【案例】汽车设备的多体动力分析—ANSYS刚/柔体瞬态分析

2016-10-29 by:CAE仿真在线来源:互联网

问题描述

汽车设备的驱动力矩设计幅值应为5g。电子驱动提供一个瞬时偏心弯矩(见下图蓝色箭头)。转动通过弹性梁转化为平动,振动设备通过弹簧—阻尼设备悬臂固定在地面上。去除弯矩后,自由振动初始振幅为5g。

解决方案

振动由盘簧控制,设备的弹性模态建设为高阶模态。根据此点,通过ANSYS的多刚体动力分析(MBS)对结构进行模拟。(见树形展开图)。导入CAD的模型后,刚性接触组合,刚体通过joint连接。不同的joint单元(spherical,translational,universal,…)可通过设定连接件之间的自由度定义。添加右图所示瞬时偏心矩后,可计算得到设备的加速度响应。

柔性构建的模型建立很重要。此种情况下,柔性驱动梁对结果产生影响。ANSYS可在相同的图形操作界面下,在刚形体和柔性体间切换,驱动梁被定为柔性构件参与有限元计算。通过模态分析得到第一阶振动弹簧,质量系统的频率为60HZ,此时驱动梁的频率为800HZ,二者频率的巨大差别初步证明可忽略驱动梁的刚度。运动柔性体瞬态分析后,由于驱动梁定义为柔性构件和刚性构件得到的位移几乎完全相同,故可确定忽略驱动梁刚度的假设是正确的。

结果分析

通过ANSYS Workbench的友好图形操作界面,可有效解决多体动力学的分析。