柔性多體動力學
關注創建者：匿名 創建時間：2021-10-11
柔性多體動力學的視頻教程
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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新一代強大的柔性多體動力學仿真解決方案——ANSYS Motion
多體動力學仿真是一種數值模擬方法，其目的是對由約束條件（Joint）及相互作用而互相連接在一起的物體組成的機械系統，在已知力或者運動時，由計算機依據運動學及動力學方程計算得到機械系統的位置、速度、加速度。對于系統中的柔性體利用節點法或模態法，得到該柔性體的變形、應力以及應變等數據。
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柔性多體動力學的實例教程
FEDEM Simulation Software(TM)簡介
FEDEM Simulation Software(TM)為大型復雜的機械裝配虛擬測試提供了兼顧科技和工程應用的高精度、高效率操作平
臺，它超越傳統的任何計算機工程分析（CAE）工具，代表了多體動力學的最新發展方向，為大規模柔性體的多體動力學計算提供了可行的、高精度的方法。
專業的、復雜的、精密的工業裝備特別需要做試制之前的功能驗證和虛擬信號模擬。在這些應用中，昂貴而耗時，不止一次的物理樣機測試是新產品研發人員的夢魘。研發工程師迫切地需要一種快速而方便地地獲得有關機電系統設計中的動力學和結構屬性的精度信息。
并且，為了確保足夠的精度，求解器必須能夠匹配系統級的動力學屬性和部件級的結構柔性的相互關系，FEDEM Simulation Software(TM)采用的非線性結構動力學方法能夠高效、精確地滿足這種需求。
FEDEM非線性結構動力學方法概述
FEDEM采用了同時求解特定時域內的結構大變形問題和運動動力學問題的非線性結構動力學方法。需要模擬的機械裝配是由許多零件組成的。每個零件使用線彈性的有限元模型來描述，并使用線性或者非線性的運動副連接在一起。通過一種先進的動態超單元縮減公式進行自由度（DOF）縮減后，建立關于有限元自由度（DOF）的系統平衡方程并進行求解。FEDEM利用自己獨有的單元公式和先進的求解器進行柔性大裝配多體動力學分析。
這種方法體現了一些超越傳統方法的優勢：
? 結構和動力學的相互依存被自動地計算在內
? 因為在平衡方程系統中應變能采用了隱式求解方式，所以時域求解器在數學上是高度穩定的。
?
展開 FEDEM Simulation Software?是基于有限元動力法而開發出來的新一代非線性柔性多體動力學軟件。采用相對坐標運動方程和奇異位置的多體系統動力學方程，非常簡單的操作就能求解大規模及復雜接觸的多體動力學問題。FEDEM擁有其專業的多柔體動力學分析技術，可以更加快速真實地分析柔性體的非線性問題，諸如大家關注的：大變形、柔體之間的接觸、剛體和柔體之間的接觸。FEDEM還有專業的工具包，如輪胎模塊等，能夠助我們在專業領域一展身手，提高建模速度，優化分析。
轉自：www.caeworks.cn
展開 2013年10月18日（周五）上午10:00舉辦“Samcef Mecano柔性體非線性機構動力學仿真”網絡研討會。
Samcef Mecano是用以解決非線性結構和機構動力學問題的分析軟件。Samcef Mecano采用獨特的MOTION IN FEA方法，基于非線性有限元理論模擬柔性多體動力學系統，將機構的動力學仿真與結構非線性有限元分析無縫集成，可以在同一求解器內實現非線性剛柔耦合問題的有效求解，同時Samcef Mecano還可以聯合控制，實現機電一體化仿真。
目前，機械系統的動力學仿真分析方面主要有兩類分析軟件，一類是以結構強度為主要分析對象的有限元分析軟件；另一類是以機構運動為主要研究對象的多體動力學軟件，這些軟件的共同特點是擅長解決純柔性體或者純剛性體模型的動力學問題，無法或者很難處理非線性剛柔耦合的動力學問題。例如，傳統多體動力學軟件在進行剛柔耦合分析時，往往需要借助其它有限元軟件計算結構部件的模態信息，獲取一個結果文件再傳遞到多體動力學模型當中去，這個過程非常繁瑣，而且很難考慮諸多結構非線性因素（如材料非線性、接觸摩擦等邊界條件非線性）以及熱等因素的影響。而傳統的有限元軟件則在實現如大旋轉等復雜機構運動方面存在明顯不足。
Samcef Mecano包含非線性有限元求解器、高效的接觸算法、豐富的剛性及柔性連接運動副和用于機電一體控制仿真的數據接口，可以在同一模型中同時包含非線性有限元、接觸、摩擦、熱、機構運動和控制，充分考慮各種柔性和非線性因素，最真實的模擬機械結構的動力學行為，獲取更加精確的動態載荷和動態應力，實現柔性體非線性機構動力學仿真。
具體見附件。
LMS samtech 網絡研討會.pdf
展開 圖1 發動機整機有限元模型
2 發動機多體動力學仿真及試驗驗證
2.1 柔性體多體動力學方程
相對于剛體動力學，柔性體多體動力學考慮了結構件的彈性特征對系統振動響應的影響，其模型更加符合發動機的實際工作狀態，計算結果的精度更高。基于拉格朗日的柔性體多體動力學方程，如式（1）所示。
式中：δ——柔性體位移的廣義坐標，mm；
M——質量矩陣，kg；
K——剛度矩陣，N/mm；
fg——重力，N；
D——阻尼系數矩陣；
γ——約束方程；
λ——約束拉格朗日乘子；
f——廣義力，N。
2.2 發動機多體動力學模型的建立
采用EXCITE-PU 對曲軸進行動力學建模[3-4]，以及建立由燃燒激勵引起發動機載荷激勵的多體動力學模型，如圖2 所示。
圖2 發動機多體動力學模型顯示界面
運用EXCITE-PR 對活塞動力學進行建模[5]，可提供活塞側推力激勵。運用EXCITE-TD 創建正時閥系激勵模型，可提供進排氣側凸輪軸激勵、閥系落座激勵、張緊器激勵及彈簧落座力激勵；同樣利用EXCITE-TD建立正時鏈輪的激勵，可提供鏈條的激勵。
通過以上多體動力學模型，運算出在特征工況（1 000，2 000，3 000，4 000，5 500，6 000 r/min） 下的0～3 500 Hz 頻率范圍內發動機表面振動加速度的結果。
展開 會議簡介
ANSYS Motion是基于柔性多體動力學的新一代工程解決方案，能夠在統一的求解器系統中快速、準確地分析剛柔耦合。為汽車、傳動系統、鏈條/履帶系統等提供專業的定制解決方案，并提供無網格高級柔性體仿真技術和集成于Workbench平臺的高效仿真流程。
本次研討會將會向各位展示最新的動力學仿真功能，并分享大量的國外案例和先進的設計經驗，提供與研發總監面對面交流的機會。
【會議信息】
費用：500元/人
日期：2019年11月14日 9:00-17:00
地點：永新廣場16樓，上海市黃浦區南京西路128號
【演講技術專家】
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Wan Goo Kim，ANSYS Motion開發技術總監
擁有19年的多體動力學軟件開發和應用經驗，先后負責開發Recurdyn和ANSYS Motion，為現代、豐田、富士重工、LG、三星等眾多客戶提供完備的多體動力學方案。
擅長領域：
汽車部件、裝配體、定制化和整車動力學仿真
齒輪傳動系統NVH特性仿真
履帶式車輛動力學特性仿真分析
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朱東哲，ANSYS Motion開發工程師
畢業于漢陽大學畢業，擁有豐富的汽車和變速箱應用經驗，支持的客戶包括：現代、雙龍、斯巴魯等。
擅長領域：
汽車部件、裝配體、定制化和整車動力學仿真
重工業動力學仿真
無級變速器傳動效率和動力學特性分析
【會議日程】
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【報名方式】
請點擊進行報名：http://event.31huiyi.com/1750441060/index?c=jishulink
報名截止時間：2019年11月13日17:00
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柔性多體動力學的最新內容
Adams（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）是全球多體動力學仿真領域的標桿軟件，由 MSC Software 公司開發（現隸屬于 Hexagon 集團），憑借領先的虛擬樣機技術，成為汽車、航空航天、重型機械等行業系統級動力學分析的首選工具，全球市場占有率超 60%。
一、軟件核心介紹
Adams 是集建模、求解、可視化
將控制棒組件與核燃料導向管統一納入多體柔性體動力學（MFBD）框架，實現結構運動、接觸作用與外部載荷的同步求解。
2. 柔性建模：FFlex。 導向管采用梁組（Beam Group），控制棒采用FFlex梁單元。FFlex適用于細長結構，可模擬彎曲和振動響應，并能與接觸算法耦合，相比剛體模型更接近真實工程行為。
3. 接觸建模：曲線-面接觸（FCurve-to-Surface）。
[圖片]
精彩直播預告
在飛機工程領域，起落架、艙門、水平及垂直面等作動系統是飛機設計的關鍵組成部分。運用多體動力學方法對這些系統進行建模與分析時，需兼顧仿真工具特性與行業工程經驗。為此，海克斯康推出基于多體動力學的飛機系統參數化建模與分析工具，深度融合軟件功能與工程實踐，顯著提升行業工程人員的工作專業性與便捷性。
飛機機構系統多體動力學建模與仿真常面臨三大挑戰：如何快速構建專業級典型飛機系統模型
一、Adams解決方案概述
Adams（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）作為全球領先的多體動力學仿真軟件，由MSC Software公司開發，已成為機械系統動態性能分析的行業標準。該解決方案通過虛擬樣機技術，幫助工程師預測復雜機械系統在真實工作條件下的運動學、動力學性能及載荷特性。
二、核心技術架構
2.1
Ansys Motion是基于柔性多體動力學的先進工程解決方案。它可以在單個求解器內快速準確地分析剛體和柔體。在運動中，模擬了一個人類手臂擺動的場景。在手臂運動的過程中，智能手環會隨之滑動，智能手環與人類手腕之間的相對位移將被輸出到Speos。
第二步，在Speos中建立組織模型并進行模擬
在Speos中使用光學參數構建手腕結構。
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學習挖掘機的三維模型處理
2、學習挖掘機接觸相關的接觸設置
3、學習多體動力學分析步的建立
4、學習挖掘機多體動力學分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench
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
當使
用RecurDyn為執行MBD（多體動力學）或MFBD（多柔性體動力學）分析進行建模時，應用從實際實驗中得到的測量數據會獲得改進的分析結果。
有兩種方法可以將Spline數據應用于RecurDyn建模要素。
Spline數據可以直接應用于建模要素的詳細參數的情況下。
使用多體系統動力學仿真軟件對機構進行柔性多體動力學分析以分析結構可靠性。最終設計撲翼機構的質量約為8.3 g，撲翼幅值為160°，撲翼頻率為23 Hz，測試得到14 gf的垂直升力，如圖7（c）所示，實現了撲翼機構克服重力起飛。
