搜索應(yīng)用 | MBD for ANSYS 有限元載荷的自動(dòng)萃取
2017-03-10 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
MBD for ANSYS是緊密集成在ANSYS Workbench強(qiáng)大工作平臺(tái)上的一個(gè)附加模塊。用戶可以在ProjectSchematic視窗中創(chuàng)建MBD分析Case并管理,同時(shí)通過MBD工具欄及MBDOutline提供完整的多體動(dòng)力學(xué)分析前后處理功能。
通過MBD可以對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真,同時(shí)捕獲任意部件上因復(fù)雜非線性相互作用而產(chǎn)生的力,最后利用MBD載荷自動(dòng)萃取功能,將有限元載荷耦合至對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度分析。下面將就MBD的載荷萃取方式做幾點(diǎn)討論。
在MBD中,主要連接形式為Joints、Forces和Contacts,當(dāng)分析系統(tǒng)中不涉及Contacts時(shí),載荷萃取相對(duì)方便,以如下所示的模型為示例來說明載荷萃取方法。
首先我們進(jìn)行正常的多體動(dòng)力學(xué)分析,定義相關(guān)載荷和連接關(guān)系。完成分析以后,通過Load Transfer Configuration功能進(jìn)行載荷萃取。這里用戶可以同時(shí)萃取多個(gè)時(shí)刻,或者挑選幾個(gè)危險(xiǎn)時(shí)刻的載荷進(jìn)行萃取。
當(dāng)載荷萃取到Static Structural分析模塊中后,用戶需要根據(jù)對(duì)應(yīng)的載荷信息,手動(dòng)設(shè)置加載面,載荷萃取同時(shí)只能選擇一個(gè)部件,其余部件在Static Structural中會(huì)自動(dòng)被抑制。這里還要注意一點(diǎn),不是所有萃取到的載荷都要用到強(qiáng)度分析中,部件中約束處的支反力則需要用戶進(jìn)行手動(dòng)刪除,對(duì)某些附加實(shí)體,比如彈簧、球鉸接,不存在扭矩支反力,因此它們的扭矩載荷也需要手動(dòng)進(jìn)行刪除。
Joints、Forces在連接設(shè)置中,都有明確的載荷作用面,Contacts雖然也有明確配合面,但在實(shí)際過程中我們不知道哪些地方接觸,哪些地方不接觸,所以無法直接指定載荷作用點(diǎn),載荷萃取有一定困難。
在MBD中要想萃取接觸載荷,需要采用GeoSurface接觸形式,而不能使用Solid接觸形式。如下以某嚙合齒輪為例來說明接觸面的載荷萃取。在StaticStructural中進(jìn)行載荷萃取時(shí)候,需要將包含接觸的所有面建立Named Selection,并按照con_areaN命名。GeoSurface接觸形式在萃取載荷時(shí),會(huì)在接觸位置映射出一系列的點(diǎn),然后直接將載荷萃取到這些點(diǎn)上,且不需要用戶手動(dòng)關(guān)聯(lián)。
MBD for ANSYS的多體系統(tǒng)計(jì)算法,更加強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)整體的響應(yīng),有別于必須依賴于劃分網(wǎng)格的有限元瞬態(tài)分析,多體計(jì)算最主要的特點(diǎn)表現(xiàn)在計(jì)算速度上,因而能夠在較短時(shí)間內(nèi)評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)的大范圍運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力,是理解機(jī)械系統(tǒng)整體動(dòng)態(tài)行為,并生成結(jié)構(gòu)分析載荷條件的有效途徑。
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