鮑照 武秀根
1RecurDyn如何在仿真之前檢查模型的各種設(shè)置是否正確?在動(dòng)力學(xué)分析之前,若要檢驗(yàn)樣機(jī),可以先進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,且在施加作用力之前確定各種約束是否正確.在RecurDyn中,還提供模型預(yù)分析功能,在simulation type中有預(yù)分析功能(pre analysis),檢查模型自由度、是否有冗余約束及其相關(guān)信息.
2RecurDyn怎樣解決有冗余約束的問題?
當(dāng)模型存在冗余約束時(shí),軟件在求解過程中會(huì)自動(dòng)解除某些約束的自由度,不計(jì)算這些自由度上的作用力.若這些接觸的自由度上的力是需要的,則冗余約束就會(huì)影響仿真結(jié)果.
因此,在動(dòng)力學(xué)仿真中可以在建模時(shí)去除實(shí)際中的虛約束,用基本副或基本副組合代替低副或高副以避免過約束現(xiàn)象.另外,采用柔性連接也是去除約束冗余的常用辦法.
3在RecurDyn中2個(gè)復(fù)雜構(gòu)件之間的接觸情況很復(fù)雜,除逐個(gè)建立接觸的辦法外,有較為簡(jiǎn)單的解決辦法嗎?在RecurDyn中建立面面接觸時(shí),可使用相應(yīng)的建模方法一次完成多個(gè)接觸建模,也可利用創(chuàng)建多面(Multiface)的辦法一次完成多個(gè)面面接觸建模.
在2個(gè)體之間產(chǎn)生接觸的面較多時(shí),如果采用surface to surface很容易出錯(cuò)或遺漏某些面之間的接觸關(guān)系.雖然可以采用體接觸的方式,但是又會(huì)建立2個(gè)體上所有面之間的接觸,大大浪費(fèi)計(jì)算資源.因此,在體編輯模式下,可以將某個(gè)體上可能與另一個(gè)體發(fā)生接觸的面生成一個(gè)新的Face surface,在另一個(gè)體上同樣生成一個(gè)Face surface,這樣只需要在2個(gè)Face surface之間建立一個(gè)面接觸即可.
4RecurDyn的子系統(tǒng)有什么作用?
一個(gè)復(fù)雜的機(jī)構(gòu)可以看成是一個(gè)或多個(gè)子系統(tǒng)組合在一起的系統(tǒng),每個(gè)子系統(tǒng)又可以有自己的子系統(tǒng),這樣,子系統(tǒng)之間相互連接又相互獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)自己的功能.在建立復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)模型時(shí),采用RecurDyn的子系統(tǒng)建模功能,使模型的層次性管理變得方便.可以單獨(dú)建立、修改、輸出和導(dǎo)入子系統(tǒng);可重復(fù)使用單個(gè)子系統(tǒng),并且可以設(shè)置多級(jí)子系統(tǒng),既提高模型的利用率,又方便檢查各個(gè)部件.
5在RecurDyn中怎樣同時(shí)修改多個(gè)部件屬性?在RecurDyn中,Datebase包含模型的所有內(nèi)容.在Datebase中若要對(duì)多個(gè)相同的部件進(jìn)行相同的修改,可以按住shift選取多個(gè)部件,右擊選擇property進(jìn)行設(shè)置,然后對(duì)這些部件進(jìn)行修改.
6RecurDyn的柔性體建模簡(jiǎn)介
RecurDyn提供2種柔性體:模態(tài)柔性體(RFlex)和有限元柔性體(FFlex).事先用其他有限元軟件計(jì)算得到模態(tài)柔性體部件的模態(tài)參數(shù),然后代替系統(tǒng)中的某些剛體.使用模態(tài)疊加法計(jì)算這種柔性體在系統(tǒng)中受力后的響應(yīng).有限元柔性體只用部件的網(wǎng)格代替系統(tǒng)中的剛體,不需要預(yù)先進(jìn)行模態(tài)分析,在系統(tǒng)分析中自動(dòng)調(diào)用RecurDyn中的有限元程序計(jì)算柔性體的時(shí)域響應(yīng).
模態(tài)柔性體的優(yōu)點(diǎn)是將復(fù)雜的有限元網(wǎng)格模型縮減為一組模態(tài),使計(jì)算簡(jiǎn)單易行,能夠被多體動(dòng)力學(xué)軟件有效利用;缺點(diǎn)是對(duì)接觸問題的建模不精確,而且需要重新計(jì)算柔性體變形后的模態(tài)模型.
有限元柔性體能較精確地表達(dá)接觸力引起的局部變形,并且能夠表達(dá)柔性體累計(jì)的非線性變形,而每個(gè)單元是線性的,其缺點(diǎn)是大大增加計(jì)算工作量.
7能否在FFlex上添加旋轉(zhuǎn)副?
在RecurDyn中,F(xiàn)Flex上可設(shè)置連接參數(shù)connecting parameter設(shè)置有限元柔體與剛體之間的連接.在有限元柔體上的節(jié)點(diǎn)施加力或運(yùn)動(dòng)副時(shí),軟件在連接節(jié)點(diǎn)處引入一個(gè)虛剛體(質(zhì)量可以忽略的Dummy Body),對(duì)有限元柔體節(jié)點(diǎn)施加的力或運(yùn)動(dòng)副其實(shí)是施加在虛剛體上的.
值得注意的是,在虛剛體與節(jié)點(diǎn)之間還可以決定是否施加特殊力連接(Force Connector).當(dāng)選中Use Force Connector時(shí),虛剛體與柔體上節(jié)點(diǎn)之間有一個(gè)特殊力的連接,該特殊力可以通過定義如剛度、阻尼系數(shù)等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置;不選中Use Force Connector,則表明虛剛體與柔體上節(jié)點(diǎn)之間是固定約束(Fixed Joint).
若想在FFlex上添加運(yùn)動(dòng)副,還可以通過在柔體上施加一個(gè)多點(diǎn)約束(MPC)或剛性單元(FDR),在MPC的主點(diǎn)上施加運(yùn)動(dòng)副就可以在FDR上施加運(yùn)動(dòng)副.另外,在connecting parameter中的Material Property of Connecting Body 中可以定義虛剛體的質(zhì)量,默認(rèn)值為1E-6.若柔性體的質(zhì)量很?。ㄈ?E-6),則需要將虛剛體的質(zhì)量定義在小于1E-8才能得到相對(duì)較精確的結(jié)果.
8如何設(shè)置面面接觸才能讓結(jié)果較精確?
在RecurDyn的面面接觸中,先選定的面為基礎(chǔ)面,軟件會(huì)根據(jù)基礎(chǔ)面的幾何形狀將其離散為三角形碎片,用于接觸分析;同基礎(chǔ)面作用的作用面用多點(diǎn)代替,只有這些點(diǎn)才能與基礎(chǔ)面發(fā)生接觸.
降低容許誤差系數(shù)Plane Tolerance Factor能夠讓三角形碎片與原曲面更貼合;當(dāng)降低容許誤差系數(shù)不能改善三角形曲面的逼近程度時(shí),特別當(dāng)模型尺寸較小時(shí),可以通過降低平面最小容許誤差Minimum Plane Tolerance的辦法增加精度.
9對(duì)一個(gè)體復(fù)制、粘貼后會(huì)有偏移,怎樣讓復(fù)制體保持在原來的位置上?選擇Home→Model Setting→Display,選擇Advanced,取消shift when pasting的勾選,就能讓復(fù)制后的體保持在原來的位置上.
10一些較實(shí)用的快捷操作
自動(dòng)重復(fù)操作的開關(guān):A;工作平面設(shè)置:Shift+W;轉(zhuǎn)換到xy工作平面:Shift+X;轉(zhuǎn)換到xy工作平面:Shift+Y;轉(zhuǎn)換到xy工作平面:Shift+Z.
11能否讓約束在仿真幾秒后失效或在仿真幾秒后才開始起作用?若想讓固定副解決該問題,Recurdyn可以使用bushing force代替固定副,然后把剛度調(diào)成類似fixed約束,最后用腳本文件scenario file控制bushing force的Active和Deactive.
(摘自同濟(jì)大學(xué)鄭百林教授《CAE操作技能與實(shí)踐》課堂講義)