如何在ADAMS中建模分布力系
在ADAMS中,可以方便的在刚体上施加集中力和集中力偶,但是对于分布力系的建模却并不那么容易。实际上,如果分布力系的施加对象是刚体,可以按照力的平移定理,在刚体上选中一个点,把所有的力向此点移动,从而形成一个汇交力系和力偶系,进一步简化成为一个力和一个力偶。而ADAMS已经提供了施加集中力和集中力偶的方法。所以,如果是刚体上有分布力系的话,建议直接简化成集中力和集中力偶,再施加到简化中心即可。但是,有时候我们做的是刚柔耦合仿真,而在柔性体上有分布力系的作用。而我们知道,对于柔性体而言,分布力系是不能使用力的平移定理进行简化的,此时,必须用分布力系来表示。那么,如何在柔性体上施加分布力系呢?ADAMS提供了三种方法来对柔性体施加分布力系,其中使用模态中性文件最为简洁,本文举一个简单的例子来说明此问题。一个双曲柄机构由三根几何尺寸相同的杆件组成。每根杆件长为324mm,宽25mm厚度为10mm。杆件与杆件,杆件与地面之间均用转动副连接。现在BC杆(需要用柔性体建模)施加一个竖直向上的三角载荷,要对这个系统进行建模。
在ADAMS中使用模态中性文件建模柔性体及分布力系,需要以下几个步骤:(1)在FEM软件中创建柔性体的有限元模型,并导出为m
f文件。(2)生成载荷文件。(3)在ADAMS中创建刚柔耦合模型,并施加模态力。(4)仿真。上述步骤中,第(1)步在前面的一篇博文《基于ANSYSADAMS的刚柔耦合仿真》中提到过,本文直接使用其结果。第(2)步相对麻烦一点,它需要首先按照ADAMS规定的格式生成一个载荷文件,然后再使用MNFLOAD这个工具关联模态中性文件和载荷文件。第(3)步则与一般的刚柔耦合仿真相仿,唯一的特点在于填好一个施加模态力的对话框。第(4)步则不用多说。下面进行详细叙述。
f(1)在FEM软件中创建柔性体的有限元模型,并导出为m
f文件。本文在ANSYS中生成柔性体的MNF文件,并导出为filem
f其过程与《基于ANSYSADAMS的刚柔耦合仿真》中生成模态中性文件完全一致,这里不再赘述。生成的模型如下
最后导出的文件是filem
f。
为描述方便起见,把该文件拷贝到C盘根目录下
下面进入第二步,也是最重要的一步。
(二)生成载荷文件。
f该步骤的目的是,生成与上述柔性体相关联的载荷文件,说的更直白一点,就是要确定在上述有限元模型中,哪些点上施加多大的力。该步骤包括两个过程:首先生成节点载荷文件;然后使用ADAMS提供的MNFLOAD这个工具关联Mr