剛柔耦合的案例
基于Matlab Simulink的三軸運動平臺剛柔耦合仿真
圖3 Simulink剛柔耦合仿真模型（系統框圖）
圖4 Simulink剛柔耦合仿真模型（物理模型）
為驗證剛柔耦合模型的必要性，對比分析了純剛性模型與剛柔耦合模型在相同運動指令下的動態響應差異。圖4展示了工作軸末端在高速定位過程中的位移響應對比，剛性模型呈現理想平滑軌跡，而剛柔耦合模型則清晰顯示了由結構柔性引發的振動現象，這與實際物理系統行為更為接近。
圖5 剛性模型與剛柔耦合模型工作軸末端位移響應對比
本案例采用模態綜合法，在Simulink中構建了三軸運動平臺的剛柔耦合動力學仿真模型。通過與純剛性模型對比，驗證了引入結構柔性對準確預測平臺動態響應的重要性，并有效模擬了其在高速運行中的振動特性。該建模方法為三軸平臺的結構設計與動態性能評估提供了有效工具，并可推廣至其他運動機構的設計分析中。
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展開 斯姆勒ANSYS裝配體剛柔耦合分析技術講座：02-裝配體剛柔耦合動力學分析-瞬態動力學分析技術
●主要內容
裝配體剛體動力學分析
裝配體剛柔耦合動力學分析-瞬態動力學分析技術
裝配體剛柔耦合動力學分析-超單元動力學分析技術
裝配體剛柔耦合動力學分析-靜力學工況分析技術
共四節，平臺將免費更新2節
●技術背景
工程中存在大量運動機械；
基于傳統的靜力學工況計算沒有考慮結構的動態效應，譬如沖擊，將造成較大的計算誤差；
運動機械存在不同的姿態，計算所有的靜力學工況是不可能的，也很難確定其最不利工況；
ANSYS提供完整的動力學求解方案，能夠高效準確的計算運動機械的結構響應。
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技術專題：ANSYS裝配體剛柔耦合分析技術
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展開 Comsol多體動力學剛柔耦合仿真方法 ￥20
總結：本文首先介紹了用Comsol進行多體動力學剛柔耦合分析的優點，之后用一個凸輪擺臂模型搭建了純剛體的多體動力學模型，然后把活塞部分轉化成了柔性體進行仿真從而來介紹剛柔耦合分析方法，最后提供了一個相類似的模型，讀者可以根據提供的小模型，自己動手實踐，按照文章的操作步驟選取某些部件進行柔性化。
LMS Virtual.Lab Motion_視頻教程18之剛柔耦合建模之不啟動NASTRAN
最近發的帖子都是關于剛柔耦合建模的，正在或者準備做剛柔耦合的朋友可以關注一下。有些網友覺得關聯計算并不實用，無法對軟件進行任何操作，采用導出nastran輸入文件后，手動打開nastran讀入計算的方法進行分析。其實這也有一定的道理，也是一種方法，但是事情不能一概而論，每個模型、每個問題都有適合的、對應的方法，無論是自動柔性化、和NASTRAN關聯，還是兩個軟件分開使用，只要可以解決問題就行了。如果每種方法都會使用，在不同的問題上，可以用不同的方法更快更好的解決，豈不是更好？
我剛接觸VL的時候，NASTRAN關聯總是不成功，沒有op2文件，相信很多朋友都遇到過，不知道如何解決。當時要算一個剛柔耦合模型的工況，沒有辦法，只能將別的機器的op2文件拷過來，進行剛柔耦合計算，這就相當于那位朋友所說的兩者軟件分開使用的方法，當時覺得這是沒辦法中的辦法了，但是現在覺得有時候這樣也有一定的好處，比如一個會Motion、一個會NASTRAN，兩人可以分開做一個模型，幾乎可以同時進行，這樣比一個人做重新學習另一個軟件肯定是效率高；比如因為某些疑難原因NASTRAN關聯失敗，也可以使用這種方法。
下面就介紹一下如何使用這種方法進行剛柔耦合，由于前面已經發過一些剛柔耦合的文字教程了，模型用的也是一樣的模型，這里就沒有做文字教程了，直接看視頻教程就很好理解了。這種方法需要正確的剛體模型，需要柔性化部件的bdf文件或者dat文件，計算正確的op2文件，這樣就不需要NASTRAN和Motion關聯就可以進行剛柔耦合計算了。具體操作方法請大家下載視頻教程。
展開 
LMS Virtual.Lab Motion_教程19之剛柔耦合建模總結
剛柔耦合的基礎教程已經結束了，介紹了幾種不同的建模方法，這里做個小結。
1）對于比較簡單的模型，可以使用自動柔性化，這種方法既簡單又快速，不需要關聯其他軟件。詳見《自動柔性化教程》。
2）如果不想關聯NASTRAN或者關聯失敗的話，可以使用NASTRAN或其他軟件將需要柔性化的部件柔性化并計算完成，導出op2文件，再將op2文件導入Motion進行剛柔耦合仿真。詳見《不驅動NASTRAN教程》。
3）比較常用的方法是將Motion和NASTRAN關聯進行剛柔耦合，這種方法只需要使用第三方軟件，如Hypermesh等，劃分網格并賦予材料屬性，導入Motion，添加約束條件，有時候柔性化之后運動副需要做一定的改變，比如，活塞桿和套筒在剛體時候可以使用圓柱副，柔性化之后就不行了。約束加好之后再計算模態信息等等。詳見《剛柔耦合建模》
4）如果有些朋友希望使用ANSYS關聯Motion進行剛柔耦合，這也是可以的，這里給出一個關聯的設置方法，和NASTRAN類似。
[forum.simwe.com]LMS Virtual.Lab Motion驅動Ansys設置.pdf
5）剛柔耦合之后還有一些后處理，這個網上教程比較少，每個人需要的數據也各不相同，大家可以自己摸索一下一起討論。之前介紹過如何求某節點或單元之間的應力應變，如果有時間可能會再介紹一些。2 f! E+ C. i3 t8 Q( P) P! O
展開 LMS Virtual.Lab Motion_教程19之剛柔耦合建模總結
剛柔耦合的基礎教程已經結束了，介紹了幾種不同的建模方法，這里做個小結。
1）對于比較簡單的模型，可以使用自動柔性化，這種方法既簡單又快速，不需要關聯其他軟件。詳見《自動柔性化教程》。
2）如果不想關聯NASTRAN或者關聯失敗的話，可以使用NASTRAN或其他軟件將需要柔性化的部件柔性化并計算完成，導出op2文件，再將op2文件導入Motion進行剛柔耦合仿真。詳見:http://forums.caenet.cn/showtopic.aspx?topicid=532771&typeid=6。
3）比較常用的方法是將Motion和NASTRAN關聯進行剛柔耦合，這種方法只需要使用第三方軟件，如Hypermesh等，劃分網格并賦予材料屬性，導入Motion，添加約束條件，有時候柔性化之后運動副需要做一定的改變，比如，活塞桿和套筒在剛體時候可以使用圓柱副，柔性化之后就不行了。約束加好之后再計算模態信息等等。詳見《剛柔耦合建模》
4）如果有些朋友希望使用ANSYS關聯Motion進行剛柔耦合，這也是可以的，這里給出一個關聯的設置方法，和NASTRAN類似。
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5）剛柔耦合之后還有一些后處理，這個網上教程比較少，每個人需要的數據也各不相同，大家可以自己摸索一下一起討論。之前介紹過如何求某節點或單元之間的應力應變，如果有時間可能會再介紹一些。
更多資料請關注百度網盤LMS_VL_Motion，Moiton交流群：324201728；Motion汽車模塊交流群：264418240；Durability交流群：83853780
展開 Adams剛柔耦合方案&柔性體分布載荷施加與應用，具柔性特征的部件耦合分析方案講解（7月24日直播）
剛柔耦合分析技術的發展為解決這類問題提供了解決方案，其應用范圍涵蓋小變形線性柔性體、梁桿等細長類結構、大變形非線性柔性體，以及橡膠等材料非線性柔性體與剛體機構的耦合。
基于MSC Nastran生成帶分布載荷的柔性體
考慮分布載荷作用下整流罩分離過程的應用
在剛柔耦合分析的實際應用中，某些柔性體會承受分布載荷的作用，通過外部有限元軟件生成柔性體mnf文件時，多數軟件無法生成帶分布載荷的柔性體。而MSC Nastran則可以直接生成帶有分布載荷的柔性體，然后導入Adams中通過建立模態力實現分布載荷的施加，這就為此類問題提供了關鍵、高效的解題思路。
本期直播講堂請到了海克斯康多體動力學仿真專家郭聰蕊，在直播間中講師將重點介紹Adams剛柔耦合分析的多種解決方案，以及柔性體分布載荷的施加過程與應用場景。敬請關注！
直播報名
7月24日 14:00
▲ 掃碼參與報名
直播內容聚焦
? 模態綜合法的介紹
? 剛柔耦合分析的多種解決方案
? 柔性體分布載荷的施加與應用
郭聰蕊
海克斯康多體動力學仿真專家
在航空航天等行業一維系統仿真、三維多體系統建模與應用領域具有八年工作經驗，主要負責系統仿真、多體動力學產品的售前、售后、培訓和咨詢項目實施等工作。
●ANSYS ACP復合材料鋪層固定機翼蒙皮和肋筋仿真全解析（含模型文件）
●Comsol多體動力學剛柔耦合仿真方法分析（附模型文件）
展開 剛柔耦合中的關鍵技術
剛柔耦合系統建模與仿真關鍵技術研究.part1.rar
剛柔耦合系統建模與仿真關鍵技術研究.part2.rar
剛柔耦合系統建模與仿真關鍵技術研究.part3.rar
剛柔耦合系統建模與仿真關鍵技術研究.part4.rar
2025大賽優秀作品 | 基于360折疊顯示模組開發的剛柔耦合仿真技術
作品名稱：基于360折疊顯示模組開發的剛柔耦合仿真技術
作者：李釗 | 京東方科技集團股份有限公司
關鍵詞：柔性顯示，有限元，剛柔耦合
作者說：
Ansys可結合用戶痛點進行相應工具整合及開發，利用Workbench平臺可進行多物理場的耦合仿真。在Motion開發的初期，軟件仍存在Bug，Ansys迅速在1年內改善我們提出的問題點，最終支撐了技術開發。
自2019年第一款折疊顯示產品問世以來，折疊顯示產品得到了迅速的發展。有限仿真分析技術在折疊顯示的性能提升開發、新形態開發、不良分析方面起到了至關重要的作用。柔性顯示技術開發離不開整機復雜結構的設計。在新形態開發中需要將柔性顯示模組及整機結構結合在一起進行分析，因此在新形態360°折疊顯示技術開發中采用了剛柔耦合仿真技術，很好的解決了屏幕及結構件的不良問題，最終實現了360°折疊顯示。
挑戰/需求
柔性AMOLED幾何中最薄的膜層為微米級別，而柔性整機又是一個結構非常復雜的部件。對于常規的有限元網格數量巨大，求解效率不高，無法支撐快速迭代的仿真需求。需求軟件工具可以進行剛柔耦合的高效仿真模塊。
使用工具
Ansys Motion
最終成果
利用Ansys Motion滿足了結構件與柔性件耦合的仿真需求，前處理方面更加的專業實現的設備可以滿足剛柔耦合仿真需求，求解效率也高；通過剛柔耦合仿真優化了整機結構件的設計，同時通過優化分析解決了柔性顯示屏幕與整機配合應力集中問題。最終完成了360°折疊顯示技術的開發。
展開 rigid dynamics帶來的剛柔耦合仿真有感
不過,ANSYS 加入這一模塊的目的，應該主要是為了做剛柔耦合仿真，只在ANSYS內部做，而不要聯合一堆軟件。
所以，雖然rigid dynamics比ADAMS而言，還是有不少差距，但是對于在一個軟件內部做剛柔耦合仿真，ANSYS這種舉措還是有吸引力的。我以前接觸剛柔耦合仿真，都需要在ANSYS中生成模態中性文件，然后導入到ADAMS中，一旦到ADAMS中后，對于連接點，施加載荷的方式有諸多限制，讓人深感不爽。而現在，只是借助于ANSYS做剛柔耦合仿真，則要舒服很多。
斯姆勒ANSYS裝配體剛柔耦合分析技術講座： 01- 裝配體剛體動力學分析
●主要內容
裝配體剛體動力學分析
裝配體剛柔耦合動力學分析-瞬態動力學分析技術
裝配體剛柔耦合動力學分析-超單元動力學分析技術
裝配體剛柔耦合動力學分析-靜力學工況分析技術
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●技術背景
工程中存在大量運動機械；
基于傳統的靜力學工況計算沒有考慮結構的動態效應，譬如沖擊，將造成較大的計算誤差；
運動機械存在不同的姿態，計算所有的靜力學工況是不可能的，也很難確定其最不利工況；
ANSYS提供完整的動力學求解方案，能夠高效準確的計算運動機械的結構響應。
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技術專題：ANSYS裝配體剛柔耦合分析技術
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如何在Workbench平臺下生成mnf文件進行剛柔耦合分析
在我們的日程工作過程當中，大家不可避免的會遇到進行運動機構的剛柔耦合分析，傳統的方式為在經典版中通過一系列復雜操作生成mnf文件，將其導入adams替換掉剛性體，進行剛柔耦合分析。而目前多數工程師都是在workbench平臺上進行分析工作，如果切換到經典界面下，則對學習和操作帶來了巨大的障礙，因此本文中詳細描述了如何在Workbench平臺下生成mnf文件的方式。
如下，以一個簡單的連桿零件為例，在Workbench中進行模態分析，生成mnf文件導入adams中進行剛柔耦合分析。
1、插入remote point，定義在兩個圓孔的中心，此操作類似于apdl中做剛性區域
2、插入命令流
3、定義網格等相關設置，此處不贅述
4、在模態分析中插入command，定義輸出文件
5、進行計算，注意：最終計算有可能會出錯，但不影響得到mnf文件
6、計算完成后，進入workbench計算結果文件夾，找到mnf文件
7、將其導入adams，進行后續操作，完成剛柔耦合分析。
來源：上海湃睿CAE
展開 adams剛柔耦合
利用msc.patran生成柔性體文件，導入到adams中，剛柔耦合仿真，結果如下
多剛體仿真于剛柔耦合時兩連桿夾角對比，其中藍色為多剛體運動模擬，紅色曲線為剛柔耦合運動模擬
基于Adams剛柔耦合仿真分析及應用
來源：互聯網 作者：劉姝月
關鍵字：剪式穩定架 Adams 剛柔耦合 仿真分析
因為采用多剛體系統計算會產生卡死現象，所以對剪式穩定架進行柔性化處理，從而得到剛柔耦合的多體系統，然后進行動力學仿真分析，預測剪式穩定架的受力情況，為產品設計和優化提供參考。
0 引言
1996年，ADAMS推出ADAMS Flex模塊，實現了同時包含剛體和柔體的機構動力學分析。ADAMS中的柔性體分為離散式和模態式2種：離散式柔性體是把一個剛體構件離散為幾個小剛性構件，小剛體構件之間通過柔性梁連接，離散式柔性體的變形是柔性梁的變形，并不是小剛體構件的變形，這種柔性體可以模擬物體的非線性變形，但只適用于簡單結構；模態式柔性體是由ADAMS Flex模塊或外部有限元軟件生成，能根據構件的實際結構進行復雜建模，這種柔性體采用的是模態疊加法來模擬物體變形，故僅適用于線性結構的受力分析。
1 剛柔耦合基本理論
在外部載荷作用下，物體一定會發生彈性變形，所以，多體系統都可以等效認為是一個多柔性系統。在這種情況下，如果所研究的部件剛度大并且不考慮部件的應力-應變響應，則可以將該部件視為剛體。但是當所研究部件的彈性變形對系統的影響較大，或者在外部載荷作用下部件的變形較為明顯時，則必須考慮部件的彈性系數。此時，就需要把所研究部件進行柔性化處理，以使多體系統更接近實際情況。
本文進行剛柔耦合仿真時采用了RecurDyn中提供的有限元柔性體建模。有限元柔性體實現了有限元技術與多體動力學的有機結合，克服了模態柔性體對接觸問題建模不準確，柔性體變形后模態需要及時更新的缺點，采用節點之間的相對位移和旋轉作為節點坐標來描述結構的變形，具有較高的計算精度。
展開 NX剛柔耦合仿真
通過柔性體仿真，可以把彈性變形和剛體運動結合起來，進行剛柔耦合分析。
NX剛柔耦合仿真，需要聯合運動仿真
（RecurDyn求解器）和高級仿真（NX
Nastran求解器）兩個模塊進行仿真模擬。
NX剛柔耦合仿真流程，請參閱:http://blog.sina.com.cn/s/blog_14f1ac7140102wg24.html
