ABAQUS剛柔耦合的案例
ABAQUS——ADAMS剛柔耦合實現辦法
ADAMS軟件作為動力學分析的現象級產品之一，在機構涉及、航天、汽車等領域中有著廣泛的應用，但其本身的柔性體生成模塊功能并不出色，為解決剛柔耦合問題有以下幾種實現方法：
1. ANSYS/ABAQUS生成模態中性文件.mnf導入ADAMS；
2.近年來逐步發展完善的多體動力學RECURDYN軟件，自帶網格劃分功能，接觸也很出色；
3.SIMPACK軟件。
做了一個簡單的ABAQUS模態文件導入ADAMS進行剛柔耦合分析的小實例，參照論文《基于ADAMS與ABAQUS的剛柔耦合動力學分析方法》（周成），對ABAQUS的inp文件進行了相應修改，在ADAMS中簡單的實現效果如下，提供ABAQSUS&&ADAMS的具體文件供參考。
adams_flex.rar
展開 ABAQUS生成mnf文件，ADAMS剛柔耦合建模 ￥10
ABAQUS生成mnf文件，導入ADAMS進行剛柔耦合建模
系統win10 64位
軟件版本 ABAQUS 2016 /ADAMS 2020
1.三維軟件導出中間格式文件
2.ABAQUS中導入模型
3.Module-->property輸入材料屬性
4. Module-->Assembly裝配模型
5. Module-->Step新建分析步
Step-1:Linear perturbationFrequency
輸入模態階數
Step-2:Linear perturbationSubstructure generation
Basic：輸入子結構特征碼 Options：輸入模態范圍或頻率范圍
6.Module-->Interaction
（1）新建rp點，rp點和耦合面建立MPC約束
新建“集”，將剛剛建立的幾個rp點都加入一個“集”中
7.Module-->Load
在幾個rp點上新建Symmetry/Antisymmetry/Encastre約束，分析步選擇Step-1，約束類型為ENCASTRE
在幾個rp點上新建Retained nodal dofs約束，分析步選擇Step-2，根據實際情況選擇自由度
8.Module--Mesh 劃分網格
展開 斯姆勒ANSYS裝配體剛柔耦合分析技術講座：02-裝配體剛柔耦合動力學分析-瞬態動力學分析技術
●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
密碼：02981713589
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提取碼: k813
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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。
基于DeltaD打印機的剛柔耦合運動學分析
摘 要:為避免打印機工作過程中出現運動突變和沖擊,影響打印精度等問題,以Delta打印機為研究對象,完成3D打印機的模型繪制,分析其運動學求解過程,建立打印機的運動學方程,并借助Matlab和Adams軟件完成對運動學方程的驗證.借助Hypermesh對關鍵部件柔性化處理,完成剛柔耦合仿真驗證,對特定工況下傳動誤差?位移?速度和加速度進行分析,驗證了模型設計的合理性.
關鍵詞:Delta打印機;運動學方程;Matlab;Adams;Hypermesh;傳動誤差
相對其他成型工藝,3D打印機能夠完成更復雜的成型工藝,且成型周期短?效率高,從而得到廣泛應用.目前市場上主要存在兩種形式的打印機,即Delta打印機和Reprap打印機,前者構型較為復雜,其有效工作空間往往會因為結構而受到一定的限制,但是其體積小?精度高?承載能力強,因此在成型較為復雜的零件時也具備更多的優勢[1G3].
展開 Adams塔吊剛柔耦合分析
Adams塔吊建模技術難點主要有兩點：
如何對吊臂進行柔性化?
吊臂為主要承載件，在分析時需考慮其變形，因為單純的剛性體與實際是存在差異的，因此需要對吊臂進行柔性化處理，柔性體的做法以及注意事項本公眾號前面都有介紹。一般思路是先建立剛體模型，然后對剛體進行柔性替換。
如何模擬繩索?
繩索部分可利用Adams提供的cable繩索模塊進行建模，本公眾號前面提及了繩索系統的建模方式。
塔吊建模思路：
第一步：導入幾何，建立約束，設置驅動
第二步：進行仿真
第三步：替換剛性體，重新建立約束，同時設置驅動
第四步：重新進行仿真
第五步：后處理查看應力、變形等，值得一提的是，在生成柔性體時必須包含應力和位移等信息，否則后處理無法查看。
最后結果如下所示：
歡迎大家關注我的公眾號：有限元探索。
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
NX剛柔耦合仿真
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
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）
剛柔耦合分析技術的發展為解決這類問題提供了解決方案，其應用范圍涵蓋小變形線性柔性體、梁桿等細長類結構、大變形非線性柔性體，以及橡膠等材料非線性柔性體與剛體機構的耦合。
基于MSC Nastran生成帶分布載荷的柔性體
考慮分布載荷作用下整流罩分離過程的應用
在剛柔耦合分析的實際應用中，某些柔性體會承受分布載荷的作用，通過外部有限元軟件生成柔性體mnf文件時，多數軟件無法生成帶分布載荷的柔性體。而MSC Nastran則可以直接生成帶有分布載荷的柔性體，然后導入Adams中通過建立模態力實現分布載荷的施加，這就為此類問題提供了關鍵、高效的解題思路。
本期直播講堂請到了海克斯康多體動力學仿真專家郭聰蕊，在直播間中講師將重點介紹Adams剛柔耦合分析的多種解決方案，以及柔性體分布載荷的施加過程與應用場景。敬請關注！
直播報名
7月24日 14:00
▲ 掃碼參與報名
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）
展開 SAMCEF MECANO飛機起落架剛柔耦合分析
這里有利用SAMCEF MECANO建立的飛機起落架剛柔耦合分析，將關心的部件設置為柔性體，對分析結果影響不大的設置為剛體，可以加快仿真分析效率，
下載地址：
http://yun.baidu.com/pcloud/album/info?query_uk=1882165809&album_id=4666628166459346267
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 
ADAMS柔性體-剛柔耦合模塊
ADAMS柔性體-剛柔耦合模塊
一、 ADAMS柔性體理論
1、 ADAMS研究體系：
a）剛體多體系統（低速運動）
b）柔性多體系統（考慮彈性變形，大輕薄，高速）
c）剛柔耦合多體系統（根據各個構件情況考慮，常用普遍仿真類型）
大部分仿真分析都采用的是剛性構件，在受到力的作用不會產生變形，現實中把大部分構件當做剛性體處理是可以滿足要求的，因為各個零件之間的彈性變形對于機構各部分的動態特性影響微乎其微。
但是需要考慮構件變形，變形會影響精度結果，需要對構件其應力大小和分布以及載荷輸出研究的時候，以及薄壁構件，高精密儀器部件等，則需要當做柔性體對待，這樣計算結果會準確一些。對于柔性體機構，變形對動態影響起著決定性作用，剛柔耦合系統約束的添加必須考慮各個零部件之間的連接和受力關系，更可能還原實際工況，從而使模型更真實還原。
2、 柔性體
柔性體是由模態構成的，要得到柔性體就需要計算構件的模態。柔性體最重要的假設就是僅考慮了相對于連體坐標系得曉得線性變形，而連體坐標系同時也在做大的非線性運動。
對于柔性體變形，模態中性文件必然存在某一些模態不響應，沒有參與變形或者變性太大，參與系數非常小，比如前六階或者不正常的階數，如果去掉貢獻較小的模態階數，便可以提高仿真的效率。
…………
3、 模態
談到柔性體，就必然脫不了模態的概念，構件的模態是構件自身的一個物理屬性，一個構件一旦制造出來，他的模態就是自身的一種屬性，再將幾何模型離散成有限元模型以后，有限元模型的各個節點有一定的自由度，這樣所有的節點自由度的和就構成了有限元模型的自由度，一個有限元模型有多少自由度，它就有多少階模態。
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
RecurDyn成功案例：礦井提升機的剛柔耦合仿真
用于礦井的多繩提升機由卷筒、鋼絲繩、驅動輪、摩擦輪和提升容器組成，卷筒由摩擦材料制成，以防止鋼絲繩打滑。傳遞給鋼絲繩的動力是通過鋼絲繩與摩擦輪之間的摩擦提供的。纏繞在卷筒上的鋼絲繩兩端分別與一個提升容器相連，并配有一定重量的尾繩，尾繩兩端分別與兩個容器的底部連接，形成提升繩-容器-尾繩-容器-提升繩的封閉環路。為了產品的穩定運行和安全，研究鋼絲繩的張力和主要部件產生的應力非常重要。本案例中，使用RecurDyn評估礦井提升機的鋼絲繩產生的張力與系統的應力。
▎仿真過程
① 創建包含傳遞動力的卷筒、驅動輪、摩擦輪、鋼絲繩和提升容器的動力學模型（MFBD模型）
② 設置各部分的密度為7800kg/m3（即鐵的密度），靜/動摩擦系數分別設置為0.1和0.05
③ 提升容器以剛體建模
④ 使用0噸、15噸和34噸載荷進行仿真
⑤ 結果與實驗對比分析
▎關鍵仿真技術
? 多體動力學軟件專用于多種部件組成的機構建模：卷筒、鋼絲繩、支架、驅動輪、摩擦輪等。
? MFBD技術能夠模擬剛體和柔性體組成的系統
? 接觸算法可考慮鋼絲繩與卷筒、摩擦輪之間接觸產生的摩擦
▎工具包
? RecurDyn/Professional
? RecurDyn//FFlex
▎工程問題
? 作業要求：重載、高運行速度、高提升高度
? 運行要求：提升容器的穩定性（振動特性）
? 安全性及經濟性要求：提升機的耐用性
? 繩的放線/收線速度會影響繩的應力和張力，進而影響繩的動態行為和穩定性
▎解決方案
? 基于MFBD求解器的提升容器可靠性評估
? 基于GUI對各種設計條件進行高效建模和仿真
展開 RecurDyn成功案例：礦井提升機的剛柔耦合仿真
用于礦井的多繩提升機由卷筒、鋼絲繩、驅動輪、摩擦輪和提升容器組成，卷筒由摩擦材料制成，以防止鋼絲繩打滑。傳遞給鋼絲繩的動力是通過鋼絲繩與摩擦輪之間的摩擦提供的。纏繞在卷筒上的鋼絲繩兩端分別與一個提升容器相連，并配有一定重量的尾繩，尾繩兩端分別與兩個容器的底部連接，形成提升繩-容器-尾繩-容器-提升繩的封閉環路。為了產品的穩定運行和安全，研究鋼絲繩的張力和主要部件產生的應力非常重要。本案例中，使用RecurDyn評估礦井提升機的鋼絲繩產生的張力與系統的應力。
▎仿真過程
① 創建包含傳遞動力的卷筒、驅動輪、摩擦輪、鋼絲繩和提升容器的動力學模型（MFBD模型）
② 設置各部分的密度為7800kg/m3（即鐵的密度），靜/動摩擦系數分別設置為0.1和0.05
③ 提升容器以剛體建模
④ 使用0噸、15噸和34噸載荷進行仿真
⑤ 結果與實驗對比分析
▎關鍵仿真技術
? 多體動力學軟件專用于多種部件組成的機構建模：卷筒、鋼絲繩、支架、驅動輪、摩擦輪等。
? MFBD技術能夠模擬剛體和柔性體組成的系統
? 接觸算法可考慮鋼絲繩與卷筒、摩擦輪之間接觸產生的摩擦
▎工具包
? RecurDyn/Professional
? RecurDyn//FFlex
▎工程問題
? 作業要求：重載、高運行速度、高提升高度
? 運行要求：提升容器的穩定性（振動特性）
? 安全性及經濟性要求：提升機的耐用性
? 繩的放線/收線速度會影響繩的應力和張力，進而影響繩的動態行為和穩定性
▎解決方案
? 基于MFBD求解器的提升容器可靠性評估
? 基于GUI對各種設計條件進行高效建模和仿真
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