多柔體動力學仿真的案例
基于ADAMS的懸架多柔體動力學仿真
?基于ADAM S 的懸架多柔體動力學仿真
楊柳青, 汪文龍, 李明紅, 初長寶
(合肥工業大學機械與汽車工程學院,合肥 230009)
摘要:介紹如何利用系統動力學仿真軟件ADAM S 建立懸架多柔體運動學分析模型,并分別對懸架模型進行了
多剛體和多柔體仿真,其結果表明懸架中各構件的柔性變形對懸架各個定位參數在車輪跳動的情況下的變化特性
都有較明顯的影響。為此,本文提供了如何利用ADAM S 對懸架進行柔體運動學仿真的一種方法。
關鍵詞:懸架; 運動特性; 多體動力學
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展開 基于多柔體動力學技術的行星輪系多體動力學仿真分析
基于多柔體動力學(MFBD) 技術對行星輪系建立了剛柔耦合多體系統模型,其中柔體部件采用了節點法和模態縮減法兩種建模方式。利用RecurDyn 軟件對該多體系統進行了仿真分析,得出了行星架速度曲線和齒輪的動態嚙合力曲線,并將結果與剛體仿真結果進行比較,同時得出了行星輪系在嚙合過程中的應力云圖及節點應力曲線。通過對仿真結果的分析得出了行星輪被破壞的主要原因。仿真數據也為優化設計和疲勞性能研究提供了依據,為新產品的開發提供了有效的手段。
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展開 RecurDyn 成功案例：多體動力學仿真在咖啡膠囊機容量提升設計中的應用
通過RecurDyn模型考慮鏈式機構零件間的多處復雜接觸傳力關系，進行了大量的多柔體動力學仿真，以檢查優化后的運動規律對系統動態行為的影響
┃仿真過程
①設計并優化了運動規律，以保證連續性和盡可能低的加速度，通過仿真驗證了在指定瞬間所能達到的位移，運動規律適用于所有配備機器的理想電機；
②利用整機多剛體模型檢查運動規律是否正確、同步，并測量所需的功率，進而選擇合適的電機；
③通過F-Flex柔性體考慮密封膠囊薄膜的結構；
④采用多柔體模型，即使結構在動態條件下發生變形，也能確定刀具和膠囊的位置；
⑤仿真得到各子系統與主機架聯接約束條件下的動態反作用力；
⑥從多柔體模型得到用于有限元結構評估（強度和疲勞）的載荷。
┃關鍵分析技術
多剛體動力學是一種用于優化運動規律和計算功率需求的快速方法。可以實現短時間內的多次迭代。
運用多柔體動力學檢查所有的物體(工具、膠囊和薄膜)在惡劣的動態條件下是否處于預期(或要求)的位置。
數以百計的非線性接觸被用來描述刀具、膠囊和薄膜之間的相互作用
┃RecurDyn工具包
RecurDyn/Professional
RecurDyn/FFlex
RecurDyn/Chain
┃面臨的工程問題
市場要求包裝機器具有更大的容量，更高的穩定性以及更小的尺寸.
展開 一個柔體曲柄機構的多體動力學仿真
MultiBody-Dynamic-02.rar
柔體曲柄機構的多體動力學仿真計算文件
柔體曲柄機構的多體動力學仿真計算文件.rar
RecurDyn 應用：基于多體動力學的齒輪傳動系統動力學仿真
另外，雖然仿真結果的振幅值略小于實測結果，即使載荷扭矩增加，振幅不改變。因此，此仿真結果與Yoshikawa等人文章中的“傳遞誤差幅值在漸開線齒面情況下受載荷扭矩影響較小”的描述相一致。
作為齒輪傳動系統動態特性的預測方法，本文中介紹了考慮齒輪接觸剛度變化的多體動力學方法，并給出了驗證結果，結論如下：
-采用多體動力學方法進行齒輪接觸計算，可以考慮齒輪變形和嚙合齒數變化引起的嚙合剛度變化。
-該方法可以對系統的行為進行仿真和評估。振動由齒輪接觸引發，并通過軸和軸承傳遞到外殼。
-多體動力學方法可以在考慮瞬態條件下計算齒輪傳動系統的動態特性。
傳統的齒輪傳動仿真是靜態的，而不是動態的。但是，因為BEV（純電動汽車）/HEV（混合動力汽車）的齒輪變速箱會在各種駕駛條件下使用，瞬態響應仿真比以往更重要。多體動力學適用于此類機械系統仿真，RecurDyn/DriveTrain使工程師能夠動態地開發考慮各種瞬態條件的齒輪傳動系統。
文章來源:Recurdyn軟件
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Comsol多體動力學剛柔耦合仿真方法 ￥20
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，用戶可以在此基礎上耦合例如聲學、疲勞、傳熱等模塊。
第一部分：Comsol多體動力學剛柔耦合仿真介紹
在通常情況下，多體動力學仿真中的大部分部件都是剛性的，由此只需要關注剛體的動力學特征，然而，在某些特殊情況下，我們需要觀察其中某個部件的變形、應力、應變情況，所以我們需要選擇性的將剛體和柔性體指派到不同的部件。關于多體動力學的剛柔耦合分析，很多有限元軟件都可以實現，如Hyperworks、Adams、ANSYS等，但是這些有限元軟件在進行模型建模時，有些缺少必要的運動副，有些需要借助別的軟件才可以進行柔性體轉化，使用不夠便利。而Comsol解決了上述軟件的矛盾，可以在自己的界面中獨立完成剛柔耦合分析，對于不重點關注的剛體部分，可以將網格粗糙化，對于重點關注的柔性體部分，可以將網格適當加密。
Comsol基礎的運動副（關節）包括：
棱柱關節、鉸鏈關節、圓柱關節、螺紋關節、平面關節、球關節、槽關節、約化槽關節、萬向接頭、距離關節等。
展開 行業應用方案 | 多學科系統中的多體動力學仿真
Ansys Motion 擁有更快的仿真速度，Ansys Motion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，求解速度會進一步大幅提升。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。適用于大規模自由度系統仿真分析，專門為剛體和柔體混合系統定制的稀疏矩陣求解器已驗證，可以很好地處理大規模自由度系統仿真分析
先進的3D面接觸算法，可以很好地支持3D面接觸，包括小面和NURBS兩種類型。提供剛體-剛體面接觸，剛體-柔性體面接觸和柔性體-柔性體面接觸，高效的接觸探測算法可以更快速地計算復雜接觸問題
Ansys Motion 標準包支持模態柔性體和節點柔性，并可自由選擇。Ansys Motion同時支持無網格柔性技術，用戶無需對結構進行網格劃分即可實現柔性體數據的計算
Ansys Motion可以提供高效，功能強大的多柔性體動力學分析工具，對機械系統的運動學分析、車輛動力學、大變形結構分析、高速旋轉系統、3D接觸系統、以及多體運動、結構變形、動力學耐久性分析等有完整的解決方案。并可以結合Ansys Maxwell 及Mechanical 來實現電機的NVH分析，利用FMI接口及MATLAB實現與Twin Builder、Simulink等軟件的系統仿真。
展開 仿真筆記——多體動力學仿真關鍵技術的研究
多體動力學摩擦力計算
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由于工程與學術上存在著一定的區別，在學術中摩擦力計算本身就是一門不精確的學科，根據學術目前的摩擦力計算公式在一定程度上只能解決部門工程問題，計算摩擦力的前提就需要知道摩擦系數，在當今學術不斷發展的進程中，摩擦力計算還會涉及到速度等一些其他問題，如何解決工程應用中摩擦力問題已經給多體動力學分析軟件提了一個大大的難題。在建立摩擦力模型時已經需要考慮當前的環境因素，從而建立最準確的摩擦力。
現狀及存在的問題：
接觸力計算問題，接觸力是當前學術公認的與摩擦力關系最大的影響因素之一，如何建立準確的接觸力計算模型，已經影響到最終的計算結果是否正確。
摩擦力計算，摩擦力計算在學術中屬于不精確學科，這就更需要工程實踐的支持，大多數的摩擦模型需要根據當前的計算環境進行建模。如何準確的計算出工程應用的摩擦力，目前并沒有較好解決技術。只能根據企業的工程實踐應用的不斷積累，建立屬于針對某一領域的計算模型，才是解決摩擦力計算的解決方法。
關鍵解決技術：
該項內容并無具體的解決技術，這里是給CAE軟件提供商提出意見。目前隨著工程應用的愈來愈復雜，需要CAE軟件有其核心的技術經驗積累來指導客戶的工程應用。
展開 【招聘】仿真工程師/應用工程師（多體動力學仿真）
公司介紹 ： 杭州擬創科技有限公司創立于2017年，專注于以多體動力學為主的CAE領域的軟件開發和工程咨詢服務。 擬創科技以多體動力學軟件RecurDyn為基礎，使用剛柔耦合技術面向航天，高鐵及中，外的大中型重工業公司等提供平臺建設及工程仿真技術服務。 本司自2017年創建以來，隊伍還在不斷拓展中，現有成員以碩士，博士為主，均為本領域的資深技術工程師。同時本司擁有國際公司背景和專業學科齊全的技術團隊，有經驗豐富的團隊和成熟的解決方案，并且在與美國，日本，德國，韓國等兄弟單位共同交換技術心得的同時為客戶提供針對不同客戶的客制化方案。 上班地點： 杭州市濱江區浦沿街道 應用工程師（多體動力學仿真）薪資面議 2人 應屆畢業生或 1年左右工作經歷碩士 職位要求： 1. 碩士以上學歷，機械，力學或相關等專業 2. 熟悉AutoCAD，Pro/E,Creo,UG,SolidWorks等機械繪圖軟件 3. 有使用過ANSYS或ABAQUS等有限元軟件的經歷 4. 具有較強的工作責任心，良好的溝通能力，協調能力 5. 具備獨立思考及獨立解決問題的能力，有探索精神 崗位職責： 1. 負責RecurDyn軟件的培訓工作 2. 基于RecurDyn軟件進行項目仿真分析工作 3.
展開 LMS Samtech Mecano 非線性柔體動力學解決方案
如題，有興趣的可以了解一下
SAMCEF Mecano is a major part of the answer. Its development has always been driven
by the idea to extend the boundaries of the classical non linear implicit FEA method
to Multi Body Simulation. This type of solvers had in the past always been limited to ?
structural analysis
Flyer_SAMCEF_MecanoTemporarily.pdf
展開 
LMS Samtech Mecano 非線性柔體動力學解決方案
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展開 挖掘機多體動力學仿真
挖掘機多體動力學仿真
01
案例背景
本案例模型對象為挖掘機，在這個模型中的所有的機構都是剛性的，包含17個剛體組件、各類型24個運動副及4個時序驅動STEP函數，實現挖掘機從挖掘到卸載一個動作循環的動力學仿真，考察了INTESIM-FMBD軟件處理復雜工程機械多體動力學仿真能力。
挖掘機模型如下圖所示。
圖1 挖掘機模型
02
應用軟件
英特剛柔耦合多體動力學軟件（INTESIM-FMBD）主要針對工程實際中大量存在的剛柔耦合多體系統，圍繞其復雜動力學行為推出的新產品，適合于一般機械多體動力學仿真分析。軟件可對由剛體和柔體組成的多體系統進行運動學、動力學、靜力學及特征值分析，求解器采用向后差分格式對多體動力學模型生成的微分代數方程組進行動力學積分，完成上萬甚至百萬廣義坐標的求解。軟件支持幾何精確法/浮動坐標法/任意拉格朗日歐拉方法描述的單元及網格類型，具備豐富的約束和連接庫，支持基于子系統的復雜模型創建。軟件核心求解器經過多年研發積累，在大變形柔性體描述、索驅機構模擬及移動接觸問題形成一定優勢，已成功應用于航天、航空、車輛、工業裝備、能源裝備、國防、國家大工程、生物力學和機器人等領域。
展開 Adams 多體動力學：工業仿真的黃金標準與未來引擎
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、多學科耦合于一體的系統級仿真平臺，核心是通過虛擬樣機模擬機械系統的運動學、動力學、靜力學及非線性動態行為，精準預測運動、載荷、振動及應力分布，替代大量物理樣機試驗dr.adams.com。
1. 發展歷程
· 起源于 20 世紀 70 年代美國密歇根大學，最初聚焦車輛懸架動力學研究。
· 后被 MSC Software 收購，逐步商業化，2024 年隨 Hexagon 設計與工程業務被 Cadence 收購，進一步強化 “芯片 - 仿真 - 系統設計” 全鏈路能力。
2. 核心模塊
· 基礎模塊（Adams/View、Adams/Solver）：提供參數化建模、約束 / 載荷定義、高精度求解及動畫后處理，支持剛體 / 柔體混合建模。
· 專業領域模塊：
o Adams/Car：汽車行業專屬，快速搭建整車、懸架、轉向、制動系統模型，適配新能源汽車電池包、電驅動總成仿真。
Adams/Machinery：機械傳動專用，覆蓋齒輪、軸承、皮帶、鏈條等傳動部件的剛柔耦合仿真。
o
o Adams/Flex：柔性體分析模塊，結合有限元法模擬部件彈性變形，適配精密機械、航空結構的振動與應力分析。
o Adams/Controls：機電一體化耦合模塊，與 MATLAB/Simulink 無縫對接，實現機械系統與控制系統聯合仿真。
3.
展開 揭開多體動力學仿真的五大誤區（上篇）
注：本文譯自Adams市場經理Hemanth Kolera-Gokula所寫《Debunking the Five Myths of Multibody Dynamics Simulation》
基于物理的仿真已經成為工程產品開發過程的一個組成部分，仿真已跨越物理類型和行業。汽車、航空航天、重型機械和能源行業的工程師通常利用多體動力學（MBD）仿真來模擬復雜裝配體零部件的運動，隨著工程組織（企業或研究機構）面臨復雜的新的工程挑戰，多體仿真應用也在不斷增加。
仿真功能使工程師能夠探索組件和幾何配置之間的相互作用，用以設計控制策略和優化系統動力學。所有這些都可以在設計過程的早期實現，并且不需要不斷的和昂貴的原型設計的開銷。
今天，MBD能實現的可能性已經超出了我們的認知程度。更多高性能計算機、互操作性標準以及求解技術和仿真方法的進展有助于為機構設計帶來新的理念。而一些組織正在向前邁進，以往的認知和觀念阻礙了MBD仿真的應用，它們對現代工程開發過程具有重要價值。本文重點討論與MBD仿真相關的五個常見誤區以及面臨的挑戰，每一個都說明當前開發能力存在的不足和可能被忽視的好處。
誤區一
MBD仿真=運動分析
MBD仿真求解一套復雜的相互關聯系統，遠遠超出了僅僅模擬約束機構的運動。領先的組織不會在局部進行優化，而是跨學科協作來權衡參數并實現所需的系統級優化。例如，汽車制造商擁有跨職能的團隊，他們專注于機械耐久性、安全性、噪音和振動分析。MBD仿真可實現這種協作開發，并作為貫穿這些團隊的共同基礎，以實現系統級設計。
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