ANSYS刚体运动学分析详解.docx

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ANSYS刚体运动学分析详解

ANSYS刚体运动学分析详解

刚体运动学分析

一、前处理

1.创建分析项目

双击主界面Toolbox中的AnalysisSystem>RigidDynamics（刚体动力学）选项，在项目管理区创建分析项目A，如图所示。

2.定义材料数据

1）双击项目A中的A2栏EngineeringData项，进入材料参数设置界面，在该界面下即可进行材料参数设置。

2）根据实际工程材料的特性，在PropertiesofOutlineRow2:

StructureSteel表中可以修改材料的特性。

3）关闭A2:

EngineeringData，返回到Workbench主界面，材料库添加完毕。

3.添加几何模型

1）在A2栏的Geometry上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择ImportGeometry>Browse，此时会弹出“打开”对话框。

2）在弹出的对话框中选择文件路径，导入chap16几何体文件，此时A2栏Geometry后的？

变为√，表示实体模型已经存在。

3）单击DM（DesignModeler）界面右上角的“关闭”按钮退出DM，返回到Workbench主界面。

4.定义零件行为

1）双击主界面项目管理区项目A中的A3栏Model项，进入Mechanical界面，在该界面下即可进行网格的划分、分析设置、结果查看等操作。

2）选择Mechanical界面左侧Outline树结构图中Geometry选项下的所有Solid，在Detailsof“Solid”中确保所有的Solid对象的StiffnessBehavior（刚度特性）均为Rigid（刚性），如图所示。

5.设置连接

1）查看是否生成了Contact接触，如存在，则全部删除，如图所示。

2）选择Mechanical界面左侧Outline树结构图中的Connections对象，然后在工具箱中选择Body-Ground>Revolute，此时树结构图中出现Revolute对象。

3）设置Revolute对象的细节窗口如图所示，然后单击选择左边实体底部的孔，并在细节窗口中的Scope中单击Apply按钮。

4）按照上面的方法，继续添加Revolute对象。

设置Revolute对象的细节窗口如图所示。

然后单击选择右边实体底部的孔，并在细节窗口中的Scope中单击Apply按钮。

5）按照上面的方法，继续添加Revolute对象。

设置Revolute对象的细节窗口如图所示，然后单击选择左边实体上部的孔，并在细节窗口中的Reference>Scope中单击Apply按钮。

然后单击连杆对应的孔，并在细节窗口中的Reference>Scope中单击Apply按钮。

6）按照上面的方法，继续添加Revolute对象。

设置Revolute对象的细节窗口如图所示，然后单击选择右边实体上部的孔，并在细节窗口中的Reference>Scope中单击Apply按钮。

然后单击连杆对应的孔，并在细节窗口中的Reference>Scope中单击Apply按钮。

6.设置初始条件

1）选择Mechanical界面左侧Outline树结构图中的Transient（瞬态）（A5）选项，此时会出现Environment工具栏。

2）选择Environment工具栏中的Loads>JointLoad，此时在树结构图中会出现JointLoad对象。

3）设置JointLoad对象细节窗口，选择的连接为短臂对应的对地连接，设置结果如图所示。

二、求解

在Outline树结构图中的RigidDynamics（A5）选项单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择Solve，此时会弹出进度显示条，表示正在求解，当求解完成后进度条自动消失。

求解完成后可以通过SolutionInformation查看求解过程信息。

三、后处理

1.查看整体响应

1）选择Mechanical界面左侧树结构图中的Solution（A6）选项，此时会出现Solution工具栏。

2）选择Solution工具栏中的Deformation>Total，此时在树结构图中会出现TotalDeformation选项。

3）选择视图区域的零件，然后单击Detailsof“TotalDeformation”细节窗口中Geometry选项下的Apply按钮，此时添加整体变形图。

4）在Outline树结构图中的TotalDeformation上单击右键，在弹出的快捷菜单中选择EvaluateAllResults，此时进行求解，求解后得到的图形如图所示。

5）选择Solution工具栏中的Deformation>TotalVelocity，设置得到对象TotalVelocity（总的速度）。

6）选择视图区域的零件，然后单击Detailsof“TotalVelocity”细节窗口中Geometry选项下的Apply按钮，此时添加整体速度图。

7）在Outline树结构图中的TotalVelocity上单击右键，在弹出的快捷菜单中选择EvaluateAllResults，此时进行求解，求解后得到的图像如图所示。

2.查看变形时间历程结果

1）选择Solution工具栏中的Deformation>Total，此时在树结构图中会出现TotalDeformation2选项。

2）选择视图区域的零件，然后单击Detailsof“TotalDeformation2”细节窗口中Geometry选项下的Apply按钮，此时添加整体变形图。

设置细节窗口中内容如表所示。

TotalDeformation2

TotalDeformation3

TotalDeformation4

TotalDeformation5

ScopingMechod

GeometrySelection

GeometrySelection

GeometrySelection

GeometrySelection

Geometry

AllBodies

AllBodies

AllBodies

AllBodies

Type

TotalDeformation

TotalDeformation

TotalDeformation

TotalDeformation

By

Time

Time

Time

Time

DisplayTime

3）按以上步骤，继续添加TotalDeformation3-5，并设置细节窗口中内容如表所示。

4）在Outline树结构图中的TotalDeformation2上单击右键，在弹出的快捷菜单中选择EvaluateAllResults，此时进行求解，求解后得到的图形如图所示。