本章将首先介绍应用abaqus进行多体分析的基本方法,并通过螺旋桨叶片的实例使读者初步掌握abaqus进行多体分析的一般过程。
传统的有限元分析大多针对某个部件进行,而多体系统的分析则依靠多体系统仿真软件(如adams)来完成。abaqus的一个突出特点就是可以对多体系统进行分析,abaqus提供了多种常见的连接单元和连接属性,使用这些连接单元和连接属性可以对大多数多体系统进行有限元分析。
l熟悉软件中连接单元和连接属性
l掌握螺旋桨叶片旋转过程的模拟
9.1 abaqus多体系统分析简介
多体系统(multibody system)是由多个具有一定的约束关系和相对运动关系的刚体或柔性体构成。abaqus多体系统分析可以模拟系统的运动情况和各个实体之间的相互作用,得到所求部位的力、力矩、位移、速度、加速度等结果。如果模型中包含柔性体,abaqus还可以得到柔性体部件上的应力、应变等结果。
在abaqus/cae中进行多体系统分析需要注意以下几点。
l在part、assembly或interaction模块中定义连接单元和约束所需定义的参考点和基准坐标系。
l是否考虑几何的非线性,检查模型中是否会出现较大的位移和转动。如果存在几何非线性,则需要将step模块中的几何非线性参数nlgeom设置为on。
l在interaction模块中定义连接属性、连接单元和约束。
l在step模块中,默认的输出变量是不包括连接单元的,需要单独处理连接单元的历史输出变量。
l在load模块中定义载荷和边界条件,以及连接单元载荷和连接单元边界条件。
l在visualization模块中查看连接单元的历史输出变量,并控制连接单元的显示方式。
注意:一般的多体系统分析中,无论是柔性体还是刚体都会出现较大的位移和转动,所以说它是典型的几何非线性问题。在分析过程中,如果没有在step模块中将nlgeom设置为on,会得到异常的分析结果。
(内容、图片来源:《abaqus 2020有限元分析从入门到精通》,侵删)
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