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特點：剛柔耦合分析快速建立離散量柔性體；與主流有限元軟件(包括Abaqus、Ansys、Nastran等)的雙向數據傳遞功能;基于優化的柔性體積分技術， 實現高效、穩定、精準的仿真分析;直接與Abaqus進行聯合仿真，實現在運動過程中非線性柔性體與多體動力學的相互耦合。

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。

3.1 多體動力學機構鉸點優化 在已經建立的多體動力學模型中,在保證機構各項設計約束的前提下,通過適當調整機構的鉸點相對位置,不斷降低絲杠兩鉸接點在實際支車作業過程中的最大載荷,優化后通過MotionSolver多體動力學分析,荷歷程曲線變化如下圖6所示。 圖6 優化前后結構對比 上述分析結果中紅色曲線為優化后的鉸點載荷曲線，藍色曲線為原結構鉸點載荷曲線。

車輛懸架系統動力學分析 轉向系統動力學分析 車門開關分析 雨刮系統動力學分析4、電子零部件的多體動力學分析電子零部件多體動力學分析，如電子零部件的跌落及姿態研究，開關的動態研究及相關的動力學分析，可以幫助用戶了解電子部件在動態運動中的振動及應力應變。

本文介紹基于多體動力學的齒輪傳動系統動力學仿真，使用多體動力學對齒輪傳動系統進行動態仿真的一種新方法，這一方法能使工程師在各種情況或條件下開發齒輪傳動系統。首先，介紹RecurDyn/DriveTrain 解決方案；其次，分享相關應用案例；然后，將繼續驗證這種齒輪接觸計算方法；最后進行總結。

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。 多學科統一建模方法采用了多學科統一的模型表達形式，可以實現將不同學科的復雜系統的無縫集成，并利用拉格朗日方程建立集成的動力學方程。多學科統一分析系統動力學包括兩部分：統一學科分析方法學和系統動力學。

本案例適合哪些人學習：1、學習型仿真工程師2、理工科院校學生3、對有限元分析感興趣的工程師你會得到什么：1、學習挖掘機的三維模型處理2、學習挖掘機接觸相關的接觸設置3、學習多體動力學分析步的建立4、學習挖掘機多體動力學分析的載荷施加案例介紹：所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.

有了多體動力學的分析，可以很好的在計算機上建立飛機的模型，從而對飛機模型進行最優化分析，大大減少了人力物力的浪費，也可以避免很多設計誤差。還有航空航天上各種復雜的設備零件等，都可以設計后應用多體系統動力學進行建模，然后分析得出最優方案，從而應用到生產上。2.

求解精度與效率雙優· 相比傳統有限元（FEA），Adams 以多體動力學專用求解器實現非線性動力學快速計算，耗時僅為 FEA 的 1/5-1/10，同時精準輸出全運動周期的載荷、加速度、應力數據，為 FEA 提供精準邊界條件，提升結構分析精度dr.adams.com。

多體動力學仿真軟件主要有：§ ADAMS：用于多體動力學仿真，主要用于汽車、機械、工業等領域的設計和分析。§ Ansys Multibody Dynamics：用于多體動力學仿真，主要用于機械產品、航空航天產品、汽車產品等的設計和分析。§ SimMechanics：用于多體動力學仿真，主要用于機械產品的設計和分析。

軟件可對由剛體和柔體組成的多體系統進行運動學、動力學、靜力學及特征值分析，求解器采用向后差分格式對多體動力學模型生成的微分代數方程組進行動力學積分，完成上萬甚至百萬廣義坐標的求解。軟件支持幾何精確法/浮動坐標法/任意拉格朗日歐拉方法描述的單元及網格類型，具備豐富的約束和連接庫，支持基于子系統的復雜模型創建。

Ansys Motion是一款多體動力學仿真軟件，能夠對剛體和柔體進行快速精準的分析，并通過對機械系統整體的分析進行準確的評估，是用于多體動力系統設計前沿且強大的仿真解決方案。Ansys Motion 在2022 R1版本中的功能更新，主要包括獨立版本和workbench 版本。

為什么要自動化多體模型設置？ 從簡單的滑件曲柄機構到堅固的車載起重機，任何用于傳遞力或運動的連接體組件都可以看作一個多體系統。模擬具有大運動量的多體系統的動力學一直是工程師的興趣所在，特別是那些從事汽車和其他機械的工程師，多體動力學研究的結果通常會用作初步設計的指導。 隨著多體動力學研究的日益增加，多體動力學建模給工程師帶來了一些挑戰，主要是在對大型的真實世界里的系統進行建模時。

Ansys Motion是一款多體動力學仿真軟件，能夠對剛體和柔體進行快速精準的分析，并通過對機械系統整體的分析進行準確的評估，是用于多體動力系統設計前沿且強大的仿真解決方案。Ansys Motion 在2022 R1版本中的功能更新，主要包括獨立版本和workbench 版本。

作為主要研究內容之一的建模問題已經基本得到解決, 出現了多種模型的數值求解算法 多體系統建模是指將實際系統抽象成由剛體、柔性體組成的多體系統, 并對系統各種物理量間的關系進行分析和描述, 然后利用相關的數學、力學理論和方法建立系統的動力學方程的過程約束多體系統動力學方程又稱 Euler-Lagrange方程 ,是微分代數方程（Differential Algebraic Equations,DAEs

基于上述原因，需要在多體動力學模型的時域分析之前把模型處于平衡狀態。注意：多體仿真模型進行頻域分析之前也需要進行平衡分析，因為頻域分析是在平衡位置上進行線性化。Simpack作為專家級多體動力學仿真分析軟件，提供多種分析方法使模型達到平衡狀態。下面以示例模型為例，介紹具體方法。

2.2 發動機多體動力學模型的建立 采用EXCITE-PU 對曲軸進行動力學建模[3-4]，以及建立由燃燒激勵引起發動機載荷激勵的多體動力學模型，如圖2 所示。 圖2 發動機多體動力學模型顯示界面 運用EXCITE-PR 對活塞動力學進行建模[5]，可提供活塞側推力激勵。

結語 齒輪嚙合剛度的變化取決于多個幾何和材料參數，在傳動系統的 NVH 分析中起著重要作用。借助 COMSOL Multiphysics 和其附加的多體動力學模塊，我們可以通過結合接觸分析與零件庫中的參數化齒輪來計算齒輪嚙合剛度的變化。然后，在多體動力學模型中使用計算出的齒輪嚙合剛度來準確地捕獲與傳動系統其他部分一起工作的齒輪的動力學。