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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。

本案例建立了一土石混合體結構，如圖1所示。基于COMSOL軟件對土石混合體進行了數值仿真，考慮了土石混合體孔隙變化，細顆粒侵蝕，骨架結構變形，此問題是一個多場（滲流場、變形場、應力場、損傷場）多相介質（土顆粒集合體，塊石，空隙，孔隙）耦合的復雜問題。仿真結果如圖2所示。

在多體模型水動力算的基礎上開展多體時域分析，AQWA要求運動要小于30%（如果沒記錯的話），如果大于這個界限，程序會認為計算精度出現嚴重影響（實際上也是）。解決辦法是檢查約束，看結構是否真的會有較大的相對運動，另外就是在水動力計算中關閉多體耦合。12.CABIN4:CONV.

表2 傳輸纜和感知纜的水動力參數求解高非線性的偏微分方程組的方法有很多，AQWA軟件采用的是時間域解法，該方法在模型化時可考慮所有的非線性，在每個時間步上對每個質量項、阻尼項、剛度項和載荷項進行重新計算。

本案例建立了一加熱爐內陶瓷模型，基于COMSOL軟件中的固體力學模塊、固體和流體傳熱模塊、湍流流體模塊、動網格以及結合PDE描述的含水量變化，模擬了一多孔介質模型的陶瓷坯體加熱過程中的體積變化，仿真結果如圖所示： 感興趣的朋友，歡迎交流模型！

所以必須充分考慮作用于漂浮式風力機上的風波耦合作用，但是海工計算軟件AQWA無法實時計算漂浮式風力機風載荷的需求。

5 結論該文基于AQWA軟件對某救撈船作業場錨泊進行了分析，在風浪流的耦合作用下進行了頻域和時域分析，著重討論了錨泊布場設置對艦船作業場的影響，得到如下結論：1）采用縱向對浪可以減緩作業場的搖蕩。2）錨泊角及纜繩預張力的增加在一定范圍內可以顯著增強錨泊作業場的穩定性。3）增加錨泊半徑在一定程度上可以減緩作業場的橫搖，但是對作業場的橫蕩不利。

其中包含： 1）上部風機：通過FAST建立基于葉素動量定理的氣動模型、基于獨立變槳的伺服控制模型以及基于Kane方程的多體動力學模型； 2）浮式平臺：通過AQWA建立基于Morison方程與勢流理論的水動力模型以及基于集中質量法的動態系泊模型； 3）結構耦合：通過AQWA中的動態鏈接庫對 FAST 進行調用，進行數據交換。

在針對特定的多學科耦合性強的問題，僅通過熱流耦合不能對問題進行完整的求解。需要進行一三維或多學科一維模型集成求解。如熱系統加控制算法聯調優化、駕駛循環熱舒適度模擬以及熱管理系統優化等等。

多學科耦合的動力學控制方程的建模都可以寫成上式的形式，同時方程規范美觀，易于編程。文章來源：多體動力學與控制