本章將首先介紹應用ABAQUS進行多體分析的基本方法,并通過螺旋槳葉片的實例使讀者初步掌握ABAQUS進行多體分析的一般過程。
傳統(tǒng)的有限元分析大多針對某個部件進行,而多體系統(tǒng)的分析則依靠多體系統(tǒng)仿真軟件(如ADAMS)來完成。ABAQUS的一個突出特點就是可以對多體系統(tǒng)進行分析,ABAQUS提供了多種常見的連接單元和連接屬性,使用這些連接單元和連接屬性可以對大多數(shù)多體系統(tǒng)進行有限元分析。
l熟悉軟件中連接單元和連接屬性
l掌握螺旋槳葉片旋轉(zhuǎn)過程的模擬
9.1 ABAQUS多體系統(tǒng)分析簡介
多體系統(tǒng)(Multibody System)是由多個具有一定的約束關(guān)系和相對運動關(guān)系的剛體或柔性體構(gòu)成。ABAQUS多體系統(tǒng)分析可以模擬系統(tǒng)的運動情況和各個實體之間的相互作用,得到所求部位的力、力矩、位移、速度、加速度等結(jié)果。如果模型中包含柔性體,ABAQUS還可以得到柔性體部件上的應力、應變等結(jié)果。
在ABAQUS/CAE中進行多體系統(tǒng)分析需要注意以下幾點。
l在Part、Assembly或Interaction模塊中定義連接單元和約束所需定義的參考點和基準坐標系。
l是否考慮幾何的非線性,檢查模型中是否會出現(xiàn)較大的位移和轉(zhuǎn)動。如果存在幾何非線性,則需要將Step模塊中的幾何非線性參數(shù)Nlgeom設(shè)置為On。
l在Interaction模塊中定義連接屬性、連接單元和約束。
l在Step模塊中,默認的輸出變量是不包括連接單元的,需要單獨處理連接單元的歷史輸出變量。
l在Load模塊中定義載荷和邊界條件,以及連接單元載荷和連接單元邊界條件。
l在Visualization模塊中查看連接單元的歷史輸出變量,并控制連接單元的顯示方式。
注意:一般的多體系統(tǒng)分析中,無論是柔性體還是剛體都會出現(xiàn)較大的位移和轉(zhuǎn)動,所以說它是典型的幾何非線性問題。在分析過程中,如果沒有在Step模塊中將Nlgeom設(shè)置為On,會得到異常的分析結(jié)果。
(內(nèi)容、圖片來源:《ABAQUS 2020有限元分析從入門到精通》,侵刪)
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