列車線路動力學及仿真的案例
【CAE案例】高鐵列車弓網系統動力學仿真
接觸網受重力后整體下垂，得到接觸網正常運行時的初始狀態，其狀態和位移情況如下圖所示：
圖4 接觸網受重力作用和預緊力后初始狀態
列車運行狀態下，受電弓以恒定275km/h的時速行駛。與接觸線發生接觸，受電弓頂部節點設置為從接觸單元組，接觸線整體設置為主接觸單元組。
圖5 接觸單元組設置
05 求解和結果分析
針對受電弓和接觸線之間的接觸和受電弓本身的運動情況，我們使用通用結構仿真軟件的非線性動力學求解器進行求解。計算受電弓完全通過這段接觸網的過程中兩者之間的接觸和運動情況。我們輸出了受電弓頂部節點上的所受接觸力情況，繪制了接觸力隨時間變化的時程曲線。
圖6 時速為275km/h時受電弓上接觸力的時程曲線
可以看出當受電弓經過接觸線上定位器和承力索上懸掛點所在位置時，接觸力會出現一定程度的波動情況。并且當受電弓經過每根吊弦的過程中，接觸力也會出現微小變化的情況。并且在列車啟停過程中，接觸力也會出現波動比較大的情況。
06 總結
本案例使用通用結構仿真軟件中的CABLE單元和彈簧-阻尼-質量單元對高鐵列車的弓網系統進行了動力學仿真。得到了受電弓所受接觸力隨時間變化的時程曲線。證明了通用結構仿真軟件在非線性力學行為和非線性動力學求解方面的強大能力。
格物云CAE
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一鍵登錄，開啟仿真！
展開 接橋梁抗風、列車空氣動力學數值模擬
本人某985土木工程碩士，橋梁風工程方向，接橋梁抗風、列車空氣動力學數值模擬項目。
（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。
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
展開 
轉子動力學ansys仿真流程方法 坎貝爾圖 轉子動力學 臨界轉速 軸承
轉子動力學ansys仿真流程方法
工程中的回轉機械，如渦輪機、電機等，在運轉時經常由于轉軸的彈性轉子偏心而發生橫向彎曲振動。當轉速增至某個特定值時，振幅會突然加大，振動異常激烈，當轉速超過這個特定值時，振幅又會很快減小。使轉子發生激烈振動的特定轉速稱為臨界轉速。工程師要做的就是查找轉子系統的臨界轉速，從而將系統修改轉速或者添加一定的支撐，來避開臨界轉速。
要獲取臨界轉速，那么ansys軟件就可以根據模型來計算臨界轉速。理論狀態下轉子系統包括：轉軸、轉軸上的圓盤、兩側軸承以及不平衡的質量，如圖所示。
那么如何進行坎貝爾圖的計算和提取呢？在ANSYS軟件中有三種方法來計算臨界轉速，如下所示：
第一種為梁單元方法，建立一根軸線，不同的位置給定不同的半徑和質量點來計算。
第二種為三維實體方法，建立完整的三維模型，模型是軸對稱模型，所以默認的模型是完全的不偏心的，所以需要添加偏心的質量點。
第三種為ANSYS workbench中新功能，概念模型，建立二維的截面模型來代替三維模型，計算量能夠顯著的減少，加快計算速度，但是結果并沒有差別。
本次流程以第三種方式來展示仿真分析的流程方法，基本操作過程三種近似相同。分析模塊是采用模態分析來進行的。
1.模型的建立
首先要將三維模型進行處理，將三維模型切割，提取中間的截面，如圖所示。
打開workbench中的模態分析模塊，設置對稱選項，如下圖所示。默認的模型不會出現對稱的設置，需要選中model狀態下插入對稱、接觸、遠端點等選項.
設置好之后在對稱目錄下插入General Axisymmetric，該方法是ANSYS獨有的一種簡化方法，可以使用二維平面表示三維物體，簡化計算量.
表示二維軸對稱的操作方式的選項如下圖所示，設置坐標和對稱軸及平面數量。
展開 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 BCC點陣結構梁單元Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動力學質量縮放 ￥19.89
本文通過abaqus顯示動力學的方法對BCC結構進行壓縮仿真模擬，同時為減小計算量，采用梁單元模擬點陣結構，壓頭設置為剛性面，添加質量縮放，加快運算速度，為點陣結構壓縮模擬提供一種便捷方法。
1. 建立BCC點陣模型,以單胞尺寸5X5X5為例。
a.首先建立立方體實體，然后對實體進行處理，得到點陣單胞點陣結構。
b.建立單胞BCC梁單元點陣模型,然后進行刪除面的操作，得到單胞BCC點陣結構，接下來進行陣列操作，得到最大外形尺寸為25x25x25的點陣壓縮模擬試件。
C.建立剛性壓板，設置參考點，模擬萬能試驗機壓頭，剛性單元不參與計算，不影響計算結果，加快運算速度。
2. 裝配，按壓縮試驗進行裝配，從上到下依次為壓板-點陣-壓板。
3.設置材料屬性，本文為鈦合金TC4，密度4.43e-9Tone/mm3,彈性模量為118000MPa，泊松比0.3，應力應變值見下表所示。
設置截面屬性Beam，定義截面半徑0.5mm
指派截面，定義方向[1,2,3]，完成材料屬性設置。
4.設置分析步Dynamic,Explicit，時間設置為5s，以每秒1mm的速度進行壓縮模擬，開啟質量縮放為1e-5，歷程輸出勾選位移和力，以便輸出力-位移曲線，然后計算相應的應力-應變曲線。
5.設置相互作用-切向行為和法向行為，摩擦系數為0.3，設置通用接觸。
以下部分為付費部分
展開 ADAMS行星齒輪機構運動學及動力學仿真
圖3.添加驅動對話框
2.6 運動學仿真
前面的參數設置完成后，最后只需將仿真時間設置為1s，步數設置為1000步，啟動求解器程序，即可得到仿真圖形。
2.7 仿真結果
1）傳動裝置角速度仿真
經過前面ADMS虛擬樣機建立后，啟動仿真求解程序后，經過一段時間運算后，求解出本文需要仿真的角速度曲線。
a.行星支架運動角速度
b.太陽輪運動角速度
圖4.輸入軸和輸出軸角速度
2）結果對比
行星齒輪減速機構太陽輪和行星支架理論上的減速比為：
其中為傳動比
為行星輪齒數，40
為太陽輪齒數，120
計算得到理論傳動比為2.67
由太陽輪和行星支架角速度曲線計算得到仿真減速比為，可以看出在行星齒輪機構運動學仿真中，仿真結果和理論計算結果高度一致。
3. 動力學仿真
3.1 模型修改
對于行星齒輪機構運動學仿真和動力學仿真之間的區別在于齒輪間相互關系的建立，在運動學仿真中齒輪間靠齒輪副連接，相互之間的運動與理論值高度吻合。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。
展開 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 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 
設計仿真 | 使用Adams加速滾珠絲杠動力學仿真分析
商業應用的快速增加對滾珠絲杠的研發提出了更高的要求，動力學仿真需求日益增加。為了滿足這一需求，海克斯康基于Adams強大的二次開發能力，推出了滾珠絲杠動力學仿真插件，助力工程師高效完成滾珠絲杠的動力學仿真分析。</p><p><img src="https://mmecoa.qpic.cn/mmecoa_png/RjvMLicLiaiaSVrpJaqOGJs7miaGBYs9qzMWibVw6lxFxWdlMiap194Yvl6FByA0nBxgyAAbd3KGibundq1LAnVqtoghg/640?wx_fmt=png"></p><p><br></p><p class="ql-align-center"><strong><滾珠絲杠動力學分析插件主要功能></strong></p><p><br></p><p><br></p><p><strong><em>01</em></strong></p><p><strong>部件批量重命名</strong></p><p>CAD數據導入后，包含特殊字符的部件名稱可能無法在Adams中正常顯示。利用插件的部件重命名功能，可快速完成名稱修改，確保模型信息清晰準確。</p><p><img src="https://mmecoa.qpic.cn/mmecoa_png/RjvMLicLiaiaSVrpJaqOGJs7miaGBYs9qzMWVeRAjdtcYmog9RfY9Pgo2DpZw5ntOdQVft7lxuB3kzc6htkAgmXlZA/640?
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 ANSYS Workbench連桿瞬態動力學仿真 ￥19.89
這一版本通過其仿真效果的卓越和效率的顯著，贏得了工程界的廣泛贊譽。然而，盡管取得了如此成就，該版本在仿真模擬操作方面存在明顯的不足，即用戶必須通過編寫復雜的程序才能進行仿真，這限制了其在工程領域的普及應用。</p><p>隨著ANSYS公司成功推出ANSYS Workbench這一新型號，局面發生了轉變。ANSYS Workbench以其創新的用戶界面和工作流程，簡化了仿真過程，極大地提升了用戶體驗，因此迅速被廣泛應用，其普及程度甚至超越了傳統的ANSYS經典版本。目前，ANSYS Workbench已經發展到24.0版本，繼續引領著行業的進步。</p><p>ANSYS Workbench作為一個先進的仿真平臺，具備分析和模擬復雜機械系統的能力。它涵蓋了結構靜力學、結構動力學、剛體動力學、流體動力學、結構熱力學、電磁場分析以及多物理場耦合分析等多個領域。這些功能使得工程師能夠對機械系統進行全面的性能評估，從而優化設計，提高產品的可靠性和性能。</p><p>在結構靜力學方面，ANSYS Workbench能夠模擬材料在靜態載荷下的響應，包括應力、應變和位移等參數。在結構動力學分析中，該平臺可以模擬結構在動態載荷下的行為，如振動和疲勞。剛體動力學分析允許工程師研究物體在受到力和扭矩作用時的運動情況。</p><p>流體動力學模塊使工程師能夠模擬液體或氣體在各種條件下的流動行為，這對于設計高效的流體傳輸系統至關重要。結構熱力學分析則關注材料在熱載荷下的行為，包括熱膨脹和熱應力。</p><p>電磁場分析功能為電氣和電子系統的設計和優化提供了強大的工具，而耦合場分析能力則允許工程師研究多個物理場之間的相互作用，這對于解決實際工程問題尤為關鍵。
展開 設計仿真 | 使用Adams加速滾珠絲杠動力學仿真分析
商業應用的快速增加對滾珠絲杠的研發提出了更高的要求，動力學仿真需求日益增加。為了滿足這一需求，海克斯康基于Adams強大的二次開發能力，推出了滾珠絲杠動力學仿真插件，助力工程師高效完成滾珠絲杠的動力學仿真分析。</p><p><img src="https://mmecoa.qpic.cn/mmecoa_png/RjvMLicLiaiaSVrpJaqOGJs7miaGBYs9qzMWibVw6lxFxWdlMiap194Yvl6FByA0nBxgyAAbd3KGibundq1LAnVqtoghg/640?wx_fmt=png"></p><p class="ql-align-center"><strong><滾珠絲杠動力學分析插件主要功能></strong></p><p><br></p><p class="ql-align-center"><strong><em>01</em></strong></p><p class="ql-align-center"><strong>部件批量重命名</strong></p><p>CAD數據導入后，包含特殊字符的部件名稱可能無法在Adams中正常顯示。利用插件的部件重命名功能，可快速完成名稱修改，確保模型信息清晰準確。</p><p class="ql-align-center"><img src="https://mmecoa.qpic.cn/mmecoa_png/RjvMLicLiaiaSVrpJaqOGJs7miaGBYs9qzMWVeRAjdtcYmog9RfY9Pgo2DpZw5ntOdQVft7lxuB3kzc6htkAgmXlZA/640?
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