剛柔耦合仿真的案例
rigid dynamics帶來的剛柔耦合仿真有感
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 2025大賽優秀作品 | 基于360折疊顯示模組開發的剛柔耦合仿真技術
“Ansys 2025 全球仿真大會”仿真應用大賽優秀作品展示
本屆仿真應用大賽最終評選出30 篇 TOP 優秀作品，分別榮獲一、二、三等獎及行業最佳實踐獎。近 200 位來自汽車、半導體、高科技、能源等行業的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創新實踐，充分展現了仿真技術的無限潛能。我們將陸續為大家分享獲獎佳作，帶您一同領略仿真賦能創新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感、啟迪思路。
作品名稱：基于360折疊顯示模組開發的剛柔耦合仿真技術
作者：李釗 | 京東方科技集團股份有限公司
關鍵詞：柔性顯示，有限元，剛柔耦合
作者說：
Ansys可結合用戶痛點進行相應工具整合及開發，利用Workbench平臺可進行多物理場的耦合仿真。在Motion開發的初期，軟件仍存在Bug，Ansys迅速在1年內改善我們提出的問題點，最終支撐了技術開發。
自2019年第一款折疊顯示產品問世以來，折疊顯示產品得到了迅速的發展。有限仿真分析技術在折疊顯示的性能提升開發、新形態開發、不良分析方面起到了至關重要的作用。柔性顯示技術開發離不開整機復雜結構的設計。在新形態開發中需要將柔性顯示模組及整機結構結合在一起進行分析，因此在新形態360°折疊顯示技術開發中采用了剛柔耦合仿真技術，很好的解決了屏幕及結構件的不良問題，最終實現了360°折疊顯示。
挑戰/需求
柔性AMOLED幾何中最薄的膜層為微米級別，而柔性整機又是一個結構非常復雜的部件。對于常規的有限元網格數量巨大，求解效率不高，無法支撐快速迭代的仿真需求。需求軟件工具可以進行剛柔耦合的高效仿真模塊。
展開 LMS Virtual.Lab Motion_視頻教程15之與縮聚有限元模型的剛柔耦合仿真
今天帶來的是與縮聚有限元模型的剛柔耦合仿真，主要用來熟悉ERFEM的使用，需要做剛柔耦合仿真的朋友可以看一看。
LMS Virtual.Lab Motion與縮聚有限元模型的剛柔耦合仿真.pdf
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基于Matlab Simulink的三軸運動平臺剛柔耦合仿真
圖3 Simulink剛柔耦合仿真模型（系統框圖）
圖4 Simulink剛柔耦合仿真模型（物理模型）
為驗證剛柔耦合模型的必要性，對比分析了純剛性模型與剛柔耦合模型在相同運動指令下的動態響應差異。圖4展示了工作軸末端在高速定位過程中的位移響應對比，剛性模型呈現理想平滑軌跡，而剛柔耦合模型則清晰顯示了由結構柔性引發的振動現象，這與實際物理系統行為更為接近。
圖5 剛性模型與剛柔耦合模型工作軸末端位移響應對比
本案例采用模態綜合法，在Simulink中構建了三軸運動平臺的剛柔耦合動力學仿真模型。通過與純剛性模型對比，驗證了引入結構柔性對準確預測平臺動態響應的重要性，并有效模擬了其在高速運行中的振動特性。該建模方法為三軸平臺的結構設計與動態性能評估提供了有效工具，并可推廣至其他運動機構的設計分析中。
最后，有相關需求歡迎通過公眾號“320科技工作室”與我們聯絡。
展開 
NX剛柔耦合仿真
運動仿真一般用于分析剛體動力學問題，把每個運動部件當做剛體。這種剛體運動仿真，不能反映動態響應特征，特別是運動過程存在沖擊、突變或者部件容易變形
并對機構運動產生影響的時候。通過柔性體仿真，可以把彈性變形和剛體運動結合起來，進行剛柔耦合分析。
NX剛柔耦合仿真，需要聯合運動仿真
（RecurDyn求解器）和高級仿真（NX
Nastran求解器）兩個模塊進行仿真模擬。
NX剛柔耦合仿真流程，請參閱:http://blog.sina.com.cn/s/blog_14f1ac7140102wg24.html
展開 基于Adams剛柔耦合仿真分析及應用
來源：互聯網 作者：劉姝月
關鍵字：剪式穩定架 Adams 剛柔耦合 仿真分析
因為采用多剛體系統計算會產生卡死現象，所以對剪式穩定架進行柔性化處理，從而得到剛柔耦合的多體系統，然后進行動力學仿真分析，預測剪式穩定架的受力情況，為產品設計和優化提供參考。
0 引言
1996年，ADAMS推出ADAMS Flex模塊，實現了同時包含剛體和柔體的機構動力學分析。ADAMS中的柔性體分為離散式和模態式2種：離散式柔性體是把一個剛體構件離散為幾個小剛性構件，小剛體構件之間通過柔性梁連接，離散式柔性體的變形是柔性梁的變形，并不是小剛體構件的變形，這種柔性體可以模擬物體的非線性變形，但只適用于簡單結構；模態式柔性體是由ADAMS Flex模塊或外部有限元軟件生成，能根據構件的實際結構進行復雜建模，這種柔性體采用的是模態疊加法來模擬物體變形，故僅適用于線性結構的受力分析。
1 剛柔耦合基本理論
在外部載荷作用下，物體一定會發生彈性變形，所以，多體系統都可以等效認為是一個多柔性系統。在這種情況下，如果所研究的部件剛度大并且不考慮部件的應力-應變響應，則可以將該部件視為剛體。但是當所研究部件的彈性變形對系統的影響較大，或者在外部載荷作用下部件的變形較為明顯時，則必須考慮部件的彈性系數。此時，就需要把所研究部件進行柔性化處理，以使多體系統更接近實際情況。
本文進行剛柔耦合仿真時采用了RecurDyn中提供的有限元柔性體建模。有限元柔性體實現了有限元技術與多體動力學的有機結合，克服了模態柔性體對接觸問題建模不準確，柔性體變形后模態需要及時更新的缺點，采用節點之間的相對位移和旋轉作為節點坐標來描述結構的變形，具有較高的計算精度。
展開 adams剛柔耦合
利用msc.patran生成柔性體文件，導入到adams中，剛柔耦合仿真，結果如下
多剛體仿真于剛柔耦合時兩連桿夾角對比，其中藍色為多剛體運動模擬，紅色曲線為剛柔耦合運動模擬
多列式壓縮機主機運動件剛柔耦合仿真
最近有不少工程師朋友和我們分享CAE的經驗和知識,把在平時工作中關于CAE仿真的感悟、心得和技巧通和大家分享，下面是一篇來自石油機械研究院李新年的文章，文中對ANSYS中MBD多體技術的實際應用有著非常好的見解，是一篇非常值得我們借鑒的好文。
高速往復活塞式壓縮機其活塞運動速度高，曲軸轉速達1000rpm，結構復雜，活塞桿的最大載荷可達十幾噸。如大功率、大排量天然氣壓縮機為六列活塞對稱布置，雖然活塞成對組成，受力平衡對稱，但活塞對曲軸的作用點不同，且每列活塞桿的作用力的大小不同，各自呈周期性變化。就對曲軸來說，其受力就比較復雜，在一個轉動周期內，各列活塞的作用力大小方向，跟隨時刻發生變化。用單純的靜態幾何結構進行應力校核計算比較復雜。故需要用剛柔耦合仿真來分析，對運動件進行至少一個周期的時程剛柔耦合求解，來觀察運動件受力變化情況及最大應力、應變區域，更為準確地仿真壓縮機運動件的受載情況，進而驗證其設計性能。
剛體動力學軟件Recurdyn與Ansys軟件的技術融合，能在Ansys MBD模塊中進行剛體分析，并提取每個時刻步的載荷進行強度分析，也可轉到Recurdyn View中來提取各件的運動曲線和其它動力學特性曲線。
在Ansys軟件中對多剛體的動力心關系設置完后，進行求解，導出sdk格式，轉入到Recurdyn軟件中進行剛柔混合時程分析，求出一個周期內零件的等效應力變化情況，同時找出零件等效應力最大的時刻值。
展開 剛柔耦合中的關鍵技術
剛柔耦合系統建模與仿真關鍵技術研究.part1.rar
剛柔耦合系統建模與仿真關鍵技術研究.part2.rar
剛柔耦合系統建模與仿真關鍵技術研究.part3.rar
剛柔耦合系統建模與仿真關鍵技術研究.part4.rar
ADAMS剛柔耦合仿真前置—ANSYS WB轉換生成柔性體（.mnf文件） ￥10
<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Modal計算任務。</p><p><br></p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202502/attachment/515c759708e44ca3816a99a6858dfcbb.png" style="text-align: center">
<img src="https://img.jishulink.com/202502/attachment/515c759708e44ca3816a99a6858dfcbb.png" style="" width="543" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202502/attachment/515c759708e44ca3816a99a6858dfcbb.png?image_process=/format,webp/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202502/attachment/515c759708e44ca3816a99a6858dfcbb.png?
展開 Comsol多體動力學剛柔耦合仿真方法 ￥20
總結：本文首先介紹了用Comsol進行多體動力學剛柔耦合分析的優點，之后用一個凸輪擺臂模型搭建了純剛體的多體動力學模型，然后把活塞部分轉化成了柔性體進行仿真從而來介紹剛柔耦合分析方法，最后提供了一個相類似的模型，讀者可以根據提供的小模型，自己動手實踐，按照文章的操作步驟選取某些部件進行柔性化。
LMS Virtual.Lab Motion_教程19之剛柔耦合建模總結
剛柔耦合的基礎教程已經結束了，介紹了幾種不同的建模方法，這里做個小結。
1）對于比較簡單的模型，可以使用自動柔性化，這種方法既簡單又快速，不需要關聯其他軟件。詳見《自動柔性化教程》。
2）如果不想關聯NASTRAN或者關聯失敗的話，可以使用NASTRAN或其他軟件將需要柔性化的部件柔性化并計算完成，導出op2文件，再將op2文件導入Motion進行剛柔耦合仿真。詳見《不驅動NASTRAN教程》。
3）比較常用的方法是將Motion和NASTRAN關聯進行剛柔耦合，這種方法只需要使用第三方軟件，如Hypermesh等，劃分網格并賦予材料屬性，導入Motion，添加約束條件，有時候柔性化之后運動副需要做一定的改變，比如，活塞桿和套筒在剛體時候可以使用圓柱副，柔性化之后就不行了。約束加好之后再計算模態信息等等。詳見《剛柔耦合建模》
4）如果有些朋友希望使用ANSYS關聯Motion進行剛柔耦合，這也是可以的，這里給出一個關聯的設置方法，和NASTRAN類似。
[forum.simwe.com]LMS Virtual.Lab Motion驅動Ansys設置.pdf
5）剛柔耦合之后還有一些后處理，這個網上教程比較少，每個人需要的數據也各不相同，大家可以自己摸索一下一起討論。之前介紹過如何求某節點或單元之間的應力應變，如果有時間可能會再介紹一些。2 f! E+ C. i3 t8 Q( P) P! O
展開 LMS Virtual.Lab Motion_教程19之剛柔耦合建模總結
剛柔耦合的基礎教程已經結束了，介紹了幾種不同的建模方法，這里做個小結。
1）對于比較簡單的模型，可以使用自動柔性化，這種方法既簡單又快速，不需要關聯其他軟件。詳見《自動柔性化教程》。
2）如果不想關聯NASTRAN或者關聯失敗的話，可以使用NASTRAN或其他軟件將需要柔性化的部件柔性化并計算完成，導出op2文件，再將op2文件導入Motion進行剛柔耦合仿真。詳見:http://forums.caenet.cn/showtopic.aspx?topicid=532771&typeid=6。
3）比較常用的方法是將Motion和NASTRAN關聯進行剛柔耦合，這種方法只需要使用第三方軟件，如Hypermesh等，劃分網格并賦予材料屬性，導入Motion，添加約束條件，有時候柔性化之后運動副需要做一定的改變，比如，活塞桿和套筒在剛體時候可以使用圓柱副，柔性化之后就不行了。約束加好之后再計算模態信息等等。詳見《剛柔耦合建模》
4）如果有些朋友希望使用ANSYS關聯Motion進行剛柔耦合，這也是可以的，這里給出一個關聯的設置方法，和NASTRAN類似。
LMS Virtual.Lab Motion驅動Ansys設置.pdf
5）剛柔耦合之后還有一些后處理，這個網上教程比較少，每個人需要的數據也各不相同，大家可以自己摸索一下一起討論。之前介紹過如何求某節點或單元之間的應力應變，如果有時間可能會再介紹一些。
更多資料請關注百度網盤LMS_VL_Motion，Moiton交流群：324201728；Motion汽車模塊交流群：264418240；Durability交流群：83853780
展開 Adams剛柔耦合方案&柔性體分布載荷施加與應用，具柔性特征的部件耦合分析方案講解（7月24日直播）
直播報名
7月24日 14:00
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直播內容聚焦
? 模態綜合法的介紹
? 剛柔耦合分析的多種解決方案
? 柔性體分布載荷的施加與應用
郭聰蕊
海克斯康多體動力學仿真專家
在航空航天等行業一維系統仿真、三維多體系統建模與應用領域具有八年工作經驗，主要負責系統仿真、多體動力學產品的售前、售后、培訓和咨詢項目實施等工作。
●ANSYS ACP復合材料鋪層固定機翼蒙皮和肋筋仿真全解析（含模型文件）
●Comsol多體動力學剛柔耦合仿真方法分析（附模型文件）
基于DeltaD打印機的剛柔耦合運動學分析
為保證模型從初始位置進行運動,將仿真時各關節的角位移設置如下:θ2=time+0.41;θ3=time+1.57;a4=time.從而可得其驅動角位移曲線如圖3所示.將各轉角位移帶入運動學方程,利用Matlab求解可得其動平臺末端質心的位移曲線如圖4所示.
3 Adams和Hypermesh剛柔耦合運動學分析
將三維模型導入到Adams中并按照其運動關系在各關節加入對應的約束副,并對其上述運動參數進行驗證.Delta打印機在Adams中的約束副如圖5所示.
由于模型中針對θ2?θ3?a4的初始角度分別為0.41rad?1.57rad?0rad,因此為保證仿真時的各轉角位移保持一致.這里分別給予θ2?θ3?a4轉角的驅動值分別設置為:θ2=time;θ3=time;a4=time.
為保證和上述運動時間一致,這里將仿真時間設置為為0.15s,步數設置為500步,仿真結束后,利用Adams/Processor功能調出動平臺的質心坐標如圖6所示.
從圖6可以看出,其Adams仿真結果和理論結果相符,從而驗證了本文模型建立的合理性.可進一步的得到動平臺質心的速度及加速度結果如圖7和圖8所示.
從圖7?圖8中可以看出,動平臺在運動過程中其位移?速度?加速度曲線變化相對較為平順,沒有出現突變等不良情況,從而也進一步的驗證了模型在運行過程中的穩定性.
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