【案例】汽車設備的多體動力分析—ANSYS剛/柔體瞬態(tài)分析

2016-10-29 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網

問題描述

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

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解決方案

振動由盤簧控制,設備的彈性模態(tài)建設為高階模態(tài)。根據此點,通過ANSYS的多剛體動力分析(MBS)對結構進行模擬。(見樹形展開圖)。導入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,translational,universal,…)可通過設定連接件之間的自由度定義。添加右圖所示瞬時偏心矩后,可計算得到設備的加速度響應。

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

結果分析

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