多體動力學仿真軟件的案例
技術鄰學院丨史上最全多體動力學主流仿真軟件學習資料，都在這兒了！——ADAMS、RecurDyn等
【技術鄰學院】史上最全多體動力學主流仿真軟件學習資料，都在這兒了！
——ADAMS、RecurDyn、SIMPACK、SAMCEF
【多體動力學是啥？】
多體系統動力學是研究多體系統（一般由若干個柔性和剛性物體相互連接所組成）運動規律的學科。多體系統動力學分析涵蓋建模和求解兩個階段，其中建模包括從幾何模型形成物理模型的物理建模、由物理模型形成數學模型的數學建模兩個過程，求解階段需要根據求解類型（運動學/動力學、靜平衡、特征值分析等）選擇相應的求解器進行數值運算和求解。
【多體動力學仿真軟件有哪些？】
目前市面上的多體動力學仿真軟件非常多，本文主要是為大家介紹以下幾款主流軟件：
1.ADAMS
ADAMS，即機械系統動力學自動分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)，該軟件是美國機械動力公司(現已并入美國MSC 公司)開發的虛擬樣機分析軟件。ADAMS軟件的仿真可用于預測機械系統的性能、運動范圍、碰撞檢測、峰值載荷以及計算有限元的輸入載荷等。用戶不僅可以采用通用模塊對一般的機械系統進行仿真，而且可以采用專用模塊針對特定工業應用領域的問題進行快速有效的建模與仿真分析。
2.SAMCEF
SAMTECH的通用分析軟件模塊套件集成了先進的仿真技術，在工程分析領域可提供眾多好處。借助這些通用分析軟件模塊，通過在設計過程中極早主張開放性使用先進的分析技術，大大減少了昂貴的“仿真-測試”循環的次數。幫助企業有效降低成本并提高效率。
3.RecurDyn
RecurDyn (Recursive Dynamic)是由韓國FunctionBay公司開發出的新一代多體系統動力學仿真軟件。它采用相對坐標系運動方程理論和完全遞歸算法，非常適合于求解大規模的多體系統動力學問題。
展開 Altair網絡研討會-12/10、22-HyperWorks多體動力學仿真中柔性體的關鍵技術
主題: HyperWorks多體動力學仿真中柔性體的關鍵技術
首播時間: 2014-12-1009:30 AM - 11:30 AM
復播時間:2014-12-22 18:30 PM – 20：30PM
MotionView是澳汰爾公司開發的新一代多體動力學仿真分析軟件。它是一個通用的多體動力學仿真軟件，采用完全開放的程序架構，可以實現高度的流程自動化和客戶化定制。具有簡潔友好的界面，高效的建模語言（MDL），同時也是第一款支持多求解器輸出的多體動力學軟件。MotionSolve是新一代的多體動力學求解器，采用創新的點輔助坐標系統（PointAuxiliary Coordinate System），具有計算更快速、更穩定的優點；提/供了完整的多體動力學求解系列，可進行靜力學，準靜力學，運動學，動力學，模型線性化和狀態矩陣輸出等，實現機電液一體化仿真；適用范圍廣泛，可以處理機械系統動力學、車輛動力學、隔振、控制系統設計、針對耐久性分析的載荷預期和穩健性仿真等多方面的問題，可以對具有復雜非線性特性的模型進行仿真。
本次研討會將主要介紹HyperWorks多體動力學仿真中柔性體的關鍵技術，包括：
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HyperWorks多體動力學介紹
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MotionSolve柔性體的生成
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Adams柔性體的生成
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Simpack柔性體的生成
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柔性體的縮減技術
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剛柔耦合系統建模仿真
報名方式：
1，
通過網絡注冊報名，注冊地址http://www.altair.com.cn/EventList.aspx?
展開 歡迎參加多體動力學機構仿真軟件RecurDyn免費網上培訓
FunctionBay China 從七月開始推出多體動力學機構仿真軟件RecurDyn免費網上培訓，歡迎您參加，詳細請見：
http://www.functionbaychina.com.cn/training_support/training.htm
您只要填寫真實的聯系方式，即可參與，并歡迎申請試用。
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多體動力學仿真軟件Adams專業課程培訓-2016年11月（技術鄰用戶享九折）
北航權威名師 小班專業授課 原廠培訓證書
多體動力學仿真軟件Adams專業課程培訓
時間：2016年11月3日—11月5日；上午9:00-12:00,下午13:30-17:00
地點：北京（具體地點報名后通知）
講師：郭衛東 教授
培訓對象：
從事多體動力學仿真研究，對Adams軟件、其基本原理和應用有一定的了解，但對具體操作過程和后處理方法不熟悉，尚不能針對自己的研究課題獨立設計模型和完成模擬計算的Adams初級及中級學者。
為什么要參加？
l 名師授課：北航資深教授，現場專業講解，解惑答疑
l 小班授課：理論實操齊上陣，學習不再是難事
l 拓寬人脈：結識更多業界同仁的絕佳機會
l 權威證書：完整參加培訓可獲MSC公司統一頒發的培訓證書
培訓目標：
l 了解ADAMS軟件的基本理論和相關術語
l 熟悉并能掌握ADAMS各模塊基本功能及操作方法
l 學會利用ADAMS進行虛擬樣機建模、仿真、測試及結果處理的方法和技巧
l 能準確應用ADAMS軟件進行機械系統運動學、動力學仿真，并得到滿意分析結果
講師簡介：
郭衛東, 博士，北京航空航天大學教授、現任北京市高等教育學會理事，北京市高等教育學會機械原理研究會理事長，北京圖學會工業設計委員會委員，北航教學指導委員會委員，北航機械學院教學督導組組長，International Journal of Vehicle
Autonomous Systems (IJVAS) 副主編(Associate Editor)
培訓費用：
人民幣3500元/人。費用包括培訓費、教材費、午餐費。付款后請通知聯系人確認。
展開 
2023多體動力學分析軟件合集
導讀： 多體系統動力學是研究多體系統(一般由若干個柔性和剛性物體相互連接所組成)運動規律的科學。多體系統動力學包括多剛體系統動力學和多柔體系統動力學。多體系統動力學分析涵蓋建模和求解兩個階段，其中建模包括從幾何模型形成物理模型的物理建模、由物理模型形成數學模型的數學建模兩個過程，求解階段需要根據求解類型(運動學/動力學、靜平衡、特征值分析等)選擇相應的求解器進行數值運算和求解。
軟服之家數據研究中心整理了一些多體動力學分析軟件合集給到大家，排名不分先后，有需要的客戶快來軟服之家平臺咨詢和選購吧！
2023 多體動力學分析軟件合集
01
Adams
ADAMS即機械系統動力學自動分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)，該軟件是美國機械動力公司(現已并入美國MSC 公司)開發的虛擬樣機分析軟件。Adams是多體動力學仿真領域的黃金標準軟件，可幫助工程師研究運動部件的動力學以及載荷和力在整個機械系統中的分布。作為使用廣泛且屢獲殊榮的多體動力學軟件，Adams通過支持早期的系統級設計驗證來提高工程效率并降低產品開發成本。工程師可以評估和管理各個學科之間復雜的相互作用，包括運動，結構，驅動和控制，以更好地優化產品設計的性能，安全性和舒適性。除了豐富的分析功能外，Adams還利用高性能計算環境，針對大型問題進行了優化。MSC Adams軟件由于其領先的“虛擬樣機”理念和技術，迅速發展成為CAE領城中使用范圍最廣。應用行業最多的機械系統動力學仿真工具，占據了全球該CAE分析領城61%的市場份額，被廣泛應用于航天，航空、汽車、鐵道、兵器、船舶、電子、工程設備及重型機械等行業。
展開 多體動力學仿真利器—UltraLAB最快圖形工作站硬件配置推薦
體動力學仿真是指利用計算機軟件來模擬由多個相互作用的剛體或柔性體組成的系統的運動。
多體動力學仿真主要研究以下方面：
§ 運動軌跡：研究系統中各個體的運動軌跡。
§ 力和力矩：研究系統中各個體之間的相互作用力和力矩。
§ 動能和勢能：研究系統中各個體的動能和勢能。
§ 能量轉換：研究系統中能量的轉換。
多體動力學仿真軟件主要有：
§ ADAMS：用于多體動力學仿真，主要用于汽車、機械、工業等領域的設計和分析。
§ Ansys Multibody Dynamics：用于多體動力學仿真，主要用于機械產品、航空航天產品、汽車產品等的設計和分析。
§ SimMechanics：用于多體動力學仿真，主要用于機械產品的設計和分析。
§ COMSOL Multiphysics：用于多物理場仿真，包括多體動力學仿真、流體仿真、熱仿真等。
多體動力學仿真中常用的算法或求解器包括：
§ 拉格朗日方法：將系統中的各個體表示為質點或剛體，然后根據牛頓運動定律求解系統的運動方程。
§ 歐拉方法：將系統中的各個體表示為質點或剛體，然后根據歐拉運動方程求解系統的運動方程。
§ 混合方法：將拉格朗日方法和歐拉方法結合起來，利用各自的優點來求解系統的運動方程。
多體動力學仿真的計算特點如下：
§ 計算量大：多體動力學仿真通常涉及大量的計算量，這對計算機硬件和軟件提出較高的要求。
§ 精度要求高：多體動力學仿真需要保證計算結果的精度，這對算法和求解器提出了較高的要求。
§ 模型復雜：多體動力學仿真模型通常比較復雜，這對軟件的功能和性能提出了較高的要求。
展開 Adams多體動力學仿真解決方案全面解析
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。
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
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 報名 | Ansys Motion 多體動力學分析功能更新及熱門應用分享
Ansys Motion是一款多體動力學仿真軟件，能夠對剛體和柔體進行快速精準的分析，并通過對機械系統整體的分析進行準確的評估，是用于多體動力系統設計前沿且強大的仿真解決方案。Ansys Motion 在2022 R1版本中的功能更新，主要包括獨立版本和workbench 版本。
5月10日，Ansys將推出主題網絡研討會『Ansys Motion 多體動力學分析功能更新及熱門應用分享』，本次會議將介紹Ansys Motion在熱門領域的最新應用，歡迎手機、屏幕、汽車、重工等領域有多體動力學仿真的研發工程師，多體相關專業的教師及學生等預約本場活動，了解更多詳情。
時間
5月10日（星期二），16:00-17:00
講師介紹
周英杰 | Ansys結構仿真工程師
計算力學碩士，畢業于大連理工大學，主要負責Ansys結構類產品，多體動力學及Cloud產品售前支持。
費用
免費
點擊提交報名信：https://v.ansys.com.cn/Live/1JM99oRZ?source=jishulink
展開 報名 | Ansys Motion 多體動力學分析功能更新及熱門應用分享
Ansys Motion是一款多體動力學仿真軟件，能夠對剛體和柔體進行快速精準的分析，并通過對機械系統整體的分析進行準確的評估，是用于多體動力系統設計前沿且強大的仿真解決方案。Ansys Motion 在2022 R1版本中的功能更新，主要包括獨立版本和workbench 版本。
5月10日，Ansys將推出主題網絡研討會『Ansys Motion 多體動力學分析功能更新及熱門應用分享』，本次會議將介紹Ansys Motion在熱門領域的最新應用，歡迎手機、屏幕、汽車、重工等領域有多體動力學仿真的研發工程師，多體相關專業的教師及學生等預約本場活動，了解更多詳情。
時間
5月10日（星期二），16:00-17:00
講師介紹
周英杰 | Ansys結構仿真工程師
計算力學碩士，畢業于大連理工大學，主要負責Ansys結構類產品，多體動力學及Cloud產品售前支持。
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。
基于多柔體動力學技術的行星輪系多體動力學仿真分析.rar
展開 
第三代 多體動力學軟件 RecurDyn的簡介
MFBD有限元多柔性體技術—RecurDyn特有
RecurDyn內建有限元求解器，可以進行結構大變形分析。而傳統的多體動力仿真軟件只可以考慮柔性體的線性變形。采用MFBD技術，RecurDyn可以很方便地求解柔性體的非線性問題如大變形、柔性體之間的接觸、柔性體和剛體之間的接觸等。
RecurDyn應用領域
工程機械
履帶/輪式車輛穩定性分析；
推土機、挖掘機、壓路機、吊車、礦產機械等動力學行為預測；
操控人員視野研究；電機及其它驅動裝置功率預測；振動機沖擊效應…
傳送機械
送紙設備如打印、復印、傳真機傳送效率及卡紙預測與改進；
各種制造工廠（如水泥廠、鋼鐵廠、玻璃廠等）的傳送系統機構分析；
包裝設備及銀行ATM自動取款機和點鈔機等傳送系統分析；
醫療器械如X-光、CT機等傳送機構分析…
航天
衛星姿態、軌跡動力學；太陽能帆板伸展動力學；捆綁火箭分離；
衛星整流罩拋罩；分離、解鎖機構設計；飛行器空間交會對接；
空間機械臂；繩系衛星動力學 …
航空
起落架落振/收放動力學仿真；整機著陸/地面行走/制動分析；
飛控系統可靠性分析；運動機構載荷計算；
彈射座椅設計；螺旋槳振動分析 …
電器/電子設備
洗衣機振動分析；高壓/低壓電器開關；
電機/風扇動平衡分析；磁盤/光盤驅動機構；
壓縮機動力學分析 …
汽車制造、發動機行業、兵器工業…
關于FunctionBay中國
FunctionBay中國成立于2007年4月，創辦人為張湝渭博士，與FunctionBay創始人Dr.J.H.Choi同為世界知名多體動力學大師Prof.A.A.Shabana的學生。公司致力于解決有限元及多體動力學的問題，為廣大用戶提供軟件以及咨詢服務。所有的RecurDyn產品在中國（包含 港，澳，臺）的行銷由博覽達軟件科技獨家總代理。
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 專業非線性柔性多體動力學仿真軟件
工程師快速而又容易地獲得機械設計中動力學和結構力學的精確信息是非常必要的。同時，為了確保足夠的精度，模擬軟件的求解器必須解決系統級的動力學屬性和部件級的結構柔性之間的相互依賴關系。只有非線性的結構動力學方法才可以高效地滿足這些需求。
非線性機構動力學
為了同時解決特定時域內的結構變形和三維運動動力學問題，FEDEM采用了非線性結構動力學方法。被模擬的機械裝配由使用線彈性有限單元模型描述的一個個的零件，并通過線性或非線性的連接副連結在一起。
每個部件在使用基于動態超單元形式作了相應的自由度縮減后，與有限元自由度相關的系統平衡方程被建立起來，并求解。FEDEM利用它獨創的單元形式和獨有的求解器實現模擬解決方案。這種方法體現了幾種超越傳統方法的優勢：
結構與動力學屬性之間的相互依賴性可以被自動地解決。
因為在方程系統中，應變能采用了隱式表達式，所以時間域求解器在數值上是高度穩定的。
一個單一集成的處理方法取代了傳統的兩個進程處理方法：(A)載荷發生器（來自于物理測試與/或多體動力學模擬）。(B)并行、單獨，每個部件的結構分析。
這種方法是工程實用方法，邏輯上仿效實際物理樣機
完整而高效的工作流程
機械裝配系統的結構力學、動力學的建模和評估過程是高度集成的。當對一個設計進行驗證，并且裝配中單獨零部件的有限元模型已經生成時，工程師需要按照以下合理的步驟進行：
通過導入每個有限元模型建立機械裝配，配置部件間的關系、加入連接副、彈簧、阻尼、作用力、控制系統等，指定機械系統的驅動函數。
定義并執行動力學時域模擬，FEDEM在運行時域求解器的過程中，自動地把每個單元模型縮減成超單元。這些縮減的模型可以在其他動力學事件和FEDEM模型中重復使用。
后處理和結果評定。
展開 仿真案例｜使用多體動力學軟件仿真柔性可卷太陽能電池陣列的展開過程
在物理測試極度受限的外太空條件下，大型可展太陽能電池陣列的卷曲、展開相關性能的非線性動力學分析與仿真，對于輔助這些陣列的研發具有極其重要的意義。多體動力學軟件（RECURDYN軟件）為柔性航天器結構展開過程仿真提供了一個理想的研發平臺。
模型綜述
一個典型的狹縫可卷支撐管如下圖1所示。這些支撐管由金屬或復合材料制成。對于航天器應用，發射前的卷繞結構中，支撐管材料被卷在一個圓柱軸上。展開過程中，材料展開，應變能促使形成管狀結構。圖1顯示了用于航天器應用的狹縫可卷支撐管。當狹縫管展開時，應變能使支撐管變成管狀結構。圖片由ROCCOR公司提供。
圖1 支撐管材料在展開過程中形成的順序圖
為了仿真狹縫支撐管的展開過程，必須執行的功能是：
1）狹縫管圍繞位于太陽能電池陣列支撐管末端的芯軸成型
2）狹縫管卷在芯軸上以仿真卷繞過程
3）狹縫管必須展開成合適的形狀
圖2：在芯軸上卷繞狹縫管的順序
一旦支撐管在芯軸上成型，就開始進行卷繞仿真，支撐管圍繞芯軸平穩卷起，直到形成卷繞裝配結構。約束和施加的載荷用于控制卷繞運動，并保持支撐管上所需的張力。該過程中，仿真準確地模擬了狹縫管卷繞支撐管的整個過程，結果包括壓扁狹縫管引起的預應力，它將為太陽能電池陣列結果展開仿真提供初始配置和條件。在展開仿真過程中，正確定義阻尼機制所提供的約束力對于正確控制展開是非常重要的。
全太陽能電池陣列模型擴展
在上述單個狹縫管的仿真基礎上，研究了全太陽能電池陣列多體仿真，模型包含圖3所示的實體，包括芯軸、狹縫管卷繞支撐管、光伏覆蓋層和架體。芯軸和架體被視為剛體，而狹縫管和覆蓋層被視為柔性體。
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