Workbench多體動力學分析初探
2016-10-21 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
對于工程師來說,在進行新產品研發的過程中,往往對于機構和結構都需要進行準確的分析。例如針對某機構的運行軌跡進行驗證是否符合要求,及觀測機構運行過程中力和速度等重要參數的變化情況,同時,設計人員還關心在運動過程中某個關鍵部位的應力情況是否合乎材料要求。
按照傳統的仿真手段,設計人員往往采用ANSYS軟件進行結構在某一個時刻或某個危險位置的強度分析,對結構可靠性進行判斷,而采用ADAMS軟件進行剛體動力學仿真,驗證機構運動軌跡,及整個過程中力與速度等參數的變化情況,如果設計人員想要同時關注二者,則需要分析人員針對關心的部件,在ANSYS中生成柔性體的中性文件,并導入到ADAMS中替換掉剛性體,才能進行同時關注機構與結構的剛柔耦合動力學仿真。往往有設計人員面臨復雜的操作無法成功生成中性文件,而導致無法完成仿真工作。
而如今的Workbench針對這種弊端,為設計人員提供了一個專門的模塊——Rigid Dynamics,該模塊為設計人員提供了大量的關節模型,進行各種運動副的模擬,利用這個模塊,設計人員可以方便的進行剛體動力學仿真,如果設計人員關心某個部件的應力情況,則只需在Workbench中將特定的部件指定為Flexible即可,也就是剛柔耦合動力學分析。
Figure.1 Workbench中提供的各種運動副
下面,我們以一個牛頭刨床的剛柔耦合動力學仿真為例,對Workbench中的多體動力學仿真流程進行說明。
首先,我們將用其他CAD軟件繪制好的幾何模型導入到Workbench中,
Figure.2 牛頭刨床幾何模型
第二步,設置部件的材料特性,同時針對牛頭刨床,將關心部位設置成柔性體,
Figure.3 剛體、柔性體屬性設置
第三步,根據機構運動特性,在不同部件間設置合適的運動副,
Figure.4 部件間關節設置
第四步,對模型進行網格劃分,
Figure.5 劃分網格
第五步,對模型施加邊界條件,
Figure.6 施加邊界條件
最后,經過上述相應設置后,進行分析,可以得到牛頭刨床的應力、位移等分析結果。
通過上述分析,我們可以明顯的發現,使用Rigid Dynamics模塊,設計人員能方便快速的完成多體動力學仿真,提取所關心的各種性能參數,使產品研發的效率得到保障。
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