柔性體接觸
關注創建者：匿名 創建時間：2022-07-25
柔性體接觸的視頻教程
CAE仿真小技巧——多體動力學柔性體生成方法 （MNF文件）
CAE仿真小技巧——HyperWorks生成多體動力學柔性體方法（MNF文件） 通過“一二四”法讓大家簡單學會如何快速掌握生成MNF文件。
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ADAMS：柔性體-剛柔耦合模塊
二、 離散柔性連接桿 三、 View/ Flex生成柔性體 1、 簡單方法創建（實例講解） 2、拉伸橫截面方法創建柔性體（實例講解） 3、剛體構件幾何外形創建柔性體（實例講解） 4、導入有限元模型網格文件創建柔性體（實例講解） 5、FE大變形柔性體構件，2014后版本的新功能。
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柔性體接觸的實例教程
柔性接觸方程是基于線性柔性體的模態求解的方式進行建立的。柔性體的實時節點位置是通過模態疊加的方式進行計算。接觸計算中，柔性體的三角形網格被視為小的面幾何。柔性體接觸位置的計算與剛性體接觸位置的計算方法一樣，均使用同樣的技術，參考接觸指南（一）。柔性體的接觸應用IMPACT方法計算接觸力，罰函數的方法不再支持柔性體的接觸定義。本文主要針對柔性體的接觸理論、接觸計算的方法以及接觸參數的設置進行闡述。
01 柔性體接觸的理論
柔性體接觸理論主要把包括如下幾個方面：
02 柔性體接觸計算的原理
不管是剛體、柔性體、2D或者3D單元，接觸力的計算均需要滲透深度作為接觸函數的輸入，從而得到接觸過程中的接觸力。
接觸類型為柔性體與柔性體的接觸類型時，幾何通過每個物體的曲面節點的網格定義。而有限元網格的節點被分組成三角形。當柔性體接觸時，將會形成一個相交的空間區域。只有該相交區域內的節點，會產生接觸的作用力。而總的接觸力會分布到各個節點上，節點的接觸力的大小與各個節點的滲透深度成正比關系。
當相交空間的區域內I柔性體與J柔性體各自節點的數量不一樣時，這種情況并不會影響接觸力的計算。因為柔性體的相關接觸關系，需要保證整個接觸區域的接觸力合力大小相等方向相反。而節點數量不一致，并不違反上述的要求。
03 柔性體接觸的限制
01
柔性體的接觸定義是基于線性理論，對于大變形的接觸，結果精度相比實際會有一定的出入；
02
柔性體接觸定義類似于使用接觸函數，而接觸函數是一個非線性彈簧阻尼器。
展開 Flex Body Contact in ADAMS
摘要
描述了采用C++求解器計算柔性體接觸的方法。Fortran 求解器不支持柔性接觸。3D柔性接觸在MD R3這個版本中首次引進。這個版本僅支持使用solid單元的柔性體接觸。MD R4版本將會支持使用shell單元的2D及3D柔性接觸。
1 介紹
柔性體的接觸公式是以柔性體是模態文件為基礎的。基于此，通過模態疊加可以計算出仿真過程中的節點位置。探測接觸區域的方法與剛性接觸一樣。MNF文件中的三角單元被用作是幾何面。IMPACT方法用來計算接觸力，然后映射到柔性體的模態空間，模態應力恢復技術可以用來顯示柔性體表面的應力結果。
2 接觸運動學
在所有的接觸中（剛性或者柔性，2D或者3D），都需要測量幾何之間的嵌入深度，將這個輸入給IMPACT函數，然后輸出力。柔性接觸不支持POISSON方法。
在柔柔接觸中，幾何是由表面節點定義的。柔性體表面嵌合為三角形，這樣能夠使用Adams中的Rapid Geometry Engine。三角形單元的頂點就是FE 網格的節點。當柔性體發生接觸，將會有交叉的體積（可能會有多個，每個單獨的體積被稱為incident）。有力作用的節點就是交叉體積表面的節點。交叉體積之外的節點是沒有力作用的。剛柔接觸更簡單，因為剛體上不需要節點。
交叉體積的每個節點都進行嵌入深度的計算，并不是認為所有節點的深度都是相同的。在一個特定的交叉幾何中，作用在節點上的接觸法向力的方向都是相同的。這樣假設是因為大多數情況確實是相同的，對于不是相同的情況，也沒有去計算每個節點的法向方向。由于接觸面上節點的速度比較容易計算，每個節點可能有獨自的接觸摩擦力。
柔性體接觸（剛體接觸也是）不允許自接觸。Adams中的柔性體是基于線性疊加假設，通常不會有那么大的變形。
展開 好久沒有帶來新的教程了，今天給大家介紹一下如何建立柔性體之間的接觸。
首先是剛體模型：
對模型進行柔性化：
插入FE Patch for Flex Contact：
最后結果圖：
這方面資料在百度網盤有一些，針對這個例子我又做了一個詳細的教程。
教程內包括文字教程、基礎模型，已完成的模型以及視頻教程，在百度網盤-->Motion問題答疑-->Flex_Flex_Contact.rar。下載地址：http://pan.baidu.com/s/1FsGTh
更多下載資料請關注百度網盤LMS_VL_Motion，Moiton交流群：324201728
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弓網仿真概述
弓網仿真的必要性
為保證弓網間的穩定受流，受電弓的弓頭滑板和接觸網的接觸壓力要保證在一定范圍內。對于弓網系統來說，接觸力的變化幅度越小越好，受流就越穩定，動態性能就約好。當接觸壓力過小和接觸電阻大時，弓網接觸部分將產生大量的能耗和電熱，嚴重時甚至造成離線；當接觸壓力過大時，接觸線抬升量增大，會使接觸線局部彎曲，引起疲勞損傷。
弓網動力學的主要任務就是抑制弓網間有害振動，確保受電弓的平穩受流，為列車告訴運行條件下弓網的結構選型和參數優化提供理論指導。
當前仿真現狀
目前進行弓網動力學仿真，主要是使用Simpack和有限元軟件剛柔耦合分析方法，例如，馬果壘等工程師借助有限元軟件和Simpack建立弓網剛柔耦合仿真平臺，對受電弓參數進行了深入分析；王華偉利用CAD軟件和有限元軟件建立受電弓和接觸網的實體模型，導入到Simpack中，建立受電弓和接觸網的動力學仿真模型，分析了受電弓的基本動力學特性。
但是，這種建模仿真存在以下問題：
（1）使用有限元軟件生成柔性體在Simpack軟件中只能考慮其線性模態性能，無法準確模擬接觸網高壓線的非線性性能；
（2）在多體軟件中，對有限元生成的柔性體進行接觸仿真，仿真速度比較慢；
（3）生成的柔性體無法在Simpack中直接編輯，必須返回到有限元軟件中編輯后并重新生成。
展開 RecurDyn/Gear 齒輪工具箱
提供完整的齒輪建模及分析模塊，可自動生成齒輪的幾何體及自動定義接觸關系。齒輪的種類包含Spur,Helical,Scissors等。該模塊還可以和其它模塊一起構成一個整體進行分析，例如發動機模型。
RecurDyn/Chain 鏈條
可輕松實現鏈條的裝配，裝配信息包含了鏈條系統的全部信息：接觸參數、襯套特性、鏈節數、鏈節形狀及接觸力輸出信息等。鏈條系統的幾何體包括鏈齒輪、滾軸、導軌以及側向擋板等，可完成鏈條裝配自動化，同時高效的接觸算法使得仿真快速穩健。
RecurDyn/ Belt-pulley 皮帶滑輪工具包
由模塊化的皮帶和皮帶輪構成，可輕松設計和分析整個皮帶滑輪系統。使用者只需選擇所需的皮帶滑輪類型，輕松點擊各個部件就可完成整個皮帶系統的裝配，并自動定義皮帶與滑輪之間的接觸作用力。RecurDyn/Belt-pulley可以精確地給出系統在運動過程中的動態特性，從而改進和完善系統設計。典型的應用包括無級變速系統CVT（轉子，法蘭，V形帶輪和V形皮帶），正時皮帶機構（轉子，正時皮帶輪和正時皮帶）等。
RecurDyn/R-Flex 模態柔體－模態綜合法
可讀取NX.NASTRAN、MSC.NASTRAN、ANSYS、I-DEAS等軟件所計算的振動模態，在充分考慮構件的柔性的情況下進行多體系統的仿真求解，真實反映整個系統的動態特性。R-Flex也可顯示計算結果中的變形、應力和應變，從而為結構強度設計提供設計參考。但基于模態綜合法的柔性體不適合解決非線性，大變形問題，也不能解決柔性體接觸問題。
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激烈的市場競爭與數字化技術的飛速發展，正持續推動產品研發周期的縮短。因此，在產品研發的早期設計與仿真分析階段，就需要盡可能全面地考慮實際工程中的細節問題，例如結構的柔性特性、接觸等非線性問題，以及產品的輕量化設計等。海克斯康工業軟件旗下的Adams多體動力學仿真分析軟件能夠為此類問題提供有效的解決方案，顯著提升產品的研發效率。
在航空航天、船舶等領域，單純的多剛體機構運動仿真往往難以完全滿足產品設計需求
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RecurDyn的多柔體動力學（MFBD）技術以其卓越的精度聞名業界，尤其在處理復雜柔性體接觸、大變形和非線性動力學問題時表現無可替代。然而，基于有限元的FFlex體仿真需密集的網格計算，面對高精度模型（如精密齒輪箱橡膠襯套、仿生機器人柔性關節）時，龐大的網格數量往往導致仿真速度驟降，成為工程師的痛點。
Adams/Solver新增子程序識別柔性體接觸中的節點（N_NODE_INCIDENTS)及詳細的接觸信息（FLEX_CONTACT_DATA）；新增內部描述角度的方法；新增斜坡函數RAMP。
Adams/Flex新增轉子動力學效果，并支持Campbell圖；支持用戶通過系數修改柔性體的自由頻率；將“Platform Specific”設置為默認，且可以全平臺使用。
<p>在多體動力學軟件ADAMS中進行剛柔耦合仿真時，一般需要首先將目標零件由默認的剛性體轉換為柔性體。</p><p>這里給出一種利用ANSYS workbench轉換并導出柔性體零件文件（.mnf）的方法。</p><p><br></p><p>軟件版本 ANSYS workbench 2022R1/ADAMS 2016</p><p><br></p><p>步驟1：打開ANSYS Workbench，創建
CINNO Research產業資訊，德國化學材料專業廠商默克（Merck）正通過提供高端汽車顯示解決方案，加速向柔性OLED市場的擴張。在柔性OLED的核心技術——薄膜封裝（TFE）工藝中，默克導入了原子層沉積（ALD）方法，以替代傳統的化學氣相沉積（CVD）方法。
根據韓媒Sisajournal報道，據顯示行業8月27日消息，默克公司已成功開發了一種適用于ALD工藝的前驅體，并將其應用于柔性
接觸計算中，柔性體的三角形網格被視為小的面幾何。柔性體接觸位置的計算與剛性體接觸位置的計算方法一樣，均使用同樣的技術，參考接觸指南（一）。柔性體的接觸應用IMPACT方法計算接觸力，罰函數的方法不再支持柔性體的接觸定義。本文主要針對柔性體的接觸理論、接觸計算的方法以及接觸參數的設置進行闡述。
使用FFlex作為RecurDyn的Multi Flexible Body Dynamics仿真工具包，不僅可以仿真剛體，還可以仿真包括柔性體在內的多物體動力學。此時，柔性體FFlex可以通過定義連接副，力，接觸等來進行動力學仿真。
但除此之外，還存在一些可用于柔性體的受力要素。
本文將介紹其中用戶主要使用的LoadEx（Concentrated Load）和Pressure。
建模和網格劃分
材料、接觸、預緊力、邊界
結果和后處理
后期需要做更細致的模型，比如螺紋仿真技術
① 創建鼓式制動系統的 MBD 模型，包括車軸、制動蹄和鼓，以復現其動態行為
② 創建柔性體來預測鼓和蹄的變形和應力
③ 分析不同摩擦系數下鼓與蹄之間的振動特性
④ 評估具有相同摩擦系數的兩種不同設計的制動性能
▎關鍵仿真技術
多體動力學技術用于預測鼓式制動器的行為
非線性接觸算法，用于計算包括摩擦在內的剛體和柔性體之間接觸力
