汽車設(shè)備的多體動力分析—ANSYS剛/柔體瞬態(tài)分析

2016-10-24 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

問題描述

汽車設(shè)備的驅(qū)動力矩設(shè)計幅值應(yīng)為5g。電子驅(qū)動提供一個瞬時偏心彎矩(見下圖藍(lán)色箭頭)。轉(zhuǎn)動通過彈性梁轉(zhuǎn)化為平動,振動設(shè)備通過彈簧—阻尼設(shè)備懸臂固定在地面上。去除彎矩后,自由振動初始振幅為5g。

解決方案

振動由盤簧控制,設(shè)備的彈性模態(tài)建設(shè)為高階模態(tài)。根據(jù)此點,通過ANSYS的多剛體動力分析(MBS)對結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬。(見樹形展開圖)。導(dǎo)入CAD的模型后,剛性接觸組合,剛體通過joint連接。不同的joint單元(spherical, transitional,universal,…)可通過設(shè)定連接件之間的自由度定義。添加右圖所示瞬時偏心矩后,可計算得到設(shè)備的加速度響應(yīng)。

柔性構(gòu)建的模型建立很重要。此種情況下,柔性驅(qū)動梁對結(jié)果產(chǎn)生影響。ANSYS可在相同的圖形操作界面下,在剛形體和柔性體間切換,驅(qū)動梁被定為柔性構(gòu)件參與有限元計算。通過模態(tài)分析得到第一階振動彈簧,質(zhì)量系統(tǒng)的頻率為60HZ,此時驅(qū)動梁的頻率為800HZ,二者頻率的巨大差別初步證明可忽略驅(qū)動梁的剛度。運動柔性體瞬態(tài)分析后,由于驅(qū)動梁定義為柔性構(gòu)件和剛性構(gòu)件得到的位移幾乎完全相同,故可確定忽略驅(qū)動梁剛度的假設(shè)是正確的。

結(jié)果分析

通過ANSYS Workbench的友好圖形操作界面,可有效解決多體動力學(xué)的分析。

感謝VDO Automotive AG資料提供。

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