内容发布更新时间 : 2024/5/19 2:23:56星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

Ansys与adams的接口

新的特征举例

Marc Brandenberger CAD-FEM AG, Aadorf，瑞士

摘要

像MDI公司的adams多刚体分析程序被灵活运用的时候。 如果元件的弹性不能被忽略，ADAMS就得依赖于有限元软件如ANSYS，用计算数据来描述弹性元件运动状态。下来将介绍ANSYS 6.1图形化的界面，允许用户很容易的计算模态中性文件。新的图形化界面进一步支持用户从ADAMS施加载荷。

这篇论文展示了ANSYS-ADAMS的接口系统，用到了ANSYS 6.1的新特征并且通过简单的例子说明了它的目的和用法。

关键词

多刚体系统, 弹性体, Ansys, Adams. 0.介绍

ADAMS软件是由Mechanical Dynamics公司开发的一种模拟多刚体系统动力学的专业软件。这个软件的一个缺点就是所有元件都被设定为刚性的。只有模拟几何的静定结构弹性元件的工具。对于复杂的几何元件弹性的分析ADAMS 依赖于例如ANSYS这样的有限元方法。

用ADAMS分析了施加在模型上的力之后被保存为 ANSYS 输入文件。新界面支持用户导入应力数据。应该只用于组件的ADAMS精确的分析刚体和小组件的加速度。 分析大变形的组件时要用到MDI中的MSR工具包。

1.总论

1.1使用新界面

每当想用ADAMS分析包含弹性体的时候就会用到新的界面. 弹性是多刚体系统中的重要方面,例如，识别共振、精确地模拟组件的受力和运动等。通常一个系统的弹性不能忽略。 一个典型的例子是模拟发动机活塞的运动 (图1)。活塞的运动的灵活性大大依赖于曲轴或连杆。由于连杆的几何形状复杂，转换连杆的弹性要用到新界面。

图1:活塞

接口是依靠模态综合(也称为动态子结构)。这是一种基于模态的分析。在ADAMS

模型中只有线性弹性能被考虑。几何和物理非线性都被忽略。如果重要几何非线性效应存在,组件被划分为几个小的部件分别都有单独的移动。这个细分组件产生与几何非线性弹性元件可以在ADAMS装配。当从ADAMS把力传递到ANSYS中时，你可以利用

ADAMS的输出功能写一个ANSYS输入文件。这个文件包括加速度和角速度的刚性和力显示关节的组件,用于进行应力和变形分析。

1.2 ADAMS中的算法

这中算法计算mnf文件是基于这个模态综合。这种方法使得用户应用可变的边界条件;一个接口和无指定边界条件下ANSYS。ADAMS中不同的运动副，可应用于该接口。 构件的运动和一套接口点跨越界面约束方式和固定界面模态。静态形状的约束方式的因素,特别是当一个自由度给出一个接口单元变形时的所有其他界面自由度固定。正常模式的结构特征的方式时,所有的界面分自由度进行了修正。约束的数目等于连接点的角自由度的数量，用户可以采用这个数目的正常模式。详细信息请查阅参考文献[2]，[3]。

2 ansys6.1界面

ANSYS 第六版提供了改进的界面。到目前为止只有一个宏观的存在,可以用来计算mnf文件。

2.1 更新

以下是ANSYS 6.1的新功能：

-图形用户接口,引导用户通过所需的步骤当计算一个mnf文件。 - 在ADAMS中对输入的图形用户界面荷载作用下的计算。 -文档:在线帮助用户指南,培训资料。 -应力和应变的计算模式的输出。 -标记连接节点。 -减少计算时间。

-支持的应力和应变mnf输出文件。 -使用mnf数据库4.1。 2.2步骤

图2 展示了用户使用新界面必须经过的步骤。上面的这个图表显示了平常计算一个mnf文件时的计算步骤。下面的图显示了把载荷从ADAMS导入ANSYS的步骤。

输出mnf文件

从ADAMS输入载荷

图2：使用界面的步骤 建立模型

建立的模型在ANSYS作为能进行任何结构分析。Ansys 结构分析向导会提供确定单元的约束边界的信息。

这个界面中很重要的一点，ADAMS中添加力和运动副的节点。必须意识到施加力的节点是单个节点，因此建议加固这个面。

Ansys：输出mnf 文件

这样你计算mnf文件使用了新的GUI(图形用户接口)。 Adams：输入 mnf 文件

ADAMS中从ADAMS/Flex向导输入mnf文件的步骤。弹性体的接触节点上添加运动副和力。

在ansys中传递力、计算结果、应力应变

用ADAMS仿真之后你可以把载荷传递到ANSYS。有两种方法：

-在 ADAMS中如果身体是仿照刚性(如果必要的话可以把弹性体转换成刚体) 你调回和约束的外部力量在指定的时间步。 ANSYS GUI支持 导入载荷。

- 在ADAMS中如果主体被模拟为弹性体就可以调回在指定时间的变形。不久的将来由这个就可以用MDI公司开发的MSR工具包来实现。还没有ANSYS GUI存在支持用户输入的变形。

3.一个小例子

空间立体机构(图3) 具有运动学和一个刚性的自由度。这样一个系统通常是用作传动元件为快速运动在震动或定位过程。因为较高的运行速度，最主要的连接(图4)被定义为轻质材料的细长梁。因此结构弹性可能导致主要环节的振动，应当考虑在一个合理的仿真。这个联合机构的想法来自于参考文献 [1].

仿真是给曲柄上施加恒定角速度。这个输入运动被传输到输出接头的底部。对于柔性和刚性系统输出的角运动的相互比较,具有足够高输入速度。Fwd Kinematics.m做出了精确地参照解。对恒定加速完成角速度的第五步的功能。