機構動力學分析的案例
Siemens PLM Software轉子動力學與柔性體機構動力學 仿真研討會
會議時間：7月26日 北京 / 7月28日 西安
會議亮點：
? 具有30多年歷史的全球最成熟轉子動力學與柔性體機構動力學分析解決方案
? 業界最強大的轉子動力學與柔性體機構動力學建模和分析能力
? 國內外眾多廠商經典案例，比利時轉子動力學專家主講
報名截止日期：7月22日
費用: 免費
主講人：Patrick Morelle博士
主講人簡介：Patrick Morelle博士，1980年畢業于比利時列日大學物理學系，1980-1987年間在列日大學力學系擔任助理教授職務，1987年獲結構機械學博士學位。1989年加入Siemens PLM Software，擔任優化及結構動力學研發組長。1997年起兼任巴黎達芬奇大學中心（Pole Universitaire Leonard de Vinci）榮譽教授及院長職務。2000年起任LMS SAMTECH公司德國辦事處總經理，目前負責Samcef Rotors和Samcef Mecano在全球的市場推廣工作。
會議信息：
具體信息及報名方法見附件。
Samcef邀請函-7.26北京-7.28西安.doc
展開 基于ADAMS的移動導桿機構的動力學分析
基于ADAMS的移動導桿機構的動力學分析
田云峰,鄭巍
(中國空空導彈研究院,洛陽471009)
摘要 介紹平面四桿機構的一種變形形式———移動導桿機構。重點闡述該機構的仿真模型的建立,應用ADAMS軟件
對構件的動力學仿真分析,討論設計移動導桿機構的幾何參數應注意的問題。
關鍵詞:移動導桿 ADAMS 動力學仿真
中圖分類號: TG61 文獻標識碼:A 文章編號: 1671—3133 (2006) 03—0060—03
Mov ing leader mechan ism dynam ics ana lysis ba sed on ADAMS
基于ADAMS的移動導桿機構的動力學分析.pdf
展開 基于Solidworks Motion斜齒圓柱齒輪機構的動力學分析
以上為Solidworks
Motion中對斜齒圓柱齒輪動力學分析的過程，有什么不足或不同見解，請多多指教，一起交流探討，謝謝！
轉載自宋博士
液壓起升機構非線性動力學特性分析
液壓起升機構非線性動力學特性分析<BR><Font color=#FF0000><B>.PS.:</B>該帖附件于2006-10-13 07:49:37被malong評為3星級，為發貼者加分60。</Font><BR><Font color=#FF0000><B>點評:</B></Font>
液壓起升機構非線性動力學特性分析.pdf
展開 
LMS機床機器人非線性機構動力學仿真(Mecano)專題-3月11日天津
時間：2014年3月11日 （星期二）全天
地點：天宇大酒*店A03會議室（二樓）
地址：天津市和平區電臺道19號(天大衛津路大門對面)
主講人：Patrick Morelle博士
費用：免費
會議亮點：
? 頂級的多體系統有限元動力學軟件技術
? 高端機床、機器人非線性結構及機構動力學仿真
? 考慮熱效應及控制系統的非線性剛柔耦合分析
? 國內及歐洲多個廠商經典案例
? 比利時數值仿真技術專家及天津大學專家主講
詳細及報名方式見附件。
前10名在線注冊報名的參會人將得到LMS精美紀念品一份（會議現場領取）
2014非線性機構動力學分析研討會-天津.doc
展開 天津大學-LMS機床機器人非線性機構動力學仿真專題研討會
時間：2014年3月11日 （星期二）全天
地點：天宇A03會議室（二樓）
地址：天津市和平區電臺道19號(天大衛津路大門對面)
主講人：Patrick Morelle博士
費用：免費
會議亮點：
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頂級的多體系統有限元動力學軟件技術
?
高端機床、機器人非線性結構及機構動力學仿真
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考慮熱效應及控制系統的非線性剛柔耦合分析
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國內及歐洲多個廠商經典案例
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比利時數值仿真技術專家及天津大學專家主講
此專題已在中文網站發布以及第三方渠道推廣，同時安排3月3日安排e-News群發。
1．在線報名（推薦）
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前10名在線注冊報名的參會人將得到LMS精美紀念品一份（會議現場領取）
2014非線性機構動力學分析研討會-天津(1).doc
展開 研討會：Samcef Mecano柔性體非線性機構動力學仿真
2013年10月18日（周五）上午10:00舉辦“Samcef Mecano柔性體非線性機構動力學仿真”網絡研討會。
Samcef Mecano是用以解決非線性結構和機構動力學問題的分析軟件。Samcef Mecano采用獨特的MOTION IN FEA方法，基于非線性有限元理論模擬柔性多體動力學系統，將機構的動力學仿真與結構非線性有限元分析無縫集成，可以在同一求解器內實現非線性剛柔耦合問題的有效求解，同時Samcef Mecano還可以聯合控制，實現機電一體化仿真。
目前，機械系統的動力學仿真分析方面主要有兩類分析軟件，一類是以結構強度為主要分析對象的有限元分析軟件；另一類是以機構運動為主要研究對象的多體動力學軟件，這些軟件的共同特點是擅長解決純柔性體或者純剛性體模型的動力學問題，無法或者很難處理非線性剛柔耦合的動力學問題。例如，傳統多體動力學軟件在進行剛柔耦合分析時，往往需要借助其它有限元軟件計算結構部件的模態信息，獲取一個結果文件再傳遞到多體動力學模型當中去，這個過程非常繁瑣，而且很難考慮諸多結構非線性因素（如材料非線性、接觸摩擦等邊界條件非線性）以及熱等因素的影響。而傳統的有限元軟件則在實現如大旋轉等復雜機構運動方面存在明顯不足。
Samcef Mecano包含非線性有限元求解器、高效的接觸算法、豐富的剛性及柔性連接運動副和用于機電一體控制仿真的數據接口，可以在同一模型中同時包含非線性有限元、接觸、摩擦、熱、機構運動和控制，充分考慮各種柔性和非線性因素，最真實的模擬機械結構的動力學行為，獲取更加精確的動態載荷和動態應力，實現柔性體非線性機構動力學仿真。
具體見附件。
LMS samtech 網絡研討會.pdf
展開 曲軸連桿機構動力學分析
分析類型：瞬態動力學研究
分析軟件：ansys workbench
分析人： 技術鄰-異色天空
技術難點：接觸、運動副設置，時間步設置
代做業務：結構分析、熱分析、動力學分析
結果展示：
ANSYS Workbench曲柄連桿齒輪機構剛體動力學分析 ￥5
剛體動力學 (RBD) 屬于經典力學，它利用牛頓運動定律求解 1D、2D 或 3D 空間中運動的剛體的運動。該項目是關于使用 ANSYS Workbench（機械）對連桿曲柄滑動機構進行 RBD 分析。 ANSYS Mechanical 仿真文件供下載
文件
file.wbpz
一個急回機構的剛柔混合的瞬態動力學分析
這是一個類似牛頭刨床的急回機構，它的運行原理是這樣的：
問題說明.jpg
劃分的網格：
劃分的網格.jpg
[p=30, 2, left]選用的材料是鋼鐵，大家也可以試著選用其他材料。[/p][p=30, 2, left]第一個轉動鉸鏈，其實無所謂第幾個，沒有先后順序。只要最后全滿足條件即可。這里值得注意點是。轉動鉸鏈對ROTZ沒有約束，所以操作的時候一定要注意當前的坐標系Z軸的方向和實際情況相符，如果不一致要修改坐標系。具體如下：[/p]
第一個轉動鉸鏈.jpg
坐標系.jpg
坐標系2.jpg
[p=30, 2, left]點這個后，再點：RX，就是繞著X軸旋轉的意思。類似經典界面的WPROTAT,命令[/p][p=30, 2, left]我們轉動合理的角度后就完成了一個轉動鉸鏈。[/p][p=30, 2, left]其他的就不說了，下面說下平動鉸鏈[/p]
0.jpg
未命名.jpg
[p=30, 2, left]平動鉸鏈不約束X 方向的平動。和上面類似，把X軸指向你要確定方向即可。如圖：[/p][p=30, 2, left]另外那個槽鉸鏈也是如此，最后別忘了讓機架接地固結。[/p][p=30, 2, left]然后施加轉速，我這里用的是一秒鐘一轉。[/p]
未命00名.jpg
[p=30, 2, left]然后施加一個50N（不一定是這個數值）的力在滑塊上，記住，滑塊定義的是剛體，[/p][p=30, 2, left]不能施加力載荷，這里用的是joint-load選項，這個我還沒琢磨透。
展開 某行走機構多體動力學與結構強度聯合仿真分析
1、概述
本文以公司某產品行走機構為研究對象，該機構主要包括機架、鋼輪總成、驅動油缸、搖臂、絲杠。通過MotionView建立該產品行走機構的多體動力學模型，通過多體動力學仿真分析，獲得了關鍵部件的工作載荷歷程，確定了部件的最大載荷。通過在HyperMesh中建立關鍵部件的有限元模型，加載MotionView輸出的載荷信息，通過OptiStruct計算分析，找到了結構的主要受力位置，分析結果與結構的實際破壞完全吻合。最后通過聯合仿真優化分析，大幅降低了部件的鉸點載荷和應力水平，保證了結構的可靠性。
2、原結構聯合仿真分析
2.1 多體動力學模型建立
在產品實際作業過程中，首先需要通過驅動此行走機構中的油缸伸出，推動鋼輪總成支撐到鋼軌上，進一步伸出油缸，使輪胎脫離地面，最終使鋼輪同時與輪胎和地面接觸，通過輪胎的驅動力帶動鋼輪在鋼軌上行走,大體結構如圖1所示。
圖1 結構示意
根據行走結構的實際工作原理，在MotionView中建立連接各部件恰當的轉動副、移動副、油缸位移驅動等，最終建立了整個行走機構的多體動力學模型，對機構支車運行過程進行多體動力學分析，得到了絲杠兩連接點的載荷歷程曲線如下圖2所示。
圖2 多體動力學模型
通過上述多體動力學分析，鋼輪支地輪胎抬起瞬間,絲杠受到35T的壓力，當剛輪與輪胎接觸瞬間，絲杠受到約30T的拉力，因此在整個支車過程中結構受到巨大拉壓交變載荷的作用，很容易發生疲勞破壞。因此需要考慮對鉸點進行優化，以降低支車過程的交變載荷。
展開 
Samcef Mecano 柔性體非線性結構及機構動力學分析
Samcef mecano是以解決非線性結構和機構運動學問題的有限元分析軟件。有以下求解器構成：
Mecano Structure： 結構非線性靜態和動態分析問題（大位移和大轉角）
Mecano Motion： 專注于解決柔體靜力學，運動學和動力學分析問題
Mecano Thermal：非線性穩態和瞬態熱分析求解器
優勢：
剛柔混合分析：利用motio in FEA方法，可以在單一求解器內同時處理柔體，剛體及剛柔混合模型的非線性問題，并且在屈曲，機械鎖定等分析上有突出優勢。
完備的工具箱：提供了模擬連接的剛性運動副，柔性運動副，對連接機構的特殊控制單元以及用于與Matlab等軟件協同仿真的接口程序，能夠準確模擬非線性動力學問題及機電一體化仿真。可以避免在不同求解器間往復傳遞數據。
附件為中文資料，希望對需要的朋友有幫助！
LMS_SAMCEF Mecano中文.rar
展開 ANSYS Workbench 曲柄滑塊機構多剛體動力學模塊仿真分析案例
例如：
Revolute：轉動副，只允許繞局部坐標Z軸轉動；
Spherical：球鉸副，允許三個方向的轉動，限制三個方向的平動；
Cylindrical：允許Z向平動及繞Z軸的轉動；
下面，我們通過曲柄連桿機構的多剛體動力學模塊仿真分析，來學習一下workbench中運動副的應用。
問題描述：如圖所示曲柄連桿機構，材料為結構鋼，連桿1以6rad/s的速度轉動。
ADAMS行星齒輪機構運動學及動力學仿真
動力學仿真時齒輪間采用接觸的方式相互連接，在動力學仿真中會因為齒輪間接觸剛度和間隙，而使仿真結果和理論計算值產生一定的出入，但是更加真實。
在運動學仿真模型的基礎上，首先將齒輪副G1~G6刪除，然后建立三個行星輪和太陽輪、內齒輪之間的接觸，C1~C6。其中接觸剛度的可以參考公式2），阻尼系數可以設置成接觸剛度的0.1%~1%。
施加扭矩載荷，對行星輪架施加與運動方向相反的負載扭矩，扭矩大小為100Nm，如圖所示。
3.2 動力學仿真
設置仿真時間為1s，仿真步數為1000，進行仿真分析，分析完成后查看仿真結果。
3.3 運動角速度分析
輸入軸太陽輪和輸出軸行星支架的角速度曲線如圖所示，由圖可以看出輸出軸行星支架轉速在不斷波動并有大量毛刺，這是由于齒輪間的間隙、剛度和接觸非線性引起的。
圖5.行星支架角速度
圖6.太陽輪角速度
3.4 接觸力分析
行星輪和太陽輪、內齒輪的接觸力隨時間變化如圖所示。由圖可以看出接觸力呈周期性變化，變化頻率為旋轉頻率的整數倍。
圖7行星輪和內齒輪Y方向接觸力
在ADAMS中對接觸力做傅里葉變換，得到頻域內的接觸力變化曲線，由圖可以看出接觸力的最大值出現在與旋轉頻率相同。
圖8行星輪和內齒輪Y方向接觸力頻域圖
4 剛柔耦合分析
4.1 目的
進行剛柔耦合分析相對于剛體分析更加接近實際情況，得到的傳動比更接近實際傳動比。進行剛柔耦合分析可以得到柔性構件的應力分布和應力隨時間的變化，這些數據可以作為校核柔性構件強度的依據，同時也可以作為疲勞分析的原始數據。
展開 基于SOLIDWORKS-ADAMS的機構動力學仿真
對一個實際的機構做動力學仿真，是我們在機械設計實踐中經常會遇到的的問題。一般我們會首先用某款三維軟件（如SOLIDWORKS,SOLIDEDGE,PRO/E,UG,CATIA等）對所有零件進行建模，然后把零件組裝成為裝配體，接著把模型導入到機構動力學軟件如ADAMS中進行動力學中仿真。
然而，從三維軟件的裝配模型導入到ADAMS中時，由于裝配體中的零件很多，如果直接導入，會在ADAMS中出現許多零件，而其中許多零件之間并不存在相對運動，為了在ADAMS中進行正確的仿真，就需要首先對沒有相對運動的一系列零件之間建立固定副。對于簡單的裝配體，這個工作量并不算大。但是當零件數目成百上千時，這種工作量就大到不可思議的程度。
為了能迅速對復雜裝配體進行動力學仿真，筆者摸索出一套方法，在這里公布出來，以為朋友們做機構動力學仿真提供參考。
例子如下圖。這是我們在一些小區里面經常見到的一種健身機構。人坐在搖臂的椅子中，用腳蹬踏支架，從而起到鍛煉腿部肌肉的作用。我們在SOLIDWORKS中，首先建立了所有零件的模型，然后組裝成為一個裝配體。現在要使用ADAMS對該機構進行動力學仿真，考察在自身重力的作用下，該擺臂會如何運動。
下面說明操作步驟。
1. 在SOLIDWOKRS中打開裝配模型。
可以看到，該裝配由五個零件組成，兩根立柱，兩個橫杠，一個擺臂。其中兩根立柱和兩個橫杠之間都是固定的，而擺臂與上橫桿之間存在相對轉動。如果把該模型直接導入到ADAMS，則需要在立柱，橫杠之間建立一些固定副，對于本問題而言，還相對簡單，但是對于某些復雜的裝配而言，這種固定副可能多達二十幾個，會十分麻煩。下面說明最簡單的方法。
2. 壓制擺臂，得到下圖所示的裝配體，然后把該裝配另存為1.x_t文件。
3. 壓制支架，得到下圖所示的裝配體，然后把該裝配另存為2.x_t文件。
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