塑性動力學建模的案例
（交流貼）齒輪動力學、機械動力學、行星齒輪動力學、人字齒行星齒輪動力學、MATLAB建模、Workbench強度仿真等
本人專攻齒輪動力學、機械動力學、行星齒輪動力學、人字齒行星齒輪動力學、MATLAB建模、Workbench強度仿真等，歡迎相關研究方向的人員來交流。
基于ANSYS APDL 轉子動力學建模及動力學分析，包括坎貝爾圖，瞬態分析等 ￥15
模型
坎貝爾圖
瞬態分析某點的軌跡圖
附件包括：轉子的建模文件zhu1，及轉子動力學模態、考慮預應力的轉子動力及瞬肪分析的命令流doc文件。
結構塑性動力學引論
結構塑性動力學引論
01
結構塑性動力學引論.part1.rar
結構塑性動力學引論.part2.rar
結構塑性動力學引論.part3.rar
建筑結構動力彈塑性與倒塌分析的參數化建模軟件PA-TRANS
根據我國現行抗震規范、高層規范，進行高層建筑結構的動力彈塑性分析乃至倒塌過程模擬來評價結構抗震安全性已成為超限建筑結構設計的重要手段與依據。
采用纖維模型和分層殼模型的通用有限元軟件ABAQUS與采用集中塑性鉸模型和墻體宏觀模型的傳統結構工程軟件相比，能夠得到更為準確、細致的分析結果，現已成為結構動力彈塑性分析的主要工具之一。但目前基于 ABAQUS 平臺建立復雜高層結構模型十分繁瑣、耗時耗力，這制約了ABAQUS在結構動力彈塑性分析中的應用。
為提高ABAQUS前處理建模效率，國內已有一些單位與個人開發了結構模型轉換程序，實現了將工程軟件MIDAS/GEN、SAP2000、YJK模型轉換為ABAQUS有限元模型，從而省略了ABAQUS 的建模步驟，大大提高了復雜結構動力彈塑性分析的效率。 但PKPM作為我國設計院最為常用的結構分析與設計軟件。特別是其中的PMSAP模塊，在我國常規的多層和高層建筑以及復雜的超高層、體育場館結構中得到廣泛的應用。如想實現PKPM的模型轉換為ABAQUS有限元模型，則需二次轉換，即首先將PKPM的模型轉為上述軟件模型，再轉為ABAQUS模型。此建模方法由于數據轉換層次較多，容易遺漏結構數據信息。
更為重要的是，上述轉換程序的最終轉換結果均是ABAQUS計算數據格式文件（INP文件）。而該計算數據格式文件極為復雜。若在轉換結構模型信息時出現缺陷，均難以在ABAQUS中修補，這極大地影響了工程結構分析工作。同時由于PKPM功能的限制，對于一些新型結構形式，如新型阻尼器、減隔震裝置，在PKPM模型無法考慮時，自然在ABAQUS軟件中也無從考慮。此種方法是將ABAQUS視為“計算器”，這使得結構設計者難以發揮ABAQUS軟件強大的建模、網格劃分、計算分析能力。
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『原創』用ABAQUS分析剪力墻動力彈塑性怎樣建模
請問一下用ABAQUS分析剪力墻的動力彈塑性時，可以用殼元建模嗎？我要比較不同的墻配筋在大震作用下結構的動力響應，鋼筋怎樣放進殼元里面，是否提供混凝土的本構關系？可以直接建立一個殼元的高層剪力墻模型進行動力彈塑性的分析嗎
ANSYS workbench顯示動力學分析如何確定是否發生塑性變形
ANSYS workbench顯示動力學分析如何確定是否發生塑性變形
用ABAQUS做剪力墻的動力彈塑性分析時可以采用殼元建模嗎
用ABAQUS做剪力墻的動力彈塑性分析時可以采用殼元建模嗎
分子動力學模擬微觀結構對金屬納米玻璃塑性變形行為的影響
模擬金屬納米玻璃的變形機理發現，晶粒尺寸影響塑性響應，結構從非定域變形到剪切帶的過渡。玻璃-玻璃界面的缺陷短程有序充當了剪切轉變區的成核位點。在納米玻璃制備方面，即顆粒的惰性氣體冷凝和冷壓實，預測玻璃-玻璃界面中的缺陷短程有序也受到了變形過程的影響。本文通過分子動力學研究發現，玻璃狀顆粒固結后，納米玻璃界面是接觸區域中拓撲不匹配和剪切過程，這種粒子衍生模型明顯不同于現有的體相衍生微觀結構模型。本文也分析了金屬納米玻璃的整體變形行為與微觀結構和界面特性的相關性。
【成果簡介】
近日，德國達姆施塔特工業大學的Omar Adjaoud（通訊）作者等人，采用分子動力學模擬方法，研究了微觀結構對Cu64Zr36納米玻璃塑性變形行為的影響。分析了兩種制備納米玻璃的方法：一種是化學均勻和不均勻的納米顆粒冷壓獲得的納米玻璃；另一種是體相衍生的多面體組裝而成的納米玻璃。對兩種類型的微結構研究發現，顆粒衍生的納米玻璃的界面體積分數明顯高于體相衍生的納米玻璃的界面體積分數。兩種玻璃的單軸載荷具有不同的塑性響應：顆粒衍生的樣品在屈服時，沒有應力下降，應變局部化非常小和沒有應變軟化；大塊衍生的樣品出現應力下降，應變軟化和大的局部應變。這與兩種玻璃的玻璃-玻璃界面結構的不同類型有關。因此，金屬納米玻璃的宏觀變形行為與玻璃-玻璃界面結構和拓撲結構密切相關，而玻璃-玻璃界面的結構和拓撲結構又與加工工藝有關。相關成果以“Influence of microstructural features on the plastic deformation behavior of metallic nanoglasses”為題發表在Acta Materialia上。
展開 Matlab精細建模之車輛縱向動力學（下）
上節介紹了汽車縱向動力學的滾動阻力精細建模，本節將對車輛縱向力的精細建模進行探討。在一般的車輛動力性經濟性仿真中，只需要給定一個總的縱向力輸入即可，如果想通過單獨的驅動力、制動力接口作為輸入，則需要補充額外的驅動力、制動力計算模型。
有人可能會問，驅動力、制動力直接通過油門踏板、制動踏板深度近似計算不是很方便嗎？這樣建模的基本思路沒有問題，但是在一些特殊工況會出現很大的偏差。例如，車輛處于靜止狀態，踩剎車后，車輛一定會有制動力嗎？
本文重點對地面制動力進行精細建模，滿足多種工況使用需求，尤其是靜止狀態下地面制動力的計算。
暫時不考慮打滑工況，地面制動力就等于制動器對車輪的制動力。
對地面制動力建模，主要分為車輛運動狀態和車輛靜止狀態，所以可以進行分工況建模。
1） 車輛運動：地面制動力的方向與車速方向相反，大小等于制動器制動力；
2） 車輛靜止：地面制動力的方向與車輛運動趨勢方向相反，大小等于車輛實際驅動力與制動器制動力取小。
車輛實際驅動力等于車輛驅動力與車輛負載（滾阻、風阻、坡阻之和）的差值，其正負方向決定了車輛運動趨勢方向。
理解了上述關系，我們可以搭建以下的車輛縱向力計算模型。
輸入量：
1） 車輛驅動力：數值大小與油門開度正相關，有符號，正負分別代表向前、向后驅動；
2） 制動器制動力：數值大小與油門開度正相關，無符號；
3） 車速：有符號，正負代表車輛向前、向后運動；
4） 車輛負載：滾阻、風阻、坡阻之和，有符號，正負分別代表向后、后前。
展開 動力學系統建模電子文檔
01
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多學科統一的多體動力學建模方法
在現代的機電系統中，例如機器人、機械臂、車輛等，是多學科相互作用、相互交叉的，包括機械、電學、液壓、熱學等學科，如何分析這些系統的動力學耦合特性就顯得特別有意義，如果以單個學科的角度或以局部組件為對象進行分析，雖然很多局部的細節考慮到，而各個系統間的相互作用卻被簡化了，相反的如果從整個系統的角度，彼此之間的交互作用卻是十分重要的，也是十分突出的。在多學科多體系統動力學的分析中，應該包括建模和分析，即建立的動力學方程和利用數值方法進行求解，最后形成了仿真分析，如下圖所示
在多學科耦合系統動力學建模和分析的方法也很多，包括線狀圖法（Linear graph）、鍵合圖法（Bond graph）、圖論（Graph theories）、“等效”方法。
線狀圖方法是數學的一個分支，主要研究系統拓撲學，由L.Euler在18世紀左右提出，在20世紀擴展到物理建模中。鍵合圖法在1959年由H.M.Paynterti提出，是以能量守恒原理為基礎，以勢、流、變位和動量四個廣義變量表示各個物理參數，具有因果關系，但是多適用于平面模型建模，在三維多體系統中較為復雜，還有待發展，鍵合圖如圖圖所示。
一些學者在線狀圖和鍵合圖的基礎上提出了圖論的多體建模方法。其中Waterloo大學的John.McPhee教授利用圖論方法建立機電耦合系統的動力學方程提出較具體的方法。
下面介紹屬于“等效”的方法。采用虛功原理建立多學科的系統動力學方程，這種方法依賴于選擇獨立的廣義坐標，能夠描述系統的配置。通過對多個學科的物理量的等效對應關系，便可以依據多體動力學方法進行建模求解。
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Matlab精細建模之車輛縱向動力學（上）
一直以來，關于建模的態度都是夠用就行，能簡化則盡量簡化。因為簡化的模型并不代表簡單，剛開始進行某個領域建模時，簡化的模型更能讓我們抓住其本質，去深入理解這個建模對象。
但是，隨著學習的深入，簡化的模型可能無法滿足更多需要注重細節的仿真研究。此時，基于之前建立的簡化模型去拓展模型范圍，或者去增加部分模型細節，讓模型更加貼合實際，就會變得更加容易，也更加有意義。
將以汽車縱向動力學建模為例，來談談怎樣做到精細建模。打算分為上下兩節來介紹：
1）上節：對滾動阻力進行精細建模；
2）下節：對縱向力進行精細建模。
下面開始本文的內容：汽車縱向動力學的滾動阻力精細建模。
汽車理論給出了汽車縱向動力學的基本公式：
Fx = Ff + Fw + Fi +Fj
其中Fx、Ff、Fw、Fi、Fj分別代表車輛縱向力、滾動阻力、風阻、坡道阻力、加速阻力。
根據上述公式，我們可以很容易搭建出一個一般的車輛縱向動力學模型1.1，如下圖：
對應的車輛參數如下圖，車輛滾阻為mgf=147.15N。
進行如下工況仿真：
工況1：驅動力Fx=200N（大于滾阻），坡道i=0，初始車速V=0，滾動阻力f=0.01。
結果如下圖，車輛逐漸加速，最終穩定在13.64m/s左右，實現驅動力與風阻、滾阻的平衡，符合預期。
工況2：驅動力Fx=100N（小于滾阻），坡道i=0，初始車速V=0，滾動阻力f=0.01。
結果如下圖，理論上驅動力小于滾阻，車輛應該靜止，但是實際車輛在反向加速，且加速度越來越大，不符合預期。
展開 《結構動力學》 和 《數學建模基礎》
《結構動力學》 和 《數學建模基礎》
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『分享』動力學系統建模
動力學系統建模
Modeling of Dynamics
張景繪著
動力學系統建模.part1.rar
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淺談車輛多體動力學建模
其中，整車動力學仿真直接關系到車輛的操縱穩定性，整車平順性以及車輛可靠性。為了獲取準確的動力學響應，提升整車動力學性能，整車多體動力學建模顯得尤為重要。懸架系統是車輛動力學系統的重要組成，故本文主要基于懸架來介紹車輛多體動力學的建模方法。
二 懸架基本構造
懸架是汽車車架與車輪之間傳力裝置的總稱，它能夠傳遞作用在車輪和車架之間的力和力扭，并且緩沖由不平路面傳給車架或車身的沖擊力，并減少由此引起的震動，以保證汽車能平順行駛。典型的懸架結構由彈性元件、導向機構、減震器、緩沖塊以及橫向穩定桿等組成。
圖一 懸架結構基本組成[1]
目前，常用的懸架結構主要有麥弗遜式懸架、雙橫臂式懸架、多連桿式懸架、扭轉梁式懸架等。
三 動力學建模
3.1 模型簡化
懸架系統是一個非常復雜的系統，進行動力學建模分析前應進行一定程度上的簡化，將沒有相對運動關系的零部件組合為一體。根據零部件的真實運動關系確定合理的約束類型，通過約束連接各零部件，建立懸架系統的動力學簡化模型。
圖六 麥弗遜懸架基本構造[5]
3.2 拓撲結構
建立車輛多體系統動力學模型的關鍵在于理清系統的拓撲結構。所謂拓撲結構指的是將系統內部的實體抽象成與其大小、形狀無關的“點”，而實體間的連接抽象成線，其本質就是研究系統內部各部件之間的連接關系。下圖以麥弗遜懸架為例，描述了其在垂向路徑下的拓撲結構關系。
圖七 麥弗遜懸架垂向路徑拓撲結構
子系統內部及各子系統之間通過約束副建立連接關系，在多體系統動力學建模過程中，常用的約束主要有鉸鏈（Joint）約束與襯套（Bushing）約束。鉸鏈約束是一種理想約束，對于柔性連接我們則采用襯套約束。襯套約束是連接在兩個部件之間，通過6個自由度（3個軸向，3個轉向）來定義連接狀態。
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