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曲柄滑块机构运动简图分析(曲柄滑块机构刚柔耦合动力分析)

100次浏览     发布时间:2024-11-06 09:46:01    

针对大型装配体整周期复杂运动问题,将所有零部件作为柔性体出现计算量过大、计算时间成本过高的问题难以避免。因此,刚柔耦合技术显得尤为重要,既可以保证求解精度,又可以控制计算时间。

本文基于曲柄滑块机构,将曲柄作为柔性体,利用Hypermesh软件进行网格划分,Ansys软件生成mnf文件,Adams软件进行动力学分析,对刚柔耦合的结果进行查看。曲柄滑块机构的模型如图1所示。

图1 几何模型


STEP 1 HyperMesh

具体操作步骤如下所示:

1)打开Hypermesh软件后选择求解器为Ansys,如图2所示。

2)利用Hypermesh软件对曲柄进行网格划分,并赋予Solid186单元,同时在曲柄两个孔的圆心创建节点,赋予mass21单元,并且将这两个节点创建为一个集合点,如图3所示。

3)在mass21与曲柄两个孔的所有节点创建刚性连接,如图4所示。

4)导出网格模型为.cbd文件。

图2 求解器选择

图3 网格划分

图4 刚性连接


STEP2 Ansys APDL

具体操作如下:

1)导入.cdb文件至Ansys APDL,如图5所示。

2)输入模态计算的命令流文件,如图6所示,并在文件路径下生成mnf文件。

图5 导入cdb文件

图6 Ansys APDL命令流


STEP3 Adams

具体操作如下:

1)将曲柄滑块机构模型(全刚体)导入Adams中,创建曲柄对地的转动副、曲柄与连杆之间的转动副、连杆与滑块之间的转动副、滑块与地面之间的移动副,同时针对曲柄对地的转动副创建驱动,驱动函数为30.0d * time,其运动动画如图7所示。

2)导入从Ansys APDL中生成的mnf文件,其运动动画如图8所示。

3)查看曲柄的应力结果,如图9所示。

图7 刚体运动动画

图8 刚柔耦合运动动画

图9 应力结果

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