ansys剛體柔性體劃分的案例
斯姆勒ANSYS裝配體剛柔耦合分析技術講座： 01- 裝配體剛體動力學分析
●主要內容
裝配體剛體動力學分析
裝配體剛柔耦合動力學分析-瞬態動力學分析技術
裝配體剛柔耦合動力學分析-超單元動力學分析技術
裝配體剛柔耦合動力學分析-靜力學工況分析技術
共四節，平臺將免費更新2節
●技術背景
工程中存在大量運動機械；
基于傳統的靜力學工況計算沒有考慮結構的動態效應，譬如沖擊，將造成較大的計算誤差；
運動機械存在不同的姿態，計算所有的靜力學工況是不可能的，也很難確定其最不利工況；
ANSYS提供完整的動力學求解方案，能夠高效準確的計算運動機械的結構響應。
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技術專題：ANSYS裝配體剛柔耦合分析技術
用戶名：斯姆勒裝配體剛柔耦合分析
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基于ANSYS WORKBENCH中的裝配體中的剛體處理技術
對一個復雜的裝配體進行分析時，并非所有構件都需要處理成為變形體。如果把它們用剛體進行處理的話，則會大大降低計算量，本文介紹ANSYS WORKBENCH中剛體的處理辦法。
考慮如圖所示的簡單結構。該結構由兩根連桿通過圓柱銷連接而成，這兩根連桿又通過圓柱銷與其它構件連接。
這里假設左邊這根連桿剛度很大，從而可以考慮成為剛體。而右邊這根連桿則是變形體，而三個圓柱銷也是變形體。
在設置屬性時，對于左邊這根連桿，在其細節視圖中設置其剛度行為如下
而其它的四個零件則是變形體如下
使用自動檢測接觸，則該剛性連桿與兩個圓柱銷的連接處被自動檢測為綁定接觸。這就是說，剛性連桿是支持contact行為的。
對該結構進行粗糙的網格劃分，得到的有限元模型如下
可見，對于剛桿并沒有劃分單元。那么，在ANSYS內部，該連桿是用什么來表示的呢？
使用前面博文的方法，進入到finite element modeler,可以看到其單元
可以看到，該連桿現在實際上是用一個mass單元（左邊中間有一個亮點，它就是MASS單元）以及兩個接觸面來表示的。該mass單元具備了剛性桿的質量屬性和慣性屬性，而這兩個接觸面則用于與周圍零件發生相互關系。
那么該質量單元的質量屬性是什么呢？
重新回到mechanical,查看該剛性桿的細節視圖，可以看到其屬性
其體積，質量，質心的坐標，轉動慣量都已經計算出來，這些都成為該mass單元的屬性。
下面施加位移邊界條件，施加在下面兩個圓柱銷的端面（目的只是考察ANSYS的內部行為，實際情況中很少是端面被固定。）
那么剛桿上能否施加力呢？
ANSYS WORKBENCH的幫助中談到，對于剛性桿，只可以施加遠程位移，遠程力和力矩，如下圖。而其它的力不能施加。
展開 
ansys和ADAMS柔性體轉化問題的詳細步驟
詳細步驟如下：
從建立有限元模型后說起，進行了網格劃分以后的步驟：
1.添加mass21質量單元preprocessor－>element type->add/edit/delete
選擇add，添加mass21質量單元；
2.編輯mass21質量單元preprocessor－>real constant->add/edit/delete在對話框中填寫屬性，一般要很小的數值，如1e-5等
3.創建keypoints，preprocessor－>modeling->create->keypoints->in active Cs;此處注意，創建的keypoints的編號不能與模型單元的節點好重合，否則會引起原來的模型變形
4.選擇mass21單元對3中建立的keypoints進行網格劃分，建立起interface nodes；
5.建立剛性區域（在ADAMS作為和外界連接的不變形區域，必不可少的），preprocessor－>coupling/ceqn->rigid region,選擇interface nodes附近的區域，由于連接點的數目必須大于或等于2，所以剛性區域至少兩個
6.執行solution->ADAMS connection->Export to ADAMS命令，要選擇的節點為5中建立剛性區域的節點
注意：1.材料屬性是必不可少的
2.從ansys命令窗口輸入/units,<name>
其中<name>-----SI.CGS.BFT和BIN四種單位中的一種，如果不是其中一種，則輸入下面命令
/units，<L>,<M>,<T>,,,,<F>
L,M,T,F為用戶單位和國際單位制（SI）之間的轉換系數
如所用單位是mm
展開 ADAMS剛柔耦合仿真前置—ANSYS WB轉換生成柔性體（.mnf文件） ￥10
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</div><p class="ql-align-center"><br></p><p>選擇相關面/線/點作為參考物進行設置；</p><p>以下是關鍵注意點：</p><ol><li>設置SPC點（遠程點）的目的：由于在ADAMS中導入的柔性體與剛體零件無法使用固定副或轉動副連接，不存在可供選擇的標記點，因此需要在生成柔性體時人工設置連接副的標記點。</li><li>在ADAMS中導入柔性體后，若轉換為柔性體之前該零件與其他零件存在連接或接觸關鍵，則需要重新設置與其他零件的連接和接觸關系。</li><li>網格數量和柔性體個數會嚴重影響ADAMS的計算速度，注意保證計算效率。</li></ol><p><br></p>
展開 ANSYS官方直播 | 新一代強大的柔性多體動力學仿真解決方案——ANSYS Motion
課程簡介
多體動力學仿真是進行運動分析的有用工具。其結果在許多工業應用的設計流程中，被用于系統運動性能分析、應力安全分析、振動分析和疲勞分析等。
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。
動力學分析通常用于求解非線性動力學問題，涉及動態工況中產生的材料非線性效應、幾何結構非線性效應或邊界條件中的變化，例如接觸和可變外部載荷。運動方程中考慮了慣性力、阻尼、彈簧和約束力，運用了隱式積分方法。
ANSYS Motion 是全新一代的多體動力學仿真軟件。其優秀的求解器可以顯著提升大規模自由度系統的仿真速度，且在SMP并行環境下，求解速度會進一步提升。隱式算法保證了仿真結果的穩定和精度。緊密集成多體和結構仿真求解器，可以同時求解剛體、柔性體、力實體和連接副的控制方程。專門為剛性體和柔性體混合系統定制的稀疏矩陣求解器已得到驗證，可以更好地處理大規模自由度系統仿真分析。
ANSYS Motion通過腳本、FMI可以與其他軟件集成交互，并提供了專門的Matlab接口。在機械系統的運動學分析、車輛動力學、大變形結構分析、高速大旋轉系統、3D接觸系統、以及多體運動、結構變形、動力學耐久性分析等應用場景下，ANSYS Motion 都能夠提供卓越的解決方案。
展開 轉，基于ANSYS WORKBENCH中的裝配體中的剛體處理技術
文章來自CAE技術聯盟
對一個復雜的裝配體進行分析時，并非所有構件都需要處理成為變形體。如果把它們用剛體進行處理的話，則會大大降低計算量，本文介紹ANSYS WORKBENCH中剛體的處理辦法。
考慮如圖所示的簡單結構。該結構由兩根連桿通過圓柱銷連接而成，這兩根連桿又通過圓柱銷與其它構件連接。
這里假設左邊這根連桿剛度很大，從而可以考慮成為剛體。而右邊這根連桿則是變形體，而三個圓柱銷也是變形體。
在設置屬性時，對于左邊這根連桿，在其細節視圖中設置其剛度行為如下
而其它的四個零件則是變形體如下
使用自動檢測接觸，則該剛性連桿與兩個圓柱銷的連接處被自動檢測為綁定接觸。這就是說，剛性連桿是支持contact行為的。
對該結構進行粗糙的網格劃分，得到的有限元模型如下
可見，對于剛桿并沒有劃分單元。那么，在ANSYS內部，該連桿是用什么來表示的呢？
使用前面博文的方法，進入到finite element modeler,可以看到其單元
可以看到，該連桿現在實際上是用一個mass單元（左邊中間有一個亮點，它就是MASS單元）以及兩個接觸面來表示的。該mass單元具備了剛性桿的質量屬性和慣性屬性，而這兩個接觸面則用于與周圍零件發生相互關系。
那么該質量單元的質量屬性是什么呢？
重新回到mechanical,查看該剛性桿的細節視圖，可以看到其屬性
其體積，質量，質心的坐標，轉動慣量都已經計算出來，這些都成為該mass單元的屬性。
下面施加位移邊界條件，施加在下面兩個圓柱銷的端面（目的只是考察ANSYS的內部行為，實際情況中很少是端面被固定。）
那么剛桿上能否施加力呢？
ANSYS WORKBENCH的幫助中談到，對于剛性桿，只可以施加遠程位移，遠程力和力矩，如下圖。而其它的力不能施加。
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