ANSYS刚体运动学分析详解
基于ANSYS经典界面的平移运动的仿真
基于ANSYS经典界⾯的平移运动的仿真
笔者在与许多CAE朋友的交流中,发现⼤家都有共同的困惑:对于⼤变形的仿真,ANSYS经典界⾯的分析能⼒到底如何?它可以对机构进⾏分析吗?在市⾯出版的有关ANSYS的书籍中鲜有这⽅⾯的例⼦.因此笔者决定⾸先分析最简单的⼤变形问题:刚体的平移,看看在经典界⾯中,是如何对刚性平移进⾏仿真的.下⾯就是这样⼀个最简单的例⼦:⼀根刚性杆,将其向右⽔平移动2⽶.
1. 打开ANSYS APDL14.5
2. 添加⼀个MPC184-LINK单元
设置其单元属性
使⽤直接消去法建⽴单元模型
3. 创建两个节点
结果如下图
4. 创建1个单元
通过上述两个节点创建MPC184-LINK单元
5.施加边界条件
设置1号节点的UY=0,UZ=0
设置1号节点的UX=2,其含义是希望它最终在⽔平⽅向上移动2m
6.设置分析类型
设置为静⼒学分析.因为不需要考虑惯性,所以⽤静⼒学分析就可以.
进⾏分析设置如下
即打开⼤变形开关,终⽌分析时间是2秒(不具有实际意义),分为20个载荷⼦步.写出每⼀个载荷⼦步的结果.
7.运⾏仿真
仿真过程中的收敛情况如下图
8.查看结果
通过动画来查看结果
设置查看位移
可以看到主窗⼝中杆件在发⽣刚性平移.下⾯是第⼀步
下⾯是运⾏到最后⼀步
[总结]
可见,使⽤ANSYS经典界⾯分析刚性平移是没有问题的.对于这种纯粹的运动学分析,使⽤ANSYS中的静⼒学分析就可以.在定义⼀个MPC184刚性单元后,设置其⼀个端点的位移,就可以实现刚体的平移.
ANSYS动力学分析汇总
ANSYS动力学分析汇总
ANSYS动力学分析是一种用于研究和分析物体运动和受力的工程分析
方法。它可以帮助工程师和设计师理解和优化物体在运动过程中的性能和
可靠性。ANSYS软件提供了丰富的工具和功能，用于进行各种类型的动力
学分析，包括刚体动力学、柔性体动力学、液体动力学等。本文将对ANSYS动力学分析的基本原理和方法进行总结。
ANSYS动力学分析的基本原理是基于牛顿力学定律和动力学方程。牛
顿力学定律可以用来描述物体在受到力的作用下的运动状态。动力学方程
可以用来计算物体在运动过程中的加速度、速度和位移等参数。在ANSYS 中，可以通过建立适当的模型和应用适当的边界条件来模拟物体的运动和
受力情况，并使用动力学方程进行计算和分析。
在进行ANSYS动力学分析时，首先需要建立几何模型。可以使用ANSYS的几何建模工具来绘制物体的几何形状，并定义其材料属性、边界
条件等。然后，需要定义物体的运动约束和受力条件。运动约束可以用来
限制物体的运动自由度，例如固定物体的特定点或轴。受力条件可以用来
模拟物体受到的外部力和力矩的作用，例如重力、摩擦力、碰撞力等。
在进行ANSYS动力学分析之前，需要定义问题的初始条件和边界条件。初始条件是指物体在分析开始时的状态，例如初始位置、速度和加速度等。边界条件是指物体与外界或其他物体之间的相互作用条件。例如，在液体
动力学分析中，可以定义物体与周围液体之间的流体力学条件，例如流速、压力和粘性等。
完成模型和条件的定义后，可以进行ANSYS动力学分析。ANSYS提供
了一系列求解器和分析工具，用于计算物体在运动过程中的运动和受力情
ansys动力学分析全套讲解
第一章模态分析
§1.1模态分析的定义及其应用
模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性（固有频率和振型），即结构的固有频率和振型，它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。同时，也可以作为其它动力学分析问题的起点，例如瞬态动力学分析、谐响应分析和谱分析，其中模态分析也是进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析所必需的前期分析过程。
ANSYS的模态分析可以对有预应力的结构进行模态分析和循环对称结构模态分析。前者有旋转的涡轮叶片等的模态分析，后者则允许在建立一部分循环对称结构的模型来完成对整个结构的模态分析。
ANSYS产品家族中的模态分析是一个线性分析。任何非线性特性，如塑性和接触（间隙）单元，即使定义了也将被忽略。ANSYS提供了七种模态提取方法，它们分别是子空间法、分块Lanczos法、PowerDynamics法、缩减法、非对称法、阻尼法和QR阻尼法。阻尼法和QR阻尼法允许在结构中存在阻尼。后面将详细介绍模态提取方法。
§1.2模态分析中用到的命令
模态分析使用所有其它分析类型相同的命令来建模和进行分析。同样，无论进行何种类型的分析，均可从用户图形界面（GUI）上选择等效于命令的菜单选项来建模和求解问题。
后面的“模态分析实例（命令流或批处理方式）”将给出进行该实例模态分析时要输入的命令（手工或以批处理方式运行ANSYS时）。而“模态分析实例（GUI方式）” 则给出了以从ANSYS GUI中选择菜单选项方式进行同一实例分析的步骤。（要想了解如何使用命令和GUI选项建模，请参阅<>）。<>中有更详细的按字母顺序列出的ANSYS命令说明。
ansys模态分析报告详解
ANSYS动力学分析指南
作者: 安世亚太
第一章模态分析
§1.1模态分析的定义及其应用
模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性（固有频率和振型），即结构的固有频率和振型，它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。同时，也可以作为其它动力学分析问题的起点，例如瞬态动力学分析、谐响应分析和谱分析，其中模态分析也是进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析所必需的前期分析过程。
ANSYS的模态分析可以对有预应力的结构进行模态分析和循环对称结构模态分析。前者有旋转的涡轮叶片等的模态分析，后者则允许在建立一部分循环对称结构的模型来完成对整个结构的模态分析。
ANSYS产品家族中的模态分析是一个线性分析。任何非线性特性，如塑性和接触（间隙）单元，即使定义了也将被忽略。ANSYS提供了七种模态提取方法，它们分别是子空间法、分块Lanczos法、
PowerDynamics法、缩减法、非对称法、阻尼法和QR阻尼法。阻尼法和QR阻尼法允许在结构中存在阻尼。后面将详细介绍模态提取方法。
§1.2模态分析中用到的命令
模态分析使用所有其它分析类型相同的命令来建模和进行分析。同样，无论进行何种类型的分析，均可从用户图形界面（GUI）上选择等效于命令的菜单选项来建模和求解问题。
后面的“模态分析实例（命令流或批处理方式）”将给出进行该实例模态分析时要输入的命令（手工或以批处理方式运行ANSYS时）。而“模态分析实例（GUI方式）”则给出了以从ANSYS GUI中选择菜单选项方式进行同一实例分析的步骤。（要想了解如何使用命令和GUI选项建模，请参阅<<ANSYS建模与网格指南>>）。<<ANSYS命令参考手册>>中有更详细的按字母顺序列出的ANSYS命令说明。
ANSYS刚体运动学分析详解 2
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Analysis System>Rigid Dynamics（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Engineering Data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Properties of Outline Row 2: Structure Steel表中可以修改材料的特性。
3)关闭A2:Engineering Data，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Import Geometry>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Details of “Solid”中确保所有的Solid对象的Stiffness Behavior（刚度特性）均为Rigid（刚性），如图所示。
ansys动力学分析全套讲解
ansys动力学分析全套讲解
第一章模态分析
§1.1模态分析的定义及其应用
模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性（固有频率和振型），即结构的固有频率和振型，它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。同时，也可以作为其它动力学分析问题的起点，例如瞬态动力学分析、谐响应分析和谱分析，其中模态分析也是进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析所必需的前期分析过程。
ANSYS的模态分析可以对有预应力的结构进行模态分析和循环对称结构模态分析。前者有旋转的涡轮叶片等的模态分析，后者则允许在建立一部分循环对称结构的模型来完成对整个结构的模态分析。
ANSYS产品家族中的模态分析是一个线性分析。任何非线性特性，如塑性和接触（间隙）单元，即使定义了也将被忽略。ANSYS提供了七种模态提取方法，它们分别是子空间法、分块Lanczos法、PowerDynamics法、缩减法、非对称法、阻尼法和QR阻尼法。阻尼法和QR阻尼法允许在结构中存在阻尼。后面将详细介绍模态提取方法。
§1.2模态分析中用到的命令
模态分析使用所有其它分析类型相同的命令来建模和进行分析。同样，无论进行何种类型的分析，均可从用户图形界面（GUI）上选择等效于命令的菜单选项来建模和求解问题。
后面的“模态分析实例（命令流或批处理方式）”将给出进行该实例模态分析时要输入的命令（手工或以批处理方式运行ANSYS时）。而“模态分析实例（GUI方式）” 则给出了以从ANSYS GUI中选择菜单选项方式进行同一实例分析的步骤。（要想了解如何使用命令和GUI选项建模，请参阅<<ANSYS建模与网格指南>>）。<<ANSYS命令参考手册>>中有更详细的按字母顺序列出的ANSYS命令说明。
ansys workbench motion 范例
ANSYS Workbench是一款非常强大的工程仿真软件，其Motion模块可以模拟机械系统的运动学和动力学行为。在工程实践中，我们经常需要对各种机械系统进行运动仿真分析，例如汽车悬挂系统、机械臂运动学分析等。本文将以ANSYS Workbench Motion模块为例，介绍如何进行机械系统的运动仿真分析，并对其中一些常见的案例进行详细讲解。
1. 界面介绍
我们来简单介绍一下ANSYS Workbench Motion模块的界面。在打开ANSYS Workbench软件后，我们可以看到Motion模块在主界面中的位置。Motion模块提供了多种分析工具，包括刚体仿真、柔性仿真、多体动力学分析等，用户可以根据具体的仿真需求选择合适的工具进行仿真分析。
2. 刚体仿真范例
假设我们需要对一个简单的车辆悬挂系统进行运动仿真分析，我们可以使用Motion模块中的刚体仿真工具来实现。我们需要导入车辆悬挂系统的CAD模型，并对系统进行几何参数化和约束设置。我们可以在Motion模块中添加运动学约束和动力学载荷，设置仿真时间和步长等参数。我们可以运行仿真并对仿真结果进行分析和后处理。
3. 柔性仿真范例
除了刚体仿真工具，Motion模块还提供了柔性仿真工具，可以用于对
柔性结构的动态响应进行分析。我们可以使用柔性仿真工具对一个悬
挂系统中的弹簧和减震器进行动态响应分析，进而评估系统的舒适性
和稳定性。在柔性仿真工具中，我们可以添加材料属性、定义初始条
件和约束条件，设置模态分析参数等，从而实现对柔性结构的动态响
ANSYS模态分析教程及实例讲解解析
ANSYS模态分析教程及实例讲解解析
ANSYS是一个广泛应用于工程领域的有限元分析软件，可以用于各种
结构的模态分析，包括机械结构、建筑结构、航空航天结构等。模态分析
是通过计算结构的固有频率和振动模态，用于评估结构的动力特性和振动
响应。以下是一个ANSYS模态分析的教程及实例讲解解析。
一、教程：ANSYS模态分析步骤
步骤1：建立模型
首先，需要使用设计软件绘制或导入一个几何模型。然后，在ANSYS
中选择适当的单元类型和材料属性，并创建适当的网格。确保模型的几何
形状和尺寸准确无误。
步骤2：约束条件
在进行模态分析之前，需要定义适当的约束条件。这些条件包括固定
支持的边界条件、约束点的约束类型、约束方向等。约束条件的选择应该
与实际情况相符。
步骤3：施加载荷
根据实际情况，在模型上施加适当的载荷。这些载荷可以是静态载荷、动态载荷或谐振载荷，具体取决于所要分析的问题。
步骤4：设置分析类型
在ANSYS中，可以选择多种不同的分析类型，包括静态分析、模态分析、动态响应分析等。在进行模态分析时，需要选择模态分析类型，并设
置相应的参数。
步骤5：运行分析
设置好分析类型和参数后，可以运行分析。ANSYS将计算结构的固有
频率和振动模态。运行时间取决于模型的大小和复杂性。
步骤6：结果分析
完成分析后，可以查看和分析计算结果。ANSYS将生成包括固有频率、振动模态形态、振动模态形状等在内的结果信息。可以使用不同的后处理
技术，如模态形态分析、频谱分析等，对结果进行更详细的分析。
二、实例讲解：ANSYS模态分析
以下是一个机械结构的ANSYS模态分析的实例讲解：
ansys workbench中motion模块
Ansys Workbench中Motion模块是Ansys Mechanical的一部分，专门用于分析和模拟运动学和动力学系统。Motion模块提供了丰富的功能和工具，可以用于多种应用领域，包括汽车工程、航空航天、机械设计等。本文将介绍Ansys Workbench中Motion模块的基本概念、功能特点以及使用方法，帮助读者更好地了解和运用该模块。
1. 概述
Ansys Workbench是一款集成式的仿真评台，Motion模块是Ansys Mechanical中的一个重要组成部分。该模块通过集成多体动力学分析（MBD）和有限元分析（FEA）的功能，可以实现对复杂机械系统的全面仿真和分析。Motion模块支持多种运动类型的模拟，包括平动、转动、滑动、转子动力学等。
2. 功能特点
（1）多体动力学分析：Motion模块支持用户建立复杂的多体动力学模型，包括刚体、弹簧、阻尼器等组件，实现对系统运动学和动力学性能的详尽分析。
（2）多种约束和驱动方式：用户可以通过Motion模块实现对系统的多种约束和驱动方式的模拟，包括铰链、滑块、齿轮等，以及电机、液压缸等驱动装置。
（3）多种加载和边界条件：Motion模块支持对系统施加多种加载和边界条件，包括力、力矩、压力、温度等，满足复杂系统仿真分析的需求。
3. 使用方法
（1）建立模型：用户可以通过Ansys Mechanical界面快速建立运动学和动力学模型，选择适当的模型方案、运动类型以及约束和加载条件。
（2）设定分析类型：用户可以选择合适的分析类型，包括静态分析、动态分析、模态分析等，根据实际需求设定分析参数和求解器选项。（3）进行仿真分析：用户可以通过Motion模块进行仿真分析，获取系统的位移、速度、加速度等动态性能参数，评估系统的运行稳定性和安全性。
ANSYS刚体运动学分析详解
A N S Y S刚体运动学分析
详解
LELE was finally revised on the morning of December 16, 2020
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Analysis System>Rigid Dynamics（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Engineering Data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Properties of Outline Row 2: Structure Steel表中可以修改材料的特性。
3)关闭A2:Engineering Data，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Import Geometry>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Details of “Solid”中确保所有的Solid对象的Stiffness Behavior（刚度特性）均为Rigid（刚性），如图所示。
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Analysis System>Rigid Dynamics（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Engineering Data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Properties of Outline Row 2: Structure Steel表中可以修改材料的特性。
3)关闭A2:Engineering Data，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Import Geometry>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Details of “Solid”中确保所有的Solid对象的Stiffness Behavior（刚度特性）均为Rigid（刚性），如图所示。
ANSYS动力学分析指南——模态分析
ANSYS动力学分析指南——模态分析
ANSYS动力学分析是一种用于评估和优化机械结构、系统或装置的动
态性能的分析方法。其中模态分析是其中一种常见的分析类型，通过模态
分析可以获取结构的固有频率、振型和模态质量等信息，从而更准确地评
估结构的动态响应。
下面是一个ANSYS动力学模态分析的步骤指南：
1.导入几何模型：首先，需要将几何模型导入到ANSYS中。可以使用ANSYS自带的几何建模工具创建模型，也可以从CAD软件中导入现有模型。在导入几何模型时，需要确保模型的几何尺寸和几何形状正确无误。
2.建立材料属性：为了进行动力学分析，在模型中必须定义材料的属性。这包括材料的密度、弹性模量、泊松比等。如果需要考虑材料的各向
异性，还需要定义合适的各向异性参数。
3.设置边界条件：为了模拟真实工程环境下的载荷作用，需要为模型
设置适当的边界条件。这包括固支约束、加载条件和约束条件等。在模型
中的各个节点上，需要确保边界条件的正确性和合理性。
4.选择求解器类型：ANSYS提供了多种求解器类型，可以根据实际需
求选择合适的求解器。在动力学模态分析中，通常使用的是频域求解器或
模型超级定法(Modal Superposition Method)求解器。
5.网格划分：在进行动力学模态分析之前，需要对模型进行网格划分。网格划分的目的是将连续的结构离散为有限的单元，从而对模型进行数值
求解。在网格划分时，需要根据模型的复杂程度和准确性要求进行适当的
划分。
6.设置求解参数：在进行动力学模态分析之前，需要设置一些求解参数。这包括求解器的收敛准则、求解的频率范围和预期的模态数量等。这些参数的设置可以影响到求解结果的准确性和计算效率。
ANSYS Workbench 19.0基础入门与工程实践 第14章 刚体动力学分析
14.1.1 拉格朗日法
• 拉格朗日法是一种相对坐标的方法，其动力学方程的形式 为拉格朗日坐标阵的二阶微分方程组，如式所示：
14.1.2 笛卡儿法
• 笛卡儿法是一种绝对坐标法，它以系统中的每个部件为单 元，建立固结在刚体上的坐标系，刚体位置相对于一个公 共参考系进行定义，通过欧拉角或者欧拉参数来描述相对 的位置坐标。
14.4 本章小结
• 刚体动力学分析在研究系统的运动状态和关系中非常实用， 而且计算效率较纯柔性体分析更高。本章通过两个简单的 分析实例，对如何进行刚体动力学分析进行了详细的介绍， 尤其是齿轮啮合问题中涉及刚体接触面的网格划分，与其 他类型分析存在一定的差别，读者在学习使用中需要仔细 处理。
1421问题描述1422几何建模1423材料属性设置1424运动副设置1425载荷及驱动设置1426模型求解设置1427结果后处理143齿轮啮合分析齿轮啮合非常普遍本例主要利用刚体动力学仿真方法对齿轮的啮合过程进行详细介绍研究齿轮在啮合过程中的接触力以及转速关系为读者学习刚体动力学方法提供案例实践和使用指导
第十四章
刚体动力学分析
14.1 刚体动力学简介
• 刚体运动学分析属于多体动力学的一部分内容，其分析中 涉及的诸多零部件都为刚体，因此也成为多刚体动力学分 析。它们通过特定的关节将诸多零件连接在一起，实现特 定的运动和功能，这些部件组成的系统也称为多刚体系统。
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Analysis System>Rigid Dynamics（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Engineering Data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Properties of Outline Row 2: Structure Steel表中可以修改材料的特性。
3)关闭A2:Engineering Data，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Import Geometry>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Details of “Solid”中确保所有的Solid对象的Stiffness Behavior（刚度特性）均为Rigid（刚性），如图所示。
ANSYS刚柔混合多体动力学分析技术
Flexible Dynamics
Modal Superposition
Linear Transient Dynamic
Spectrum
Harmonic Response
Response Spectrum
Random Vibration
A. 多体动力学简介
Ansys中有两种多体动力学分析:
多刚体系统运动分析
Revolute joint
FX=1.51 N MY=6.05 x 10-2 N-m
Joint Features—Redundancy Analysis
• Answer : 模型存在过约束，使用过约束分析，更改运动副类型. 过约束分析显式多余约束
更改revolute joint为 spherical joint 和 slot joint
• 只包含刚性体 • 求解快 • 由于接触或者运动副产生运动 • 主要求解各个零部件的位移、速度、加速度和反作用力/力矩等历程曲线。 • 支持大变形大旋转效应 • 通过“Rigid Dynamics” 分析模块实现
ANSYS MECHANICAL: 1min RIGID DYNAMIC: 1s
A.多体动力学简介
Joint Features—Redundancy Analysis
• 进行过约束分析，改善约束条件
Joint Features—Configuration Tool
ansys运动学仿真案例
ansys运动学仿真案例
标题：ANSYS运动学仿真案例
1. 汽车悬挂系统的运动学仿真
通过ANSYS软件对汽车悬挂系统进行运动学仿真，可以分析悬挂系统在不同路况下的运动情况，包括悬挂系统的行程、角度变化等。这有助于优化悬挂系统的设计，提高汽车的悬挂性能和乘坐舒适性。
2. 机械手臂的运动学仿真
利用ANSYS软件对机械手臂进行运动学仿真，可以模拟机械手臂在不同姿态下的运动轨迹、关节角度变化等。通过仿真分析，可以评估机械手臂的运动性能，优化设计参数，提高机械手臂的精度和灵活性。
3. 机械传动系统的运动学仿真
对机械传动系统进行运动学仿真，可以分析传动系统的速度、加速度、位置等参数变化情况。通过仿真结果，可以评估传动系统的运动性能，优化传动比例、轴承布局等设计参数，提高传动效率和可靠性。
4. 四轮转向车辆的运动学仿真
对四轮转向车辆进行运动学仿真，可以研究车辆的转弯半径、车身侧倾角等参数的变化。通过仿真分析，可以优化转向系统的设计，提高车辆的操控性和稳定性。
5. 飞机起落架的运动学仿真
利用ANSYS软件对飞机起落架进行运动学仿真，可以模拟起落架的收放过程、角度变化等。通过仿真分析，可以评估起落架的运动性能，优化设计参数，提高起落架的可靠性和安全性。
6. 水下机器人的运动学仿真
对水下机器人进行运动学仿真，可以模拟机器人在水下环境中的运动轨迹、关节角度变化等。通过仿真分析，可以评估机器人的运动性能，优化设计参数，提高水下机器人的灵活性和操作性。
7. 制动系统的运动学仿真
通过ANSYS软件对制动系统进行运动学仿真，可以模拟制动片与刹车盘之间的接触状态、刹车盘的运动轨迹等。通过仿真分析，可以优化制动系统的设计，提高刹车效果和使用寿命。
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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Analysis System>Rigid Dynamics（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Engineering Data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Properties of Outline Row 2: Structure Steel表中可以修改材料的特性。
3)关闭A2:Engineering Data，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Import Geometry>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Details of “Solid”中确保所有的Solid对象的Stiffness Behavior（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>Joint Load，此时在树结构图中会出现Joint Load对象。
3)设置Joint Load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Rigid Dynamics（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Solution Information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Total Deformation 选项。
3)选择视图区域的零件，然后单击Details of “Total Deformation”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Total Deformation上单击右键，在弹出的快捷菜单中选择Evaluate All Results，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>Total Velocity，设置得到对象Total Velocity（总的速度）。
6)选择视图区域的零件，然后单击Details of “Total Velocity”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Total Velocity上单击右键，在弹出的快捷菜单中选择Evaluate All Results，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Total Deformation 2选项。
2)选择视图区域的零件，然后单击Details of “Total Deformation 2”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。
Total Deformation 2
Total
Deformation 3
Total
Deformation 4
Total
Deformation 5
Scoping Mechod Geometry
Selection Geometry
Selection
Geometry
Selection
Geometry
Selection
Geometry All Bodies All Bodies All Bodies All Bodies
Type Total
Deformation
Total
Deformation
Total
Deformation
Total
Deformation