ANSYS刚体运动学分析详解
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况。
可以通过选择适当的求解器和设置计算参数来进行分析。
在分析过程中，可以观察物体的运动轨迹、变形情况、受力分布等变化，并根据需要进行结果的后处理和解读。
ANSYS动力学分析可以应用于多个领域和行业，例如机械工程、汽车工程、航空航天工程等。
它可以用于优化产品的设计和性能，预测物体的运动和受力情况，评估产品的可靠性和安全性等。
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DMDesignModeler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 DynamicsA5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SolutionA6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 2TotalDeformation 3TotalDeformation 4TotalDeformation 5Scoping Mechod GeometrySelection GeometrySelectionGeometrySelectionGeometrySelectionGeometry All Bodies All Bodies All Bodies All BodiesType TotalDeformationTotalDeformationTotalDeformationTotalDeformationBy Time Time Time TimeDisplay Time3按以上步骤,继续添加Total Deformation 3-5,并设置细节窗口中内容如表所示;4在Outline树结构图中的Total Deformation 2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;。
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。
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。
ANSYS刚柔混合多体动力学分析技术
• “Sync Views”
• 窗口同步
Joint Features—Reference Coordinate Systems
• 参考坐标系:
• 自动位于joint分支下. • 可以手动更改
Joint Features—Stops
• Stops或者 Lock设置运动副的运动极限或条件. • 当达到相对运动，Stops限制条件会有冲击发生，
Lock则是锁定在固定
• SECSTOP • SECLOCK
Joint Features—DOF Checker (Background)
• 存在过约束问题，也可以计算，但是结果变得不准确. • Question : 模型对称，为什么支反力不对称?
Revolute joint
FX=0 N MY=0 N-m
• 多体动力学和其他模块的连接
Step1 ：导入几何
Step2 ：定义运动副和接触
使用多窗口工具
自由度检查和过约束分析
Step3 ：加载载荷和边界，进行分析设置
载荷可通过直接拖动运动副形式实现
• 载荷步数目
• 初始、最小、 最大时间步
• 输出控制
Step4 ：后处理
指定时间点输出
大纲
• 多体动力学分析组成 • 多体动力学分析流程
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
• 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ine Connections
基于ANSYS Workbench大摆锤刚体动力学分析
( Ｓｐｅｃｉａｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｓａｆｅｔｙ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｈｅｎａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅꎬ Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ Ｈｅｎａｎ ４５００００ꎬ Ｃｈｉｎａ) Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｂｉｇ ｐｅｎｄｕｌｕｍ ｉｓ ａ ｔｙｐｅ ｏｆ ｌａｒｇｅ－ｓｃａｌｅ ａｍｕｓｅｍｅｎｔ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔꎻ ｐａｓｓｅｎｇｅｒｓ ｓｉｔ ｏｎ ｔｈｅ ｓｅａｔｓ ｆｉｘｅｄ ｔｏ ｔｕｒｎｔａｂｌｅ ａｎｄ ｅｘ￣ ｐｅｒｉｅｎｃｅ ｔｈｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｓｗｉｎｇ ａｎｄ ｒｏｔａｔｉｎｇ. Ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｓｐｅｅｄꎬ ｌａｒｇｅ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｍｐｌｅｘ ｌｏａｄｉｎｇ ｃｏｎｄｉ￣ ｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｌａｒｇｅ ｐｅｎｄｕｌｕｍꎬ ｉｔ ｉｓ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｋｉｎｅｔｉｃ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｂｉｇ ｐｅｎｄｕｌｕｍ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗｏｒｋｉｎｇ ｃｏｎ￣ ｄｉｔｉｏｎｓ. Ｔｈｅ Ｒｉｇｉｄ Ｄｙｎａｍｉｃｓ ｍｏｄｕｌｅ ｏｆ ＡＮＳＹＳ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｃｏｎｄｕｃｔ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｆｏｒ ｔｈｅ ｂｉｇ ｐｅｎｄｕｌｕｍ. Ｉｎ ｔｈｅ ｖｉｒｔｕａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｏｆ ｆｕｌｌ－ｌｏａｄ ａｎｄ ｐａｒｔ－ｌｏａｄꎬ ｔｈｅ ｍｏｔｉｏｎ ａｎｄ ｆｏｒｃｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｔｉｒｅ ｂｉｇ ｐｅｎ￣ ｄｕｌｕｍ ａｒｅ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ. Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓꎬ ｔｈｅ ｖｅｌｏｃｉｔｙꎬ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｌｏａｄｉｎｇ ｔｉｍｅ ｏｆ ｅａｃｈ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｃａｎ ｂｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ ｓｔａｇｅ. Ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｉｍｐｒｏｖｅｓ ｄｅｓｉｇｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ ａｃｃｕｒａｃｙ. Ｔｈｅ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｕｔｓ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｄ ｗｏｒｄｓ: ｂｉｇ ｐｅｎｄｕｌｕｍꎻ ａｍｕｓｅｍｅｎｔ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔꎻ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎꎻ ｄｙｎａｍｉｃｓ ａｎａｌｙｓｉｓ
ansys刚体动力学 速度曲线
ansys刚体动力学速度曲线ANSYS刚体动力学与速度曲线引言ANSYS是一款多用途的工程分析软件，广泛用于各个领域的结构、流体、电磁、热等工程问题的模拟和分析。
其中，刚体动力学是ANSYS中的一个重要模块之一，主要用于对刚体的运动、转动和冲击等动力学问题进行建模和求解。
本文将重点介绍ANSYS刚体动力学中的速度曲线，并对其应用进行详细阐述。
一、刚体动力学基础刚体是指其内部分子相对位置不发生改变的物体。
在刚体的运动学研究中，我们通常用位移、速度和加速度等物理量来描述刚体的运动状态。
而刚体动力学则进一步研究刚体受到外力作用时的运动规律，主要包括刚体的平动、旋转和相对运动等问题。
在ANSYS中，我们可以通过建立刚体的几何模型并定义约束和载荷条件来模拟刚体的运动。
通过输入物体的质量、转动惯量和作用力等参数，可以在系统给定的时间范围内，求解出刚体各点的位移、速度和加速度等运动参数，并绘制出相应的动力学曲线。
二、刚体的速度曲线求解方法1. 刚体的平动速度曲线求解刚体的平动是指刚体的质心在外力作用下做直线运动。
在ANSYS中，我们可以通过输入刚体质心的初始位置、质量和外力作用等参数，以及约束条件（如刚体所在系统的边界条件），通过求解刚体质心的加速度方程，进而求得刚体的速度曲线。
具体求解步骤如下：（1）建立刚体的几何模型，并确定质心位置。
（2）输入刚体的质量参数和约束条件。
（3）定义外力作用，并设置作用方式和作用时间范围。
（4）通过求解刚体质心的运动方程，得到刚体的平动速度曲线。
2. 刚体的旋转速度曲线求解刚体的旋转是指刚体绕质心或其他旋转中心做圆周或曲线运动。
在ANSYS中，我们可以通过输入刚体的转动惯量、质心位置和转动中心位置等参数，以及约束条件（如刚体所在系统的边界条件），通过求解刚体的力矩方程，进而求得刚体的旋转速度曲线。
具体求解步骤如下：（1）建立刚体的几何模型，并确定转动中心位置。
（2）输入刚体的转动惯量和质心位置等参数。
ANSYS多刚体动力学分析
第1页/共31页 11.0 New Features
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ANSYS v11.0
Introduction
• 刚体动力分析:
– 计算刚体组合机构的动力学响应. – 可以用来考察机构运动特性. – 部件之间采用运动副或者弹簧连接.
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Joints
Training Manual
• 要改变参考坐标系方向, 首先点击joint details中的 “coordinate system”. • 参考坐标系即可别激活 (see next page).
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Joints
Training Manual
• 刚性体的连接通过joint和弹簧来实现，不像揉形体通过接触来实现. • 连接方式可以是体对体（BTB）或者体对地（BTG） • 一个有效的模型系统必须包括一个接地连接。 • 注意，弹簧不是 joints 不能组成接地 (尽管定义为BTG). • 定义为“free”的部件必须通过一个BTG “general” joint定义。
第8页/共31页 11.0 New Features
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ANSYS v11.0
Joints
• 在被激活的CS 中点击需要的轴来改变它的方向。 • 可以选择六个方向中的任何一个。
ANSYS多刚体动力学分析
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Registered Trademarks:
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Rigid Dynamic Setup
• 模型都定义为三维实体。 • 材料属性只有密度有效. • 部件定义为刚性体.
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ANSYS v11.0
Introduction
• 刚体动力分析:
– 计算刚体组合机构的动力学响应. – 可以用来考察机构运动特性. – 部件之间采用运动副或者弹簧连接.
2/23/2007 © 2007 ANSYS, Inc. All rights reserved.
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。
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。
刚体动力学分析模块：Rigid Dynamics介绍
刚体动力学分析模块：Rigid Dynamics 介绍Rigid Dynamics 是ANSYS Structural（或更高级的Mechanical 或Multiphysics）产品的一个附加模块，它集成于Workbench 环境下，在Structural 所具有的柔性体动力学（瞬态动力学）分析功能的基础上，基于全新的模型处理方法和求解算法，专用于模拟由运动副和弹簧连接起来的刚性组件的动力学响应。
继承了Workbench 与各CAD 之间良好的双向参数链接能力，Rigid Dynamics 直接以参数化方式导入复杂的CAD 运动装配模型，基于其提供的完整的运动副类型来自动定义构件的运动关系，并提供了丰富的载荷库，以此来创建完全参数化的机械系统动力学计算模型。
在求解算法上，Rigid Dynamics 采用了无需迭代计算和收敛检查的显式积分技术，并提供了自动时间步功能，来快速求解复杂系统的动力学特性，输出位移、速度、加速度和反作用力等历程曲线。
由于无缝集成（且必须集成）于Structural 模块（及更高模块）之上，因此它可以与Structural 模块的Flexible Dynamics（柔性体动力学分析/瞬态动力分析）功能直接耦合进行线性和非线性（如大变形几何非线性、接触、弹塑性、橡胶超弹性等）结构的刚柔混合动力学分析，用户可任意指定各部件的刚柔属性（以及材料非线性等），求解完毕即可输出柔性部件的变形与应变。
特色功能∙ 与CAD 软件双向参数传递o 嵌入式（双向参数链接）CAD 接口：Pro/E、UG、SolidWorks、CATIA 等。
o 标准格式文件读取：Parasolid、SAT、IGES 等。
o 双向参数互动：Rigid Dynamics 与CAD 模型紧密集成。
∙ 自动探测运动副o Rigid Dynamics 利用自动探测运动副功能来建立零件之间的连接关系。
o 根据自动探测的结果，可以快速修改运动副的连接关系。
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阻尼法允在结构中存在阻尼。
后⾯将详细介绍模态提取法。
§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（⼿⼯或以批处理式运⾏ANSYS 时）。
⽽“模态分析实例（GUI式）” 则给出了以从ANSYS GUI中选择菜单选项式进⾏同⼀实例分析的步骤。
（要想了解如使⽤命令和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。
§1.3模态提取法典型的⽆阻尼模态分析求解的基本程是经典的特征值问题：其中：=刚度矩阵,=第阶模态的振型向量（特征向量）,=第阶模态的固有频率（是特征值）,=质量矩阵。
有多数值法可⽤于求解上⾯的程。
ANSYS多刚体动力学分析
量。 决时间。 数量。
1.对单位、个人及
教职工进行查新
服务。
查新 等读 者服 务部 门
2.控制查新的质
馆际互
量、效率。
举办读者
借图书
3.有无微笑服务。 不同级别 培训次
网络、电话或 一个
数量册
4.定期举行读者 的查新时 数；邀请
当面投诉解决 月，一
数；馆际
培训活动，邀请专 间。 专家人
的时间。 学期
目标管理与组织结构与设计、绩效考核紧密联系在一起。组织结构分为：① 职能制组织；②团队型组织；③分权组织；④模拟分权组织；⑤系统性组织。高 校图书馆采用目标管理模式主要采用职能制组织。职能制组织具有“能一眼看出 自己在组织中立场”的清晰性。此外，它还具有高度的稳定性。但是，这种组织 的缺点在于难以窥见组织整体的目标，所以职能制组织结构的组织更应采用目标 管理的模式。
互借时
家进行讲座。
次。
间。
5.开展馆际互借
服务。
6.解决读者投诉
工作尽量具体，比如图书编目的合格率，每日更新的数据的篇数等，这能较好地 提高工作质量。目标的制定必须要符合实际并与本职工作有关，制定目标之前除 了要满足大的目标，对小目标的制定，必须与部门领导及员工进行面谈，协商修 改。这是 SMART 原则的“可达成”原则。最后，每一个目标的制定必须有一定期 限。一定时间后对目标进行评估，开展下一个目标。这样才能使目标管理更具科 学性和实践性。
2.对读者进行咨
询、预约等服务。
一个工
3.解决读者一般
作日整
问题时间。
架次数，
借图书册 还图书册
处理预约图书
4.有无微笑服务。
图书排
数；解答 数；解答
基于ANSYS WORKBENCH的刚体动力学-静力学分析
基于ANSYS Workbench的刚体动力学-静力学分析在机械系统中，大量构件处于运动状态。
在构件的运动过程中，在某些时刻，它处于最危险的工况。
那么，如何对于一个运动的机构中某个别构件进行强度分析呢？按照以往的方法，是先使用多体动力学软件例如ADAMS进行刚体动力学分析，得到铰链处的约束力，然后再在有限元软件例如ANSYS中对感兴趣的构件划分网格，并导入从ADAMS中得到的载荷，对之进行强度分析。
ANSYS提供了一套完善的解决方案，使得直接在WORKBENCH中就可以完成全过程。
其方法如下：1. 从工具箱中，拖拽一个刚体动力学模板到项目示意图中，然后按照正常步骤创建一个刚体动力学分析，施加力，力偶等，然后插入所需要的求解结果物体。
2. 在图形窗口中确定感兴趣的时间点。
3. 选择某个求解结果物体，然后在右键菜单中选择Export Motion Loads，并指定一个载荷文件名。
4. 在项目示意图中，拷贝一个rigid dynamics分析系统。
并把它用static structural 分析系统进行取代。
5.编辑static structural分析系统，压制不需要的构件，而只留下需要分析其强度刚度的构件。
6. 把该构件的刚度行为从rigid改变成flexible.7. 把网格求解器设置从ANSYS Rigid Dynamics改成ANSYS Mechanical8. 删除或者压制所有在Rigid Dynamics分析中所使用的载荷。
9.选择static structural分支，然后在其右键菜单汇总选择Insert> Motion Loads....，从而导入前面文件中的载荷。
10.删除原有的结果物体，添加新的应力，变形等物体。
11. 求解得到此时刻(t=0.49495s)构件的应力和变形。
12.返回workbench工作平面。
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。
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
• 对于由N个刚体组成的系统，系统动力学模型一般表示为 式所示的形式：
14.2 刚体动力学实例——压力机分析
• 本例以压力机为研究对象，介绍刚体动力学的基本建模和 仿真方法，通过每一步的详细操作，为读者提供详细的学 习指导。
• 14.2.1 问题描述 • 14.2.2 几何建模 • 14.2.3 材料属性设置 • 14.2.4 运动副设置 • 14.2.5 载荷及驱动设置 • 14.2.6 模型求解设置 • 14.2.7 结果后处理
14.3 刚体动力学实例——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。
• 14.3.1 问题描述 • 14.3.2 几何建模 • 14.3.3 材料属性设置 • 14.3.4 运动副及接触创建 • 14.3.5 网格划分 • 14.3.6 载荷及驱动设置 • 14.3.7 模型求解设置 • 14.3.8 结果后处理
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。
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。
基于ANSYS Workbench大摆锤刚体动力学分析
基于ANSYS Workbench大摆锤刚体动力学分析赵九峰【摘要】大摆锤是一种大型的游乐设施,乘客乘坐在固接于转盘上的座椅上,经历着摆动加旋转的合成运动,由于大摆锤运行速度高、加速度大、载荷工况复杂,有必要在不同工况条件下对大摆锤的动力学参数进行分析.利用ANSYS Workbench的刚体动力学模块Rigid Dynamics,对大摆锤进行动力学仿真分析研究.分别在满载和偏载的虚拟环境中,模拟大摆锤整体的运动及受力情况,通过仿真分析,在设计阶段就可获得大摆锤在不同工况下运行时各部件的速度、加速度及载荷时间历程,提高了设计效率和计算精度,为大摆锤的设计提供了参考.【期刊名称】《机械研究与应用》【年(卷),期】2019(032)001【总页数】4页(P44-47)【关键词】大摆锤;游乐设备;加速度;动力学分析【作者】赵九峰【作者单位】河南省特种设备安全检测研究院,河南郑州 450000【正文语种】中文【中图分类】TH311.40 引言大摆锤是一种高空、高速的大型游乐设施, 乘客乘坐在固接于转盘上的座椅上,经历着摆动加旋转的合成运动,惊险而刺激,深受人民群众的喜爱。
现在几乎每个新建的游乐场或主题公园都要安装大摆锤，但同时也是涉及生命安全、危险性较大的特种设备，其质量与安全性能直接关系到游客的人身安全，因而其安全可靠性极其重要[1]。
大摆锤主要由支架、悬臂、驱动装置、转盘、座椅等部分组成[2]；设备中部为悬臂部件，悬臂部件中心是横臂组焊件有二组驱动装置，分别由电机、减速器、小齿轮、回转支承进行减速。
大摆锤的结构示意图如图1。
在分析大摆锤运行特点和载荷特性分析的基础上，利用虚拟样机技术建立大摆锤整机的动力学模型，在满载和偏载工况下进行大摆锤动力学仿真分析，并与传统力学分析校核结果比较[3]。
基于虚拟样机的动力学分析，计算大摆锤运行过程中的速度、加速度及关键部件的受力情况，减小了常规计算带来的设计误差，提高了设计效率和计算精度，为大摆锤的设计提供了参考。
《ansysls-dyn使用指南》第八章刚性体
第八章刚性体用刚性体定义有限元模型中的刚性部分可以大大减少显式分析的计算时间。
这是由于定义一个刚性体后，刚性体内所有节点的自由度都耦合到刚性体的质心上。
因此，不论定义了多少节点，刚性体仅有六个自由度。
缺省设置时，每个刚性体的质量、质心和惯性都由刚性体体积和单元的密度计算得到。
作用在刚性体上的力和力矩由每个时间步的节点力和力矩合成，然后计算刚性体的运动，位移就会转换到节点上。
ANSYS/LS－DYNA中，将分析中保持刚性特性的刚性体定义为一种材料模型。
用E DMP命令定义该种类型的刚性体，对于定义材料模型的详细信息，参看第７章，Material Models。
另外，可以用 EDCRB命令把两个刚体结合在一起，它们的作用如同一个刚性体。
但与刚性体的定义不同的是，它主要依据材料号，根据PARTＩD定义的刚体约束和一个约束方程号。
因此，为了在两个物体间施加刚体约束，必须执行命令 EDCRB, ADD, NEQN, PARTS， NEQN为约束方程参考编号， PARTM是主刚体part号， PARTS是从刚体part号。
必须注意不能用同一个 NEQN值执行多个EDCRB命令，仅使用最后一个NEQN值。
当使用 EDCRB命令时，第二个刚性体将被第一个刚性体吸收，因而此后对第二个刚性体的任何操作将无效．8.1 定义惯性特性缺省时，程序将计算每个刚体的惯性特性。
但是，用户可能会发现给刚性体设定重力、质量、初始速度（在整体或局部坐标系）的特定中心和特定惯性张量是很有用的，而不是依赖于求解过程中由有限元模型计算得到的值。
可以用EDIPART来定义刚性体的任意特征，命令格式如下：其中：PART－定义惯性的part IDOption－要执行的选项Cvect－包括部件质心坐标系的矢量TM－平移质量IRCS－惯性张量参考坐标系的标志Ivect－包括惯性张量分量的矢量Vvect－包括刚体初始速度的矢量CID－局部坐标系 ID如果采用ANSYS/LS DYMA GUI路径，可以采用下列路径MainMenu>Preprocessor>LS-DYNA Options>Inertia Options>Define Inertia。
ansys 刚体动力学运动范围
ansys 刚体动力学运动范围ANSYS刚体动力学是一种广泛使用的工程仿真软件，用于模拟和分析刚体物体的运动和力学行为。
它广泛应用于机械工程、航空航天、汽车工程和土木工程等领域。
在ANSYS中，刚体动力学模块提供了一整套用于建模、仿真和分析刚体运动的工具和功能。
刚体动力学是研究物体在力的作用下如何运动的学科。
刚体是指在力的作用下不发生形变的物体，这意味着刚体的形状和尺寸不会改变。
ANSYS刚体动力学通过解析刚体的运动方程，可以帮助工程师预测和评估刚体在特定工况下的运动及其对周围环境的影响。
刚体动力学模块的主要功能包括建模、求解和分析刚体运动。
首先，工程师可以使用ANSYS提供的建模工具创建刚体对象，并定义其几何形状、材料性质、边界条件等。
刚体建模可以是二维的，也可以是三维的。
其次，工程师需要定义刚体的初始条件和外部力的作用方式。
外部力可以是静力，如重力或约束力，也可以是动力，如冲击或振动力。
然后，使用ANSYS提供的求解器，可以求解刚体的运动方程，并得到刚体在时间和空间上的运动轨迹。
最后，工程师可以使用ANSYS 的分析工具来评估刚体的运动参数，如速度、加速度、位移等。
刚体动力学模块还提供了其他一些特殊功能，例如碰撞分析、动力学模拟和优化设计。
碰撞分析用于研究不同刚体之间的碰撞效应，可以帮助工程师优化设计，减少碰撞对系统造成的损坏。
动力学模拟可以模拟刚体在复杂工况下的运动，如高速运动、非线性力和不可预测的环境变化。
优化设计可以通过调整刚体的几何结构和材料性质，来改善刚体的运动性能和力学行为。
刚体动力学模块的优点在于其灵活性和可靠性。
ANSYS提供了丰富的刚体建模工具和物理模型，可以满足不同工程领域的需求。
它还提供了可靠的求解器和分析工具，可以处理复杂的刚体运动问题。
此外，ANSYS还提供了强大的后处理功能，可以可视化和分析刚体的运动结果，便于工程师对仿真结果进行理解和解释。
总之，ANSYS刚体动力学是一种强大的工程仿真软件，可用于模拟和分析刚体物体的运动和力学行为。
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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
By Time Time Time Time Display Time 0.75s 1.25s 1.75s 2.25s
3)按以上步骤，继续添加Total Deformation 3-5，并设置细节窗口中内容如表所示。
4)在Outline树结构图中的Total Deformation 2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。