abaqus 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的案例
Abaqus在飛機(jī)起落架機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)及零部件分析中應(yīng)用
可以運(yùn)用Abaqus的多種單元對起落架進(jìn)行靜力分析、動(dòng)力響應(yīng)分析，飛機(jī)著陸過程是典型的沖擊類問題，Abaqus/Standard是最優(yōu)秀的隱式求解器模塊，可以求解系統(tǒng)級的非線性結(jié)構(gòu)靜力學(xué)問題，Abaqus/Explicit是目前最好的顯式求解器模塊，可以求解瞬態(tài)動(dòng)力沖擊仿真程序，可對著陸過程進(jìn)行沖擊分析、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析、失穩(wěn)分析、損傷容限分析，從而實(shí)現(xiàn)對起落架的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
起落架在載荷上要承受強(qiáng)沖擊載荷，在結(jié)構(gòu)上又有高阻尼緩沖元件，因此起落架的分析是高度非線性分析，Abaqus的連接器單元（滑動(dòng)、摩擦、阻尼、彈簧組合）可方便地模擬多種阻尼緩沖件的靜、動(dòng)力特性，因此在起落架的分析中可以考慮進(jìn)所有的主要因素。
由于Abaqus軟件集線性和非線性靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析和瞬態(tài)分析于一體，因此可以實(shí)現(xiàn)起落架的統(tǒng)一有限元分析解決方案
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展開 淺析機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真分析在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中的作用
首先對UG/ Scenario和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真進(jìn)行簡要介紹，然后以自卸車舉升機(jī)構(gòu)為例，介紹了機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真分析在機(jī)械設(shè)計(jì)中的方法和技巧。
引言
傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)總是先制定設(shè)計(jì)方案，然后再采用理論力學(xué)的方法計(jì)算其運(yùn)動(dòng)學(xué)或者動(dòng)力學(xué)特性，而后再進(jìn)行優(yōu)化、強(qiáng)度分析及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。這個(gè)過程單就運(yùn)動(dòng)學(xué)或者動(dòng)力學(xué)特性分析而言，要經(jīng)過大量的理論分析及計(jì)算。本文作者以一汽集團(tuán)的自卸車舉升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為例，采用UG軟件的運(yùn)動(dòng)仿真功能來說明一種運(yùn)動(dòng)學(xué)或者動(dòng)力學(xué)特性分析的新的設(shè)計(jì)方法。
1、介紹
機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真分析，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程中非常復(fù)雜、精確的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析，在實(shí)際制造前利用零件的三維數(shù)字模型進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真已成為現(xiàn)代CAD工程中的一個(gè)重要方向及課題。機(jī)構(gòu)仿真分析所解決的問題有以下幾點(diǎn)：位移、速度、加速度、力，解決零件間干涉、作用力、反作用力等問題。一般說，工程師首先將零件的三維模型建好，其次確定運(yùn)動(dòng)零件，并確定各運(yùn)動(dòng)零件之間的約束關(guān)系，最后利用特定分析軟件進(jìn)行機(jī)構(gòu)分析，如ADAMS、ANSYS等。其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)為建立零件間約束關(guān)系及載荷定義，并求解。
UG軟件是美國EDS公司推出的大型CAD/CAE/CAM軟件，它的運(yùn)動(dòng)分析模塊（UG Scenario）是一個(gè)模擬仿真分析的設(shè)計(jì)工具，它是ADAMS軟件的一個(gè)子集。它既能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)（Kinematic）分析，又能進(jìn)行動(dòng)力學(xué)（Dynamic）分析。典型步驟如下：首先將要分析的裝配圖存入一個(gè)Scenario文件，確定分析所需構(gòu)件（LINKS），再建立構(gòu)件之間的運(yùn)動(dòng)副（JOINTS），然后定義整個(gè)機(jī)構(gòu)承受的載荷（FORCES），進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真，從中得出所分析的運(yùn)動(dòng)副處的位移、速度、加速度及力的數(shù)值及特性曲線，為下一步做有限元分析或作強(qiáng)度分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)。
展開 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真分析
1.3、創(chuàng)建rigid body
rigid body用于施加轉(zhuǎn)速，通過旋轉(zhuǎn)來帶動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。
1.4、創(chuàng)建約束
本例中的約束是在ANSA中完成的，這個(gè)因人而異。
二、求解設(shè)置
1.1、分析步設(shè)置
選擇合適的分析類型，設(shè)置好計(jì)算時(shí)間。
1.2、接觸設(shè)置
摩擦系數(shù)設(shè)置為0.1，選擇合適的接觸類型。
1.3、鉸鏈創(chuàng)建
本例中需要?jiǎng)?chuàng)建很多鉸鏈，具體操作步驟請看視頻。
1.4、重力加速度
施加向下的重力場，用于模擬真實(shí)工作環(huán)境。
1.5、加載
轉(zhuǎn)動(dòng)輪處施加轉(zhuǎn)速值，并添加幅值曲線，確保計(jì)算過程中的收斂性。
1.6、提交計(jì)算
三、后處理
1.1、位移云圖
1.2、應(yīng)力
1.3、速度
1.4、某個(gè)節(jié)點(diǎn)的速度曲線
四、詳細(xì)操作視頻教程網(wǎng)址如下：
http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c15726
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ProE機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真
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結(jié)構(gòu)靜力分析指南.pdf
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Pro/E機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)及動(dòng)畫制作
ADAMS行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)仿真
.-95.0,-30.8
嚙合點(diǎn)6
0.0,144.0,270.0
0.0,80.8,-58.8
添加完運(yùn)動(dòng)約束后行星齒輪機(jī)構(gòu)約束簡圖如圖所示
圖2.行星減速器簡化約束圖
2.5 添加驅(qū)動(dòng)和負(fù)載扭矩
將J3設(shè)置為主動(dòng)驅(qū)動(dòng)，給予J3恒定的角速度3000°/s，設(shè)置的參數(shù)如圖3所示。
圖3.添加驅(qū)動(dòng)對話框
2.6 運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真
前面的參數(shù)設(shè)置完成后，最后只需將仿真時(shí)間設(shè)置為1s，步數(shù)設(shè)置為1000步，啟動(dòng)求解器程序，即可得到仿真圖形。
2.7 仿真結(jié)果
1）傳動(dòng)裝置角速度仿真
經(jīng)過前面ADMS虛擬樣機(jī)建立后，啟動(dòng)仿真求解程序后，經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)算后，求解出本文需要仿真的角速度曲線。
a.行星支架運(yùn)動(dòng)角速度
b.太陽輪運(yùn)動(dòng)角速度
圖4.輸入軸和輸出軸角速度
2）結(jié)果對比
行星齒輪減速機(jī)構(gòu)太陽輪和行星支架理論上的減速比為：
其中為傳動(dòng)比
為行星輪齒數(shù)，40
為太陽輪齒數(shù)，120
計(jì)算得到理論傳動(dòng)比為2.67
由太陽輪和行星支架角速度曲線計(jì)算得到仿真減速比為，可以看出在行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真中，仿真結(jié)果和理論計(jì)算結(jié)果高度一致。
3. 動(dòng)力學(xué)仿真
3.1 模型修改
對于行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真和動(dòng)力學(xué)仿真之間的區(qū)別在于齒輪間相互關(guān)系的建立，在運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真中齒輪間靠齒輪副連接，相互之間的運(yùn)動(dòng)與理論值高度吻合。
展開 如何快速實(shí)現(xiàn)連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析
如何快速實(shí)現(xiàn)連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析
作者：智誠科技ICT技術(shù)工程師 – Ming Liang
為了快速的設(shè)計(jì)及描述桿件的運(yùn)動(dòng)軌跡，位移,速度計(jì)及加速度等動(dòng)力參數(shù), 設(shè)計(jì)連桿機(jī)構(gòu)時(shí)我們可以在草圖中使用線條來代表?xiàng)U件。但是如何用這些線條代表的桿件來實(shí)現(xiàn)我們的運(yùn)動(dòng)分析呢？
我們通過一個(gè)例子來介紹這種有草圖線條快速設(shè)計(jì)連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析。如下圖機(jī)構(gòu)，我們要分析擺桿的運(yùn)動(dòng)軌跡。
1、在草圖中設(shè)計(jì)好連桿后，選擇一根線/連桿，右擊選擇制作“制作快”命令，將所有的線/連桿制作成塊。
2、將制作的塊保存
3、新建裝配體零件，選擇“插入”---“布局”
4、插入第二步保存的塊
5、對每根線/連桿定義如下圖的幾何約束：重合，水平
6、推出布局，在motion定義一個(gè)旋轉(zhuǎn)馬達(dá)，分析運(yùn)動(dòng)算例
7、在結(jié)果中定義跟蹤路徑即可
展開 基于Solid Edge的高級機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真
本文以單、雙萬向聯(lián)軸結(jié)機(jī)構(gòu)為例，簡述運(yùn)用Solid Edge 三維造型和裝配模塊進(jìn)行機(jī)構(gòu)的裝配、運(yùn)動(dòng)模擬及運(yùn)動(dòng)分析、動(dòng)力分析的過程。
在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，分析輸入/輸出構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的相關(guān)性是比較困難和繁瑣的，但若能方便地得到輸入/輸出構(gòu)件及相關(guān)中間構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)曲線，解決這類問題就會(huì)容易許多。
Solid Edge 具有功能強(qiáng)大的三維造型模塊和裝配模塊，而Dynamic Designer/Motion for Solid Edge實(shí)現(xiàn)了Dynamic Desinger和Solid Edge的無縫集成，用戶不必離開自己所熟悉的Solid Edge界面，就可以對所設(shè)計(jì)的裝配體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。
Dynamic Designer產(chǎn)品由Simply Motion、Motion和Professional組成，用戶可以根據(jù)設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度進(jìn)行選擇，也可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的情況逐步升級到更高一級的產(chǎn)品。在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，熟練使用以上模塊，完成零件的三維實(shí)體造型，模擬整個(gè)機(jī)構(gòu)的裝配，分析裝配干涉情況，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)模擬、運(yùn)動(dòng)干涉分析和動(dòng)力分析，即可實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的精確設(shè)計(jì)，優(yōu)化機(jī)器的性能和可靠性，從而減少從設(shè)計(jì)到產(chǎn)品的開發(fā)周期。
本文以單、雙萬向聯(lián)軸結(jié)機(jī)構(gòu)為例，簡述了運(yùn)用以上模塊進(jìn)行機(jī)構(gòu)的裝配、運(yùn)動(dòng)模擬及運(yùn)動(dòng)分析、動(dòng)力分析的過程。
一、單萬向聯(lián)軸結(jié)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析
圖1是應(yīng)用Solid Edge的Part模塊制作的十字結(jié)、叉軸和支架。在支架的制作中要注意精確定位左右軸孔的位置及角度，以便準(zhǔn)確安裝。
圖1 十字結(jié)、叉軸和支架的實(shí)體造型
圖2為裝配后的單萬向聯(lián)軸結(jié)，裝配中左右叉軸與支架、十字結(jié)的定位關(guān)系均為軸對齊、面對齊。
展開 
凸輪轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)ADAMS分析 ￥5
自已做的凸輪轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)ADAMS分析，其中3D模型借用
Adams在汽車機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析中的應(yīng)用
ADAMS中可進(jìn)行后備箱、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析內(nèi)容：
1) 運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)干涉問題
2) 開啟力、關(guān)閉力大小
在ADAMS中建立后備箱運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，通過仿真分析關(guān)注部件的實(shí)際運(yùn)行軌跡，考察是否發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉問題，以及測量后備箱開啟力、關(guān)閉力大小，指導(dǎo)設(shè)計(jì)彈簧阻尼器的剛度阻尼參數(shù)值。
ADAMS后備箱運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
運(yùn)動(dòng)軌跡及干涉分析
ADAMS/Postprocessor后備箱動(dòng)畫及關(guān)閉力曲線
后備箱開啟力、關(guān)閉力實(shí)測值與分析值誤差對比
后備箱開閉力的優(yōu)化設(shè)計(jì)分析:以彈簧阻尼器的剛度、阻尼為設(shè)計(jì)變量，對開閉力進(jìn)行優(yōu)化研究分析；
運(yùn)動(dòng)軌跡干涉的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析：各部件的硬點(diǎn)坐標(biāo)為設(shè)計(jì)變量，運(yùn)動(dòng)軌跡干涉問題進(jìn)行DOE分析。
二、使用ADAMS對玻璃升降器的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
針對玻璃升降器實(shí)際使用中的故障現(xiàn)象：玻璃升降困難，噪聲大，升降時(shí)玻璃停止運(yùn)動(dòng)，上不去，下不來等情況。
根據(jù)玻璃升降器實(shí)際運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系，建立運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，考慮玻璃升降器導(dǎo)軌安置點(diǎn)位置、控制線路故障、升降系統(tǒng)的運(yùn)行路線及弧度等因素，進(jìn)行仿真分析。
玻璃升降器運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
另外在汽車雨刮機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析中，可對雨刮機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡及受力分析。
汽車雨刮機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
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基于Solid Edge的高級機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真.part1.rar
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samcef 多體運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 仿真一例
Samcef環(huán)境中的艙體仿真，此部件有多柔體，復(fù)合材料組成。裝配連接主要應(yīng)用了hinges，spherical及prismatic。艙體為碳纖維材料，分析方法采用隱式非線性。
其中可伸縮的jack為剛體，材料為合金鋼，艙體頂部可開合的為3mm的柔性殼，艙體由三層碳纖維組成。
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