Rigid Dynamics
關注創建者：馬銘宇 創建時間：2015-08-04
Rigid Dynamics的實例教程
Rigid Dynamics是ANSYS Structural（或更高級的Mechanical或Multiphysics）產品的一個附加模塊軟件，它集成于Workbench環境下，在Structural所具有的柔性體動力學（瞬態動力學）分析功能的基礎上，基于全新的模型處理方法和求解算法，專用于模擬由運動副和彈簧連接起來的剛性組件的動力學響應。
它繼承了Workbench與各CAD之間良好的雙向參數鏈接能力，Rigid Dynamics直接以參數化方式導入復雜的CAD運動裝配模型，基于其提供的完整的運動副類型來自動定義構件的運動關系，并提供了豐富的載荷庫，以此來創建完全參數化的機械系統動力學計算模型。在求解算法上，Rigid Dynamics采用了無需迭代計算和收斂檢查的顯式積分技術，并提供了自動時間步功能，來快速求解復雜系統的動力學特性，輸出位移、速度、加速度和反作用力等歷程曲線。由于無縫集成（且必須集成）于Structural模塊（及更高模塊）之上，因此它可以與Structural模塊的Flexible Dynamics（柔性體動力學分析/瞬態動力分析）功能直接耦合進行線性和非線性（如大變形幾何非線性、接觸、彈塑性、橡膠超彈性等）結構的剛柔混合動力學分析，用戶可任意指定各部件的剛柔屬性（以及材料非線性等），求解完畢即可輸出柔性部件的變形與應變。
展開 但ANSYS也加入了一個多剛體動力學模塊，就是rigid dynamics。其功能相比ADAMS而言，還是有差距。畢竟別人是專門做多剛體動力學仿真的軟件。不過,ANSYS 加入這一模塊的目的，應該主要是為了做剛柔耦合仿真，只在ANSYS內部做，而不要聯合一堆軟件。
所以，雖然rigid dynamics比ADAMS而言，還是有不少差距，但是對于在一個軟件內部做剛柔耦合仿真，ANSYS這種舉措還是有吸引力的。我以前接觸剛柔耦合仿真，都需要在ANSYS中生成模態中性文件，然后導入到ADAMS中，一旦到ADAMS中后，對于連接點，施加載荷的方式有諸多限制，讓人深感不爽。而現在，只是借助于ANSYS做剛柔耦合仿真，則要舒服很多。
展開 摘要：本文為Workbench中Rigid Dynamics模塊一個實例詳解，優勢在于寫的非常詳細，希望讀者能夠在無基礎的情況下，仍能掌握操作和輸出同樣的求解結果。
01模型簡介，凸輪機構如下，凸輪旋轉帶動上面桿子上下運動；
02打開DM，導入幾何模型：
03進入Model，模塊會自動識別兩對接觸，刪除一個，修改另一個；
04定義joint關系，這個步驟最重要；
桿子外表面和套子內表面平動：
套子外表面和地面固定：
凸輪的一個平面和地面轉動：
05定義joint load，凸輪轉速；
06其它都默認，求解；
07注意事項
01 零件都是剛體，否則報錯：
02 定義了零件間的joint關系，就不要定義contact關系（默認自動生成的建議刪除），本例子的桿子和套子自動識別的無摩擦接觸就建議刪除（本例中不刪除也不影響求解），因為定義了桿子外表面和套子內表面平動
03 Rigid Dynamics 不支持綁定接觸；
展開 在項目示意圖中，拷貝一個rigid dynamics分析系統。并把它用static structural分析系統進行取代。
5.編輯static structural分析系統，壓制不需要的構件，而只留下想分析其強度剛度的構件。
6. 把該構件的剛度行為從rigid改變成flexible.
7. 把網格求解器設置從ANSYS Rigid Dynamics改成ANSYS Mechanical
8. 刪除或者壓制所有在Rigid Dynamics分析中所使用的載荷。
9.選擇static structural分支，然后在其右鍵菜單匯總選擇Insert> Motion Loads....，從而導入前面文件中的載荷。
10.刪除原有的結果物體，添加新的應力，變形等物體。
11. 求解得到此時刻構件的變形。
展開 Ansys使用Ansys Rigid Dynamic模塊求解理論力學相關的工程問題。它集成于Ansys Workbench環境下，在瞬態動力學分析功能的基礎上，專用于模擬由運動副和彈簧連接起來的剛性組件的動力學響應。Ansys Rigid Dynamics直接以參數化方式導入復雜的CAD運動裝配模型，提供了完整的運動副類型，并提供了豐富的載荷庫，為保證計算精度，Ansys Rigid Dynamics采用了顯式積分技術，來快速求解復雜系統的動力學特性，輸出位移、速度、加速度和反作用力等歷程曲線。
Ansys Rigid Dynamics利用自動探測運動副功能來建立零件之間的連接關系，可以快速根據需要進行運動副更改。Rigid Dynamics利用完整的運動副類型（固定、轉動、柱面滑動和轉動、平動、滑槽、萬向連接、球鉸、平面運動、自定義等）彈簧和襯套來建立零件之間的連接，提供精確的定位方法保證零件間的定位，所支持的豐富的運動副類型見下圖。
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上文種涉及到Rigid Dynamics Measure，應該很多小伙伴發現自己mechanical界面中沒有這個模塊這個是因為Rigid Dynamics Measure屬于ACT，但是這個ACT是WB默認自帶的，進入ACT開始界面，找到Variable Load加載拓展即可。
Creating Measures
Measures可以被認為是用于測量模型的傳感器。
Body Dynamics
Ansys RSM 在對應的操作系統支持以下的商業排隊系統：
Platform LSF
操作系統: Red Hat Enterprise Linux (RHEL), SUSE Linux Enterprise (SLES)
PBS Professional
操作系統: Red Hat Enterprise
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動量依次傳遞，直到傳遞到最左邊的小球，最左邊的小球獲得動量產生動能，無法繼續傳遞，只能再次擺起，將動能轉換成重力勢能………………
仿真過程
對于牛頓擺，我們選擇Workbench中的
Rigid Dynamics
（剛體動力學）模塊來簡單模擬。
有一點值得說明的是，Joint只有在幾何體中至少有一個被定義為Rigid body dynamics動力學行為的時候才可使用，如下圖所示。注意本案例中的平板的約束不需做任何設置，全部放開即可。
平板在風力的作用下，擺動的動畫如圖所示（注：為手機拍攝編輯貼，小伙伴們湊合看吧）。
動量依次傳遞，直到傳遞到最左邊的小球，最左邊的小球獲得動量產生動能，無法繼續傳遞，只能再次擺起，將動能轉換成重力勢能………………
仿真過程
對于牛頓擺，我們選擇Workbench中的
Rigid Dynamics
（剛體動力學）模塊來簡單模擬。
