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1、连续离散化的方法的研究0引言机械系统中的柔性部件对系统的动态特性有很大的影响，过去分析时建立的模型,其构件都是属于刚体，在作运动分析时不会发生弹性变形.而实际上，机构受力后会有较大的形.ADAMS软件是著名的机械系统动力学仿真分析软件，分析对象主要多是刚体，但ADAMS提供了柔性体模块,运用该模块可以实现柔性体运动仿真分析，以弹性体代换刚体，可以更真实地模拟物体的运动.1ADAMSPFlex柔性模块[1]ADAMSPFlex是ADAMS软件包中的一个集成可选模块，它提供ADAMS与有限元分析软件AN2
2、SYS,NASTRAN,ABAQUS之间的接口.利用此模块可以考虑物体的弹性，在模型中引入柔性体,从而提高系统仿真的精度.ADAMSPFlex是釆用模态柔性來表示弹性的.其基本思想是赋予柔性体一个模态集，采用模态展开法，用模态向量和模态坐标的线性组合来表示弹性位移，通过计算每一时刻物体的弹性位移来描述其变形运动.ADAMSPFlex中的柔性体可采用(MNF)来描述，该文件是一个独立于操作平台的二进制文件，它包含以下信息:几何信息、结点质量和惯量、模态、模态质量和模态刚度.如果是有限元专家，可以自己将有
3、限元结果写成模态中性文件，但更可行的方法是利用ANSYS,NASTRAN,ABAQUS等商品化有限元软件包进行分析后将结果转换成模态中性文件[2].—口创建了模态中性文件，就可以将它输入到ADAMSPView或ADAMSPSolver中，建立相应零件的柔性体.具体的操作流程如下：导出导入图1ADAMS柔性体建模流程有限元素模中性文件MNFADAMS柔性导入屮性文件MNF生成的柔性体模型最大的缺点就是很难定义作用力，只有当柔性体是主动（施力）物体时才能在其上施加下列作用力:具有六个分量的广义力向量、具有
4、三个分量的力向量、具有三个分量的力矩向量•如果柔性体是被动（被加载）物体，则可以通过在柔性体上附加一个无质量联接物体，将以上作用力加在无质量联接物体上.要建立一个无质量联接物体，只需要去掉物体的几何体即可，因为在缺省情况下ADAMSPView是根据物体的几何体来确定其质量的.运用离散化的方法建立柔性体模型是在AD2AMS中创建柔性体模型的另一种方法.下面以连续梁为例，介绍如何用离散化的方法创建柔性体.在ADAMSPView中，从“Build”主菜单的下拉菜单中,选择"FlexibleBodies",接
5、着选择"DiscreteFlexibleLink",一个创建柔性体的对话框就出现T[3],如图2所示.在对话框里要填写如下内容：“Name”一栏中，输入要创建的连续梁的名字.“Segment"•栏中，输入要把连续梁分成几段.在“DampingRatio"一栏中，输入要加在所有模态上的阻尼率，或选择缺省值•要为连续梁确定两个端点,"Marker1”，“Marker2".图2连续梁生成对话框最后选择“0K”，在ADAMSPView中显示生成的连续梁模型.ADAMS中的连续梁是由若干个无质量横梁(Massl
6、essBeam)由连接器(connector)工具连接而成.可以通过修改无质量梁特性对话框来定义无质量横梁的力学特性来构造实际工程状态下不同力学性能的连续梁.在此对话框中，可以定义转动惯量(IxxJyyJzz),剪切率(ShearAreaRatio),杨氏模量(Young'sModulus)，剪切模量(ShearModulus)，阻尼率(DampingRatio)等.通过对这些参数的控制，我们可以构造不同力学特性的连续梁.连续量的构建方式给了我们启示，我们可以用这种离散化的方法来创建柔性体.把具有一定
7、几何实体的ADAMS刚性模型分割成多个实体块,并定义其中每个实体块的力学特性，来构建ADAMS柔性体.3结束语传统的设计方法,在柔性体建模方面有很大的局限性，用ADAMS软件柔性化方法,可以很方便地进行设计研究，更能体现该方法重要意义参考文献：[1]ADAMSPFLEXUser'sManual.MechanicalDynamicsInc.2000.[2]梁浩,余跃庆，张成新.基于ADAMS及ANSYS的柔性机器人动力学仿真系统[J].机械科学与技术,2002,21(6):892-895.[3]李军,邢
8、俊文，谭文洁.ADAMS实例教程[M].北京:北京理工大学出版社,2002.ResearchonModelingMethodofFlexibleBodiesUsingADAMSLUANXi-fu(CollegeofMechanicalEngineering,JiamusiUniversity,Jiamusi154007,China)Abstract:ThispaperintroducesthebasictheoryofADAMSflexiblebodya
