ANSYS剛體運動學(xué)分析詳解

1、剛體運動學(xué)分析一、前處理1 .創(chuàng)建分析項目雙擊主界面 Toolbox中的Analysis System>Rigid Dynamics （剛體動力學(xué)） 選項，在項目管 理區(qū)創(chuàng)建分析項目 A,如圖所示。2 .定義材料數(shù)據(jù)1）雙擊項目A中的A2欄Engineering Data項，進入材料參數(shù)設(shè)置界面，在該界面下即可進行材料參數(shù)設(shè)置。2）根據(jù)實際工程材料的特性，在Properties of Outline Row 2: Structure Steel表中可以修改材料的特性。3）關(guān)閉A2:Engineering Data,返回到 Workbench主界面，材料庫添加完畢。3 .添加幾何模型1）在

2、A2欄的Geometry上單擊鼠標右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇Import Geometry>Browse ,此時會彈出"打開"對話框。2）在彈出的對話框中選擇文件路徑， 導(dǎo)入chap16幾何體文件，此時A2欄Geometry后的？ 變?yōu)?，表示實體模型已經(jīng)存在。3）單擊DM （ DesignModeler）界面右上角的"關(guān)閉"按鈕退出 DM,返回到 Workbench主 界面。4 .定義零件行為1）雙擊主界面項目管理區(qū)項目A中的A3欄Model項，進入Mechanical界面，在該界面下即可進行網(wǎng)格的劃分、分析設(shè)置、結(jié)果查看等操作。5CO.OCl5

3、Xi CO2）選擇Mechanical界面左側(cè) Outline樹結(jié)構(gòu)圖中 Geometry選項下白所有 Solid,在Details of Solid”中確保所有的 Solid對象的Stiffness Behavior （剛度特性）均為 Rigid （剛性），如圖所 示。Details of 'Solid"SuppressedmoStiffness BehaviorRigidReference Tern perature0y EnvironmentMaterialAssigrimentStructural 型eel+ Graphics PropertiesDefinition

4、3+外郵山整片沙+ Propfrrtws+1 Statistics5 .設(shè)置連接1）查看是否生成了 Contact接觸，如存在，則全部刪除，如圖所示。 回,“.他 Corrections自“、南 ConUcteContact Region .Contact Region 22）選才M Mechanical界面左側(cè)Outline樹結(jié)構(gòu)圖中的 Connections對象，然后在工具箱中選擇 Body-Ground>Revolute ,此時樹結(jié)構(gòu)圖中出現(xiàn) Revolute對象。E 置 ConnectjartsContactsJoints由， Revolute * Ground To Solid

5、3）設(shè)置Revolute對象的細節(jié)窗口如圖所示，然后單擊選擇左邊實體底部的孔，并在細節(jié)窗口中的Scope中單擊 Apply按鈕。DefiriitioriConinection TypeBoidy-GrouridJyueRevoluteTorsional Stiffness0. N mm/0Torsional Damping0, N mm VSuppressedNoReferenceCoordinate SystemReference Coordinate SystemMobileScoping MethodGeometry SelectionApplied ByRemote Attachmer

6、rtScope1 FaceBodyInitial PositionUnchangedStop方Details of 'Revolute - Ground To Solid*斗-二+4）按照上面的方法，繼續(xù)添加Revolute對象。設(shè)置Revolute對象的細節(jié)窗口如圖所示。然后單擊選擇右邊實體底部的孔，并在細節(jié)窗口中的Scope中單擊Apply按鈕。Details of HRevolute - Ground To Solid"qR口efin i tianConnertiori TyqseBodv-GraundTypeRtvolutflTonional Stiffness0 N

7、-mnVToriioral Camping0. M-mrri $/*SuppressedNo-ReferenfieCaordinstc SystenrRefecence Coordinate-MobikScoping MethodGeometry S«l#rtionApplied ByR？mctf Attach nentScope1 FaceBodySolid1rlit 向 1 PositionUhcharged千5 t4P55）按照上面的方法，繼續(xù)添加Revolute對象。設(shè)置Revolute對象的細節(jié)窗口如圖所示， 然 后單擊選擇左邊實體上部的孔，并在細節(jié)窗口中的Referenc

8、e>Scope中單擊Apply按鈕。然后單擊連桿對應(yīng)的孔，并在細節(jié)窗口中的Reference>Scope中單擊Apply按鈕。DedHnitficnConnection Typeaody-fiodyTypeR.evo1 u.teTar&iional Sliffness0. hl-mmrii/"Torsional Damp no0- Nl mm -sSuppressecMdReferenceSccpirg MethodGearrir&try SelectionAopHied By艮片 mol- Aflac hrn>ent1 f-acaBadyCoo r

9、d mate Syste inReferenceCoordinirte SystemM»blk丸?？? 口口 MrlhodGromH'ty Select ionAd plied Byftemote Artachment女dx1 FaceBodyinitial Potiton3 gpDetailof "Revolute = Solid To Solid1146）按照上面的方法，繼續(xù)添加Revolute對象。設(shè)置 Revolute對象的細節(jié)窗口如圖所示，然后單擊選擇右邊實體上部的孔，并在細節(jié)窗口中的Reference>Scope中單擊Apply按鈕。然后單擊連桿對

10、應(yīng)的孔，并在細節(jié)窗口中的Reference>Scope中單擊Apply按鈕。DefiriitianCcnnerton Typesody-BodyType.ewolliJteTorsnonal Stiffness。.N rnm/*1 orsional Darriipingd N mmi s/"Su pp rentedJljbrCDpiiig MethodGeomittiry electionApplied ayremote AttachmentScope1 Foc.'eBodyn"Coordin3it$ sytcemreference c&oirdina

11、Te Systern.Mobl 1 人5cophg。MethodGeometry SelectionApplied ByAttach mGntScop41BodyEEI1Initial PositionjH<clBiiOHg'CdSt9pftDetails of 'Revolute -邑nlid To06.設(shè)置初始條件1）選才M Mechanical界面左側(cè) Outline樹結(jié)構(gòu)圖中的 Transient （瞬態(tài)）（A5）選項，此時會出 現(xiàn)Environment工具欄。2）選擇Environment工具欄中的 Loads>Joint Load,此時在樹結(jié)構(gòu)圖中會出現(xiàn)

12、Joint Load對IranInsert由AccderationSlj Standard Earth GravityIs of "TransientyskiTyiwzj Clear Generated Data81tl Rer ame (F211 Open Solver Files DirectoryStrurtur-alRemote For ceJoint Lo-ad以 Remote Displacemenl以 Constraint Equation邑 Ccmina nd s3）設(shè)置Joint Load對象細節(jié)窗口，選擇的連接為短臂對應(yīng)的對地連接，設(shè)置結(jié)果如圖所示。官-:嗎 Tr

13、anMent （A5）Analysis Settings£t-ep ControlsNumber OfZCurrent Step Number1Step End lime4. £Auto Time SteppingOnCa rry Over Ti me StepOff|Initial Time Stepl.e-002 EMinimunftTime Stepl.e-007 5MaxirnumTime tep5e00E 5Selver Centr»KTime Integration TypeRunge-Kutta 4Use StabilizationOffLKe Po

14、sition CorrectionY«Use Velocity Correction¥«Dropoff Tcleran«Le-006Nonlinear ControlsOutput Cor trekAnalysis Data MnagmentSolver File5 Dire eta ryC:U5trsA.dminirtratorAppDataLa .Seratch 5©府曾 Fily DirettaryVisibilityHankie nt: AS)Analysis 5ettirig5JointRfYolute - Ground To Sol

15、idDefinitionDOFRotation ZTypeRoUtional VelocityMagnitudeTabular DataSuppressedNoTable FittingFitting MethodProgram ControlledDetails of "Joint - Rotational Velocity'T«,cil*r IDa ' fiTh* %： *.】. i ” ；D.J&iit - RotatarwI v'elQaty二、求解在Outline樹結(jié)構(gòu)圖中的 Rigid Dynamics (A5)選項單擊鼠標右鍵，

16、在彈出的快捷菜單中選才i Soke,此時會彈出進度顯示條，表示正在求解，當求解完成后進度條自動消失。求解 完成后可以通過 Solution Information查看求解過程信息。三、后處理1 .查看整體響應(yīng)1)選才M Mechanical界面左側(cè)樹結(jié)構(gòu)圖中的Solution(A6)選項，此時會出現(xiàn) Solution工具欄。2)選擇Solution工具欄中的 Deformation>Total ,此時在樹結(jié)構(gòu)圖中會出現(xiàn)Total Deformation選項。臼 劍 Solution (AS)SoLbon InformatanTotal Deformation ：3)選擇視圖區(qū)域的零件，然

17、后單擊Details of " TotaDeformation ”細節(jié)窗口中 Geometry選項下的Apply按鈕，此時添加整體變形圖。4)在Outline樹結(jié)構(gòu)圖中的Total Deformation上單擊右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇Evaluate All Results,此時進行求解，求解后得到的圖形如圖所示。酬匕布川E » 11 彳2 tac LAji,£* 次eh口十 |rm|* . nr -r I*嶺MMaw管“6141小飛N網(wǎng)迷塞9葡孑H 41馴上好14411U2劇卻14514413俸LS71717743蚓34W21B.47144JLV97I1m&

18、#171;TflbU心r U巾I""!«自下事曲;KKTMaE hLSb 77X7 6沁M B1X93 副3M 47<.lb 3MZr BMM W.SMkl5）選擇 Solution 工具欄中的 Deformation>Total Velocity ,設(shè)置得到對象 Total Velocity （總的 速度）。6）選擇視圖區(qū)域的零件，然后單擊 Details of Total Velocity”細節(jié)窗口中Geometry選項下的Apply按鈕，此時添加整體速度圖。S-".匈 Solution （A6）Solution InformationT

19、otaJ DeformationTotal Vdodty7）在Outline樹結(jié)構(gòu)圖中的Total Velocity上單擊右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇Evaluate AllResults,此時進行求解，求解后得到的圖像如圖所示。* 2%.如Wf 4N A 11L 111 Q ICFfMiH1!«D1日Y1M刈.導(dǎo)141157U.3B15.3Mi卻如15 mismHIFJ144157H35541W-15JT.“皿7X）g? itl5Jt然打w15m浮空修-3.8BM15ML15M加.1Enwfcjl jP| 尸 Itojrwft2D 17/5/21 星期 E TiF 22=00239

20、3.1 Max2c Q 1.722i&22116.32C27.91935.01E4441752.91E6K51570 Min2 .查看變形時間歷程結(jié)果1）選擇Solution工具欄中的 Deformation>Total ,此時在樹結(jié)構(gòu)圖中會出現(xiàn)Total Deformation2選項。京一國 Solutwn （山6）J f Soluton IrifocmatifiriiT cital DefarmatiDrYTotal VelocityTotal Deforrnation 2J同2）選擇視圖區(qū)域的零件，然后單擊Details of Total Deformation 2”細節(jié)窗口中 Geometry選項下的Apply按鈕，此時添加整體變形圖。設(shè)置細節(jié)窗口中內(nèi)容如表所示。TotalDeformation 2TotalDeformation 3TotalDeformation 4TotalDeformation 5Scoping MechodGeometry SelectionGeometry SelectionGeometry SelectionGeometry SelectionGeometryAll BodiesAll BodiesAll BodiesAll BodiesTypeTotal DeformationTotalD