基于ADAMS与ABAQUS的刚柔耦合动力学分析方法.pdf

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1、·信息技术·周成，等·基于ADAMS与ABAQUS的刚柔耦合动力学分析方法基于ADAMS与ABAQUS的刚柔耦合动力学分析方法周成，邵跃林(南京理工大学a．工程训练中心，b．机械工程学院，江苏南京210094)摘要：针对ADAMS软件自身生成柔性体功能较差的情况，利用有限元分析软件ABAQUS生成柔性体进行刚柔耦合多体系统动力学分析。介绍了柔性体动力学方程，重点阐述了ABAQUS定义ADAMS用柔性体模态中性文件的步骤以及基于ADAMS与ABAQUS的刚柔耦合动力学分析流程。最后通过某轻型牵引火炮全炮刚柔耦合动力学分析验证了这种方法的有效性。关键

2、词：刚柔耦合；动力学分析；ADAMS；ABAQUS中图分类号：TH113文献标志码：A文章编号：1671-5276(2014)O1—0131—03DynamicAnalysMethodofFlexibleMulti-bodySystemBasedOnADAMSandABAQUSZHOUCheng。，SHAOYue．1in(a．EngineeringTrainingCenter，b．SchoolofMechanicalEngineering，NanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，

3、China)Abstract：Aimingatthefactthatthefunctionofself-producingflexiblebodyofADAMSisverypoor，thispaperusesFEMsoftwareABAQUStoproducetheflexiblebodyandcarriesoutthedynamicanalysisofrigid-flexiblecouplingmulti·body，introducesthedynam。icequationoftheFlexiblebody，mainlydiscussesthe

4、procedurestodefinetheflexiblebodymodalneutralfileofadamsbyABAQUSandthedynamicanalysisflowrigid·flexiblecouplingmulti-bodybasedonADAMSandABAQUSareandthenanalyzestheRigid-flexi。bleCouplingMulti-bodyDynamicsofalightweighthowitzertoprovetheEfectivenessofthismethod．Keywords：rigid-

5、flexiblecoupling；dynamicanalysis；ADAMS；ABAQUS于有限元软件划分网格功能的强大，可对复杂构件进行模0引言态分析，然后将计算的模态保存为MNF文件，直接读取到ADAMS中建立柔性体。随着国民经济和国防建设对机械系统产品动态性能要求的提高，需要对大型复杂机械系统动力学特性进行准1柔性体动力学方程确而快速地分析和预测。在这样的工程背景下，出现了多体系统动力学这一新的学科分支⋯。然而，对很多工程柔性体的动力学方程可从下列拉格朗日方程导出：问题，多刚体系统模型与实际相差甚远，满足不了工程精o_度要求，必须同时考虑部

6、件大范围运动和构件本身变形的L啼ro【。㈩相互耦合作用，对柔性多体系统动力学或刚柔耦合多体系【：0统动力学的研究已越发凸显出其重要意义。其中：A为对应于约束方程的拉氏乘子；为广义坐标；Q在工程实际中，采用商业软件进行刚柔耦合多体系统为投影到上的广义力；￡=为拉格朗日项；T和分动力学分析可明显提高效率，其中，ADAMS(automaticdy—别表示动能和势能；厂表示能量损耗函数；为约束方程。namicanalysisofmechanicalsystems)是目前世界范围内最柔性体的动能为：广泛使用的多体系统仿真分析软件，其建模仿真的精度和J"可靠

7、性在现在所有的动力学分析软件中名列前茅。在J尸T÷mT+∞GBlefOaf(2)ADAMS软件中引入柔性体的方法有三种J：1)在利用式(2)中，m和分别为节点P的节点质量和惯性张量；ADAMS中柔性梁连接，该方法存在很大的局限性，只有构GB件为简单的杆件时才适用；2)利用ADAMS自带的∞=B，为点B相对于全局坐标系的角速度在局部坐AutoFlex模块，直接ADAMS／View中生成构件的MNF文标系中的斜方阵表示。件，由于AutoFlex的网格生成功能较差，在结构较为复杂柔性体的势能为：时通过其获得的MNF文件有些失真；3)利用其他的有限=()

8、十—(3)元分析软件(如ANSYS、NASTRAN等)生成MNF文件，由作者简介：周成(1986-)，男，江苏涟水人，硕士，研究方向为火