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背景描述： 眾所周知，梁?jiǎn)卧?個(gè)自由度，實(shí)體單元有3個(gè)自由度，采用共節(jié)點(diǎn)連接實(shí)體單元和梁?jiǎn)卧荒軅鬟f位移但是不能傳遞彎矩，LS-dyna提供節(jié)點(diǎn)剛體的方法（*CONSTRAINED_NODAL_RIGID_BODY）定義兩個(gè)柔性體之間的連接（其實(shí)不限梁和實(shí)體，理論上所有單元類型都是可以的）案例介紹： 核心關(guān)鍵字：

robot.teach; %畫出模型并進(jìn)行調(diào)控 robot.display(); %顯示建立的機(jī)器人的DH參數(shù) 運(yùn)行上述程序，即可得到機(jī)器人模型如圖 3-3 圖 33機(jī)器臂模型 運(yùn)動(dòng)空間分析 依據(jù)機(jī)器人三個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)范圍，采用三自由度機(jī)器人模型進(jìn)行計(jì)算

空間中的剛體有六個(gè)自由度。這是因?yàn)橐粋€(gè)剛體在三維空間中可以進(jìn)行平移運(yùn)動(dòng)（沿x、y、z軸方向），同時(shí)還可以繞這三個(gè)軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。假設(shè)A點(diǎn)位于某條線上，則A點(diǎn)有幾個(gè)自由度？假設(shè)A點(diǎn)位于某條線上，除了可以在該線上進(jìn)行平移運(yùn)動(dòng)外，還可以繞該線旋轉(zhuǎn)。這意味著A點(diǎn)除了有兩個(gè)平移自由度（沿線的兩個(gè)方向），還有一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度（繞該線旋轉(zhuǎn)的角度）。

說到這里，看官可能會(huì)看出來了，哎我懂了，我的末端機(jī)構(gòu)有6個(gè)自由度（三維位置，三維旋轉(zhuǎn)），而胳膊作為一個(gè)機(jī)械手，有7個(gè)自由度，這兩個(gè)自由度好像說的不是一回事，但是數(shù)量上7-6=1，所以這1個(gè)自由度我能拿來擰鑰匙。　　如果上帝把我們的胳膊設(shè)計(jì)成6個(gè)自由度的話，人擰鑰匙的動(dòng)作一定會(huì)非常浮夸。大家可以在擰鑰匙的時(shí)候不要轉(zhuǎn)手腕，感受一下。那么為什么不再多給我們一些自由度呢？　　

相對(duì)而言，旋轉(zhuǎn)對(duì)稱表面子午斜率對(duì)于自由曲面而言，沿不同的徑向截面具有不同的分布。 另一個(gè)參數(shù)是 “弧矢斜率” 角度。當(dāng)我們?cè)谌S金剛石車床上加工自由曲面時(shí)，刀具在工件的每一圈都沿 Z 軸來回移動(dòng)，以加工非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱形狀的透鏡。在這種情況下，刀具的后角限制了表面沿鏡頭上每個(gè)圓圈變化的速度，這稱為弧矢斜率。

相對(duì)而言，旋轉(zhuǎn)對(duì)稱表面子午斜率對(duì)于自由曲面而言，沿不同的徑向截面具有不同的分布。另一個(gè)參數(shù)是 “弧矢斜率” 角度。當(dāng)我們?cè)谌S金剛石車床上加工自由曲面時(shí)，刀具在工件的每一圈都沿 Z 軸來回移動(dòng)，以加工非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱形狀的透鏡。在這種情況下，刀具的后角限制了表面沿鏡頭上每個(gè)圓圈變化的速度，這稱為弧矢斜率。

相對(duì)而言，旋轉(zhuǎn)對(duì)稱表面子午斜率對(duì)于自由曲面而言，沿不同的徑向截面具有不同的分布。另一個(gè)參數(shù)是 “弧矢斜率” 角度。當(dāng)我們?cè)谌S金剛石車床上加工自由曲面時(shí)，刀具在工件的每一圈都沿 Z 軸來回移動(dòng)，以加工非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱形狀的透鏡。在這種情況下，刀具的后角限制了表面沿鏡頭上每個(gè)圓圈變化的速度，這稱為弧矢斜率。

觀看視頻LS-DYNA中的SPH方法通常作為顯式對(duì)象進(jìn)行處理，有一些方法可以進(jìn)行近似計(jì)算并實(shí)現(xiàn)可壓縮性，但過程同樣非常復(fù)雜。ISPH方法便是為了實(shí)現(xiàn)真正不可壓縮的粒子方法而開發(fā)，相對(duì)于傳統(tǒng)顯式SPH方法擁有更大的時(shí)間步長(zhǎng)。在相關(guān)模擬分析中也可以考慮表面張力、附著力、粘度、阻力等，這些力對(duì)于潤(rùn)滑油如何粘到不同的結(jié)構(gòu)部分非常重要。

旋轉(zhuǎn)，選擇z軸為旋轉(zhuǎn)軸，具體的設(shè)置如下圖所示：將所有的葉片與垂直軸進(jìn)行動(dòng)網(wǎng)格設(shè)置，具體的設(shè)置如下圖所示：對(duì)旋轉(zhuǎn)域內(nèi)部的流體域進(jìn)行動(dòng)網(wǎng)格設(shè)置，與壁面的設(shè)置不同，此處要勾選6自由度隨動(dòng)，主要設(shè)置如下圖所示：4.5 邊界條件設(shè)置此處僅需要對(duì)入口條件進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置入口速為10m/s，模擬10m/s的來風(fēng)，具體設(shè)置如下圖：4.6 初始化設(shè)置

自由度：這個(gè)由節(jié)點(diǎn)組成的剛體作為一個(gè)整體，擁有6個(gè)自由度：3個(gè)平動(dòng)（X, Y, Z）和3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)（RX, RY, RZ）。 相對(duì)位置不變：被約束在一起的節(jié)點(diǎn)，它們彼此之間的初始相對(duì)距離和方位將永遠(yuǎn)保持不變，無論這個(gè)剛體如何移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。

因此無限多自由度就變?yōu)橛邢薅?em>自由度系統(tǒng)。當(dāng)滿足線性定常系統(tǒng)要求時(shí)，系統(tǒng)通用運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型可表示為式中，M、C、K分別為質(zhì)量、阻尼和剛度矩陣，X為結(jié)構(gòu)振動(dòng)位移向量。單自由度系統(tǒng)自由振動(dòng)方程簡(jiǎn)化為式中，m為單自由度系統(tǒng)質(zhì)量，c為系統(tǒng)阻尼，k為系統(tǒng)剛度，x為系統(tǒng)振動(dòng)位移。舵系統(tǒng)各階模態(tài)頻率參數(shù)與該自由度的結(jié)構(gòu)剛度有關(guān)。

編輯 ? 編輯PART/4座椅機(jī)構(gòu)自動(dòng)識(shí)別與調(diào)整現(xiàn)代汽車座椅集成了前后滑道、坐墊升降、靠背傾角、頭枕高度等多個(gè)自由度的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。在 CAE 模型中，這些機(jī)構(gòu)由數(shù)百個(gè)零件、鉸鏈、約束和焊接關(guān)系構(gòu)成，手工調(diào)整極易破壞結(jié)構(gòu)完整性。

編輯 ? 編輯PART/4座椅機(jī)構(gòu)自動(dòng)識(shí)別與調(diào)整現(xiàn)代汽車座椅集成了前后滑道、坐墊升降、靠背傾角、頭枕高度等多個(gè)自由度的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。在 CAE 模型中，這些機(jī)構(gòu)由數(shù)百個(gè)零件、鉸鏈、約束和焊接關(guān)系構(gòu)成，手工調(diào)整極易破壞結(jié)構(gòu)完整性。

對(duì)于傘衣與傘繩之間的連接為一維梁?jiǎn)卧蜌んw單元的之間的接觸，通常對(duì)于節(jié)點(diǎn)自由度不同的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)或者單元采用共節(jié)點(diǎn)的方式建立接觸，但是需要注意的是建立完共節(jié)點(diǎn)接觸后，自由度的個(gè)數(shù)由較低節(jié)點(diǎn)決定，本模擬中共節(jié)點(diǎn)處的自由度由梁?jiǎn)卧獩Q定。 圖 3 單傘衣、三傘繩、四傘衣工況 圖3為三種傘衣組合工況，分別模擬三種工況下，傘衣的展開情況。

殼體單元的每個(gè)節(jié)點(diǎn)只有３個(gè)沿著x、y和z方向的平動(dòng)自由度UX、UY、UZ；在實(shí)體單元中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有六個(gè)自由度：沿x、y 和z方向的平動(dòng)自由度UZ、UY、UZ以及繞X、Y和Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度TOTX、TOTY、ROTZ。當(dāng)實(shí)體單元和殼單元連接在一起共同工作時(shí)，即存在自由度不協(xié)調(diào)問題。案例部分分為四步，第一步建立沒有連接的模型，后三步都是在第一步模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行連接。

5.選擇6自由度運(yùn)動(dòng)模型要激活6自由度運(yùn)動(dòng)求解器，可創(chuàng)建相關(guān)的DFBI運(yùn)動(dòng)對(duì)象，然后將該對(duì)象指定給流體區(qū)域。在本例中，需要DFBI旋轉(zhuǎn)和平移運(yùn)動(dòng)。要選擇6自由度運(yùn)動(dòng)模型：1. 打開工具 > 運(yùn)動(dòng)節(jié)點(diǎn)。默認(rèn)的固定運(yùn)動(dòng)隨即顯示出來。2. 右鍵單擊運(yùn)動(dòng)節(jié)點(diǎn)，然后選擇新建 > DFBI 旋轉(zhuǎn)和平移，如下圖所示。3.

可以使用SpaceClaim、DesignModeler (DM) 或其他三維CAD軟件進(jìn)行幾何處理，然后將處理好的幾何模型調(diào)入LS-DYNA模塊。 在沖擊和震動(dòng)分析中，使用三維實(shí)體單元（如六面體或四面體單元）會(huì)顯著增加計(jì)算資源消耗。這是因?yàn)閷?shí)體單元需要在三個(gè)維度上劃分網(wǎng)格，每個(gè)單元需計(jì)算位移、應(yīng)力和應(yīng)變等多個(gè)自由度，導(dǎo)致單元數(shù)量龐大且求解時(shí)間成倍增長(zhǎng)。