应用 | MBD for ANSYS 有限元载荷的自动萃取

2017-03-10 by:CAE仿真在线来源:互联网

MBD for ANSYS是紧密集成在ANSYS Workbench强大工作平台上的一个附加模块。用户可以在ProjectSchematic视窗中创建MBD分析Case并管理,同时通过MBD工具栏及MBDOutline提供完整的多体动力学分析前后处理功能。

通过MBD可以对整个系统进行动力学仿真,同时捕获任意部件上因复杂非线性相互作用而产生的力,最后利用MBD载荷自动萃取功能,将有限元载荷耦合至对应的强度分析。下面将就MBD的载荷萃取方式做几点讨论。

在MBD中,主要连接形式为Joints、Forces和Contacts,当分析系统中不涉及Contacts时,载荷萃取相对方便,以如下所示的模型为示例来说明载荷萃取方法。

应用 | MBD for ANSYS 有限元载荷的自动萃取ansys分析案例图片1

首先我们进行正常的多体动力学分析,定义相关载荷和连接关系。完成分析以后,通过Load Transfer Configuration功能进行载荷萃取。这里用户可以同时萃取多个时刻,或者挑选几个危险时刻的载荷进行萃取。

应用 | MBD for ANSYS 有限元载荷的自动萃取ansys分析案例图片2

当载荷萃取到Static Structural分析模块中后,用户需要根据对应的载荷信息,手动设置加载面,载荷萃取同时只能选择一个部件,其余部件在Static Structural中会自动被抑制。这里还要注意一点,不是所有萃取到的载荷都要用到强度分析中,部件中约束处的支反力则需要用户进行手动删除,对某些附加实体,比如弹簧、球铰接,不存在扭矩支反力,因此它们的扭矩载荷也需要手动进行删除。

应用 | MBD for ANSYS 有限元载荷的自动萃取ansys仿真分析图片3

Joints、Forces在连接设置中,都有明确的载荷作用面,Contacts虽然也有明确配合面,但在实际过程中我们不知道哪些地方接触,哪些地方不接触,所以无法直接指定载荷作用点,载荷萃取有一定困难。

在MBD中要想萃取接触载荷,需要采用GeoSurface接触形式,而不能使用Solid接触形式。如下以某啮合齿轮为例来说明接触面的载荷萃取。在StaticStructural中进行载荷萃取时候,需要将包含接触的所有面建立Named Selection,并按照con_areaN命名。GeoSurface接触形式在萃取载荷时,会在接触位置映射出一系列的点,然后直接将载荷萃取到这些点上,且不需要用户手动关联。