e,2000 e,2001 e,2001
c*** define connecting rod - take into account pin radii et,1,45 type,1 real,1
n,1,-w/2,-w/2,r1 n,2,w/2,-w/2,r1 ngen,2,2,1,2,1,,w
ngen,11,10,1,4,1,,,(l-r2-r1)/10 e,1,2,4,3, 11,12,14,13 egen,10,10,-1
c*** pins are rigid - use constraint equations cerig,2000,1 *repeat,4,,1 cerig,2001,101 *repeat,4,,1
c*** delete rotational CE\\'s (to get clean run) cedel,4,6 *repeat,8,6,6 finish finish
c*** select pin nodes and compute data for ADAMS interface nsel,s,node,,2000, 2001,1 adams,6
! end of sample input test
在ADAMS软件中生成ANSYS所需要的载荷文件(.lod文件)
进入ADAMS程序,建立机械系统的刚性部件,读入模态中性文件.mnf以建立柔性体的模型,指定柔性体与刚性体的连结方式,按实际情况定义载荷和边界条件进行机械系统的运学分析。在分析完成后输出ANSYS软件所需要的载荷文件(.lod文件)。此文件包含了对应于运动过程中不同时刻点柔性体的运动状态和所承受的载荷等信息(例如力,力矩,加速度,角速度及角加速度)。 下面是一个ADAMS生成的载荷文件,其中节点13001,13000为柔性体的外部节点,即为柔性体与刚体的连结点。
!
! ******** A N S Y S ********
! ****** LOADS DATA SET FRAGMENT ****** ! Load File Created From ADAMS Analysis ! TO BE MERGED WITH ANSYS INPUT FILE!
! Created: 26 Sep 2000 17:19 ! Number of Load Cases: 101 ! Units: Mass = Kilogram ! Length = Meter ! Angle = Degree ! Force = Newton ! Time = Second
! ************************************* ! LOAD CASE = 1 !
TIME, 0.00000e+000 FDEL, ALL
ACEL,-3.78853e+003,-4.30762e+003, 2.13066e-001 OMEGA, 7.46535e-003, 6.69963e-002,-4.25370e+003 DOMEGA,-2.66645e+003,-3.96341e+002,-4.58797e+006 LSWRITE
F, 13001, FX, 2.55753e+002 F, 13001, FY,-5.22741e+002 F, 13001, FZ,-2.73710e-001 F, 13001, FZ,-2.73710e-001 F, 13001, MX, 2.96525e-003 F, 13001, MY,-1.12061e-002 F, 13001, MZ, 1.35740e-014 F, 13000, FX,-1.24434e+002 F, 13000, FY,-1.32538e+002 F, 13000, FZ,-1.17367e-001 F, 13000, MX,-2.90160e-002 F, 13000, MY, 2.44255e-002 F, 13000, MZ,-2.99116e-018 !
! LOAD CASE = 2 !
TIME, 2.00000e-004 FDEL, ALL
ACEL, 2.05750e+002,-2.25877e+003,-1.22499e-002 OMEGA, 5.64714e-004,-2.05841e-003,-4.30216e+003 DOMEGA,-1.57225e+000,-7.26424e+001, 9.98159e+004 LSWRITE
F, 13001, FX, 3.55247e-001 F, 13001, FY,-4.43764e+003 F, 13001, FZ,-3.66397e-002 F, 13001, MX, 1.05492e-004 F, 13001, MX, 1.05492e-004 F, 13001, MY,-8.23146e-005
F, 13001, MZ, 5.27314e-007 F, 13000, FX, 1.46268e+001 F, 13000, FY, 4.06027e+003 F, 13000, FZ, 3.44604e-002 F, 13000, MX,-1.02612e-002 F, 13000, MY,-7.88922e-004 F, 13000, MZ, 2.02945e-010 !
! LOAD CASE = 3 !
TIME, 4.00000e-004 FDEL, ALL
ACEL, 4.02042e+002,-2.29575e+003, 5.15857e-004 OMEGA,-1.60213e-005,-2.24496e-005,-4.27698e+003 DOMEGA,-1.95136e-001, 8.10595e+000, 1.47297e+005 LSWRITE
F, 13001, FX, 5.39541e+000 F, 13001, FY,-4.29034e+003 F, 13001, FZ,-2.73157e-002 F, 13001, MX, 8.24886e-005 F, 13001, MY,-1.01231e-004 F, 13001, MZ, 4.26752e-007 F, 13000, FX, 3.14285e+001 F, 13000, FY, 3.90741e+003 F, 13000, FZ, 2.73672e-002 F, 13000, MX,-1.02558e-002 F, 13000, MY,-1.64940e-003 F, 13000, MZ, 1.73532e-010 !
! LOAD CASE = 4 !
TIME, 6.00000e-004 FDEL, ALL
ACEL, 1.35650e+003,-4.42093e+003,-1.38789e-002 OMEGA, 6.84467e-004,-1.23780e-003,-4.22870e+003 DOMEGA, 2.06642e+001,-4.14856e+001, 5.32235e+005 LSWRITE
F, 13001, FX, 1.50068e+001 F, 13001, FY,-3.84148e+003 F, 13001, FZ,-3.49372e-002 F, 13001, MX,-8.00959e-004 F, 13001, MY,-1.43919e-004 F, 13001, MZ, 3.74950e-007 F, 13000, FX, 1.04005e+002
F, 13000, FY, 3.15002e+003 F, 13000, FZ, 3.60263e-002 F, 13000, MX,-2.13251e-002 F, 13000, MY,-6.06040e-003 F, 13000, MZ, 3.61989e-010 !
! LOAD CASE = 5 !
TIME, 8.00000e-004 FDEL, ALL
ACEL, 9.85164e+002,-2.75867e+003, 9.61651e-004 OMEGA,-2.58033e-006,-2.38005e-005,-4.17768e+003 DOMEGA,-1.72170e+000, 2.08520e+000, 3.43755e+005 LSWRITE
F, 13001, FX, 1.49513e+001 F, 13001, FY,-4.14597e+003 F, 13001, FZ,-2.62448e-002 F, 13001, MX,-8.39990e-005 F, 13001, MY,-1.46065e-004 F, 13001, MZ, 4.21131e-007 F, 13000, FX, 7.80755e+001 F, 13000, FY, 3.69753e+003 F, 13000, FZ, 2.61245e-002 F, 13000, MX,-1.25697e-002 F, 13000, MY,-4.32105e-003 F, 13000, MZ, 2.25378e-010
在ANSYS程序中进行应力应变分析进入ANSYS程序,恢复在步骤一中所建立的柔性体模型,选择所有节点,从载荷文件(.lod文件)中找到相应时刻的载荷并输入ANSYS,对柔性体进行应力应变分析。在分析完成后即可得到柔性体的应力应变分布和其它感兴趣的结果数据。
分析示例
此模型为摩托车发动机活塞曲柄连杆机构。活塞上施加5KN的力。其中连杆作为柔性体考虑连杆,活塞和曲柄作为刚性体对待。
活塞连杆机构
步骤1:在ANSYS软件中生成柔性体模态中性文件
在ANSYS程序中读入柔性体的几何模型并对柔性体进行网格划分,在连杆两端的轴心处各建立一个附加节点(外部节点),将外部节点与孔周围的节点当作刚性区处理,保存数据库以备在步骤三中使用。选择外部节点(关节处的节点),运行ANSYS的宏命令ADAMS。MAC生成模态中性文件(flex.mnf),此模态中性文件包含了柔性体的质量、质心、转动惯量、频率和振型等信息。连杆的有限
元模型图。
步骤2:在ADAMS中生成ANSYS所需的载荷文件在ADAMS中建立活塞、曲柄的模型,读入模态中性文件flex.mnf,指定好柔性体(连杆)与活塞,曲柄的连结方式,即可进行运动学仿真分析,在分析完成后输出ANSYS所需要的载荷文件flex.lod。
步骤3:在ANSYS中进行强度分析
在ANSYS中恢复连杆的数据库文件,选择所有节点,输入载荷文件flex.lod中相应时刻的载荷,可得到连杆中相应时刻的应力应变分布。
连杆中的Mises等效应力图一个附加节点(外部节点),将外部节点与孔周围的节点当作刚性区处理,保存数据库以备再用。
六、 ANSYS-ADAMS介绍及数据接口
ANSYS软件是当今最著名的有限元分析程序,其强大的分析功能已为全球工业界所广泛接受,成为拥有最大用户群的CAE软件供应商。其特点如:多场及多场耦合分析、多物理场优化、统一数据库及并行计算等等都代表着CAE软件的发展潮流。
ADAMS软件是目前最具权威的机械系统动力学仿真软件,通过在计算机上创建虚拟样机来模拟复杂机械系统的整个运动过程,从而达到改进设计质量、节约成本、节省时间的目的。
通过ANSYS软件与ADAMS软件之间的双向接口,可以很方便的考虑柔性体部件对机械系统运动的影响,并得到基于精确动力学仿真结果的应力应变分析结果,提高分析精度。
接口背景
ADAMS/Flex软件允许在ADAMS模型中根据模态频率数据创建柔性体部件,柔性体部件可能会对机械系统的运动产生重大的影响,在ADAMS模型中考虑柔性体部件的影响会极大地提高仿真精度,而ANSYS程序则提供了一种方便的创建柔性体部件的方法.
ANSYS程序在生成柔性体部件的有限元模型之后,利用adams.mac宏命令可以很方便地输出ADAMS软件所需要的模态中性文件jobname.mnf, 此文件包含了ADAMS中柔性体的所有信息, 在ADAMS软件中直接读入此文件即可看到柔性体部件的模型. 指定好柔性体与其它部件的连结方式,并给系统施加必要的外载后即可进行系统的动力学仿真.
何时使用ANSYS-ADAMS接口
在机械系统中,柔性体将会对整个系统的运动产生重要影响,在进行运动学分
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