Ansys椭圆规运动轨迹分析

2017-04-26 by:CAE仿真在线来源:互联网

Ansys中如果要实现复杂运动的控制,会需要经常求助于多点约束单元,也即常说的MPC184单元簇。MPC184不是一个单元,而是一类单元,包含了通用的约束类以及连接类多点约束单元:刚性杆,刚性梁,滑块,销轴连接,万向节连接,点连接,平移连接,圆柱连接,平面连接,滑槽连接,定向连接,球较连接,焊接连接,广义铰连接,螺纹连接,轴衬连接。

下面就用一个椭圆规的例子说明如何使用mpc184中的刚性杆,销轴连接与滑块进行一个简单的运动学分析。

一.问题描述

椭圆规的曲柄OC可绕轴O转动,其端点C与规尺AB的中点以铰接连接,而规尺A、B两端分别在相互垂直的滑槽中运动。已知曲柄初始角度为45°,长1m,试分析规尺上距C点0.7m的M点的运动轨迹。——哈工大教研室.理论力学(I).第七版

二.理论计算

三.ansys分析

由图中结构可知,首先确定分析类型为静态大位移分析。A、B处属于滑块结构,需要用到MPC184-滑块单元。C处属于销轴转动,转动轴为C点处Z轴,需要用到MPC184-销轴单元。其余部分使用刚性杆进行连接即可,需要使用MPC-刚性杆单元。由于MPC184-滑块单元的节点不能施加位移约束,因此需要在机架端部创建刚性杆来施加位移约束。整体直接进行有限元模型建立即可,无须进行网格划分。

①单元选择与设置

选择三种单元,分别为MPC184-刚性杆(拉格朗日乘子法),MPC184-滑块,MPC184-销轴(Z轴作为转动轴)。

②节点位置创建

创建下面所示几个节点,其中C处由于需要建立销轴单元,因此在销轴处需要建立两个重合节点。