文档介绍：ADAMS柔性体
ADAMS是美国MDI公司开发的机械系统动力学仿真分析软件,其求解器采用多刚体动力学理论中的拉格朗日方程方法,建立系统动力学方程,对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析,输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。
对系统动力分析而言,结构本身的弹性变形与系统的宏观刚体运动同等重要。ADAMS中的所有物体均以刚体定义,忽略结构柔度对系统的影响,一般的有限元分析软件对包含大位移运动的系统动力学分析又无能为力,因此在ADAMS中实现刚体和柔体相结合的系统动力学分析是一个较可行的解决方法。1996年,ADAMS推出ADAMS/Flex模块,实现了同时包含刚体和柔体的机构动力学分析。
ADAMS中,有3种建立柔性体的方法:
,将一个构件离散成许多段刚性构件,离散后的刚性构件之间采用柔性梁连接,
只适用于简单的构件,其实质还是刚性构件柔性连接,不算是真正的柔性体;
离散柔性连接件:把一个刚性构件离散为几个小刚性构件,小刚性构件之间通过柔性梁连接, 离散柔性连接件的变形是柔性梁连接的变形,并不是小刚性构件的变形, 小刚性构件的任意两点不能产生相对位移,所以离散柔性连接件本质是刚性构件的范畴内。
每段离散件有自己的质心坐标系、名称、颜色和质量信息等属性,每段离
散件是一个独立的刚性构件,可以像编辑其他刚性构件一样来编辑每段离
散件。
柔性连接件的优点:这种柔性体可以模拟物体的非线性变形,但只适用于简单结构,可以直
接帮助用户计算横截面的属性,比直接使用柔性梁连接将两个构件连接
起来方便
Build——Flexible bodies——Discrete Flexible Link
Name: Dis_flex,系统自动按照Dis_flex_elem1、Dis_flex_elem2......的顺序给每个离散
连接件起一个名称,Dis_flex_beam1、Dis_flex_beam2.......的顺序给每个柔性梁
连接起一个名字
Damping Ratio 设置柔性梁连接的粘性阻尼和刚度之间的比值
Attachment 确定起始端和中终止端与其他构件之间的连接关系:free、刚性rigid、柔性flexible
,进行模态计算,将计算的模态保存为模态中性文件MNF(Modal Neutral File),直接读取到ADAMS中建立柔性体;
由于采用的是模态线性叠加来模拟物体变形,因此模态式柔性体仅适用于线性结构的受力行为。
构件的模态是构件自身的一个物理属性,一个构件一旦制造出来,它的模态就是自身的一种属性。在将几何模型离散成有限元模型后,有限元模型的各个节点有一定的自由度,这样所有节点自由度的和就构成了有限元模型的自由度,一个有限元模型有多少个自由度,它就有多少阶模态。由于构件各个节点的实际位移是模态的按照一定比例的线性叠加,这个比例就是一个系数,通常成为模态参与因子,参与因子越大,对应的模态对构件变形的贡献量就越多,因此对构件振动的分析,可以从构件的模态参与因子的大小来分析,如果构件在振动时,某阶模态的参与因子大,就可以通过改进设计,抑制该阶模态对振动贡献量,可以明
显降低构件的振动。