果通常會用作初步設計的指導。
隨著多體動力學研究的日益增加，多體動力學建模給工程師帶來了一些挑戰，主要是在對大型的真實世界里的系統進行建模時。由于任何典型的車輛或機器都可能包含大量的組件，因此這類系統的模型設置需要大量時間。在處理大型模型時，模型設置過程中也有可能出現手動錯誤。在這種情況下，開發可以通過自動化建模避免所有重復建模步驟的方法將是有利的。這種方法不僅可以加快建模過程，還可以提供一個能進行分析的無錯誤的模型。
在 COMSOL Multiphysics? 中自動設置多體模型
自 COMSOL Multiphysics 5.5 版本開始，軟件引入了一項新功能，用于快速設置大型多體系統模型。使用軟件多體動力學接口中提供的自動模型設置功能，您可以輕松地從模型幾何結構一次性創建多個剛性域和齒輪物理節點。
展開 飛機多用途高空工作平臺多體動力學分析
（轉）
摘要：本文以飛機多用途高空工作平臺為研究對象，運用MotionView/MotionSolve分析軟件建立了其多體動力學模型，并根據飛機多用途高空工作平臺的工作原理，建立了多種分析工況，對不同工況進行了運動仿真和傾翻特性研究，根據仿真結果對飛機多用途高空工作平臺進行設計改進。
關鍵詞：高空工作平臺，多體動力學，穩定性，模擬仿真
0 引言
飛機多用途高空工作平臺是飛機日常維護所需的重要保障設備，它可以滿足不同作業高度的升降需求。飛機多用途高空工作平臺主要用于飛機機身中高部、機翼下部、機翼前后緣、翼尖等多部位的維護；在專用拆裝設備的配合下，也可作為飛機RAT、環控系統預冷散熱器拆裝、維護的作業平臺。為了操作人員和飛機安全，飛機多用途高空工作平臺的設計需要考慮各種使用工況下的安全和穩定性。
本文以飛機多用途高空工作平臺為研究對象，運用MotionView/MotionSolve分析軟件建立了其多體動力學模型，并基于建模－對標－分析的完整建模流程，得到高精度的剛柔耦合動力學模型。根據飛機多用途高空工作平臺的工作原理，建立了多種分析工況，對不同工況進行了運動仿真和傾翻特性研究，根據仿真結果對飛機多用途高空工作平臺進行設計改進。
1 高空工作平臺多體動力學建模
1.1單位和坐標系
飛機多用途高空工作平臺的整個建模過程中，采用如下的單位制：毫米（mm）、千克（Kg）、秒（s）、牛頓（N）。飛機多用途高空工作平臺動力學模型的坐標系定義如下：整體坐標系為直角坐標系，坐標原點為高空工作平臺頂部的中心位置，X軸沿高空工作平臺構造水平線向前為正，Y軸在水平面內垂直于X軸向上為正，Z軸向上為正與X、Y軸構成右手坐標系，整個模型沿XZ平面對稱。
展開 ANSA中多體動力學分析的KINETICS工具
ANSA中多體動力學分析的KINETICS工具
介紹
產品研制過程中，很重要的一件事就是讓工程師能夠預覽機構樣機的運動行為，進而研究運動部件之間的相互作用。解決這個問題，KINETICS模塊被引入到ANSA中作為多體動力學的解決方案。通過這個模塊，工程師可以進行運動學分析以研究和分析機械系統在時間歷程上的動力學響應。ANSA中的KINETICS模塊提供了多項功能，功能描述如下。
模型定義
多體模型可以基于任何CAD模型或者有限元模型進行定義。用戶即可以從頭開始定義多體模型，也可以根據有限元模型（Abaqus，NASTRAN）設置轉換成多體模型。
接觸建模
接觸建模的準確性和穩健性在多體動力學仿真中非常的重要。使用的算法是基于單向接觸的非光滑動力學理論，它為用戶研究接觸行為提供了準確的解決方案，這是通常的正則算法無法做到的。此外，更多接觸摩擦類型可供選擇，可以更加逼真的模擬接觸行為。
配置
很多情況下，工程師需要根據連接副、力和接觸等來控制機械裝置，然后根據運動位置進行存儲。而且，也會經常在一個機械系統中出現多個機械裝置，導致系統多重的運動，汽車座椅就是一個很好的例子。KINETICS模塊中的配置工具欄提供了設置各種機械裝置的能力，可以在仿真中基于位移或者始末點位置來改變位置。
運動學-動力學分析
無論用戶是研究系統的運動關系，不考慮力（運動學模型），還是研究一個機構特定的運動方式，考慮力（動力學模型），運動學仿真可以提供快速而準確的結果，即便是復雜程度很高的大規模模型。
ANSA協同仿真工具
KINETICS模塊可以支持多種類型的分析（耐久性，碰撞等），這些分析類型都與運動有關。
展開 一文了解多體動力學仿真分析方法和應用領域
靜力學仿真軟件主要用于分析結構產品在穩定狀態下的結構應力和變形，保證設計結構能夠符合強度可靠性設計要求，但是隨著機械結構越來越復雜，機構的運動場景越來越多，設計越來越輕量化的要求下，單純的靜力學分析已經無法滿足機構在高速運動，復雜接觸狀態運動下的仿真需求，需要動力學仿真來考慮結構在實際運行中的速度、加速度、阻尼等靜力分析中無法涉及的效應。
動力學是理論力學的一個分支學科，它主要研究作用于物體的力與物體運動的關系。可以仿真運動機構的動力學運行狀況，部件之間的配合狀態以及剛柔耦合仿真獲得部件在不同運動時刻的應力和變形，以及對運動執行機構的影響。對于各個學科中所關注的問題如機構的大變形，復雜的接觸關系，非線性，高效計算等問題是目前多體動力學分析中的技術難點和研究方向。
隨著計算機的發展，工程師借助計算機對運動機械的動力學特性進行數值模擬分析計算。多體動力學仿真分析方法可以在試驗前對運動機械進行仿真驗證，并且提供豐富的物理場信息，為設計者設計和改進運動機械提供有力依據。有利于提高設計水平、降低成本和縮短研制周期。通過多體動力學分析可以快速進行機構的剛體動力學分析、剛柔耦合動力學仿真分析，可以準確地考慮機構自身變形，連接副的非線性連接關系從而獲取機構在實際運行的狀態，為機構系統的改進設計提供準確有效的建設意見。
Ansys解決方案
針對上述多體動力學在各個行業內的一些應用，Ansys提供了完整的解決方案，包括：疲勞仿真、模態仿真、動力學特性、線性有限元分析、多體動力學分析等，并且具有強大的無網格仿真技術，能夠高效并精確的求解多體運動與結構變形的耦合問題，能夠對系統的運動性能、結構、振動、疲勞等進行分析。
1、動力傳動系統的動力學分析
動力傳動系統結構包括齒輪、軸承、轉軸、齒輪箱等。
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