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《基于Pro_E_ANSYS和ADAMS的动力学联合仿真研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第3期(总第154期)机械工程与自动化No.32009年6月MECHANICALENGINEERING&AUTOMATIONJun.文章编号:1672-6413(2009)03-0037-03基于Pro/E、ANSYS和ADAMS的动力学联合仿真研究许涛,王建平(西安理工大学机械与精密仪器工程学院,陕西西安710048)摘要:阐述了用三维CAD绘图软件Pro/Engineer、有限元软件ANSYS、多体动力学仿真软件MSC.ADAMS联合仿真的关键技术;建立了考虑连杆柔性和运动副粘性摩擦的曲柄滑块机构的虚拟样机模型,对其进行动力学仿真,验证了连杆柔性和运动副粘性
2、摩擦使得曲柄响应速度变慢。关键词:刚柔耦合;虚拟样机;联合仿真;柔性体;粘性摩擦;曲柄滑块机构中图分类号:TP391.9文献标识码:A0引言3大主流软件联合仿真技术的关键点。虚拟模型技术是一项新兴的工程技术,借助于这项技术,工程师们可以在计算机上建立机械系统的模型,伴之以三维可视化处理,模拟在现实环境下系统的运动和动力特性,并根据仿真结果优化系统的设计。然而这一领域的每一种软件都有其功能强大的一面,图1样机建立的流程图也有欠缺的一面,很难用一种单一的软件独立完成整1.1Pro/E与ADAMS的连接个仿真过程。例如Pro/E有强大的三维实体建模功此二者之间的数据传
3、输较为简单,具体步骤如下:能,但其精确的运动学及动力学仿真能力却比较弱;¹用Pro/E建立机构简图,进行运动方案设计;º在ADAMS的运动学及动力学仿真功能最为强大,但是Pro/E环境中建立各构件的三维实体模型并装配;»对于复杂模型的实体建模能力却与Pro/E相去甚远,将装配好的模型另存为抛物面(x-t)格式;¼在还有对于复杂柔性体的构建,又远不及ANSYS;ADAMS/View工作环境中选择Importinto,在导入ANSYS具有强大的柔性分析能力,但它的三维造型文件类型中选择Parasolid,指定装配体的(x-t)格式功能和Pro/E相比又有很大差距,并
4、且它只能进行结文件,即可导入ADAMS。构分析。针对这种情况,本文探讨了如何使用这3大此外还可以用二者之间的专用接口程序软件进行联合仿真的方法,并且以曲柄滑块机构为例,mechpro2005来转换,但是该接口程序目前只能用于采用联合仿真手段分析,得出了柔性连杆及摩擦使得ADAMS2005版和Pro/E2.0版之间,对于新版软件曲柄响应速度变慢的结论,该结论与文献[1]用数值不支持,使其应用受到限制,故不推荐使用。方法得出的结论一致。1.2Pro/E与ANSYS的连接1用联合仿真手段建立虚拟样机模型技术的关键点目前在这两个软件之间的数据转换主要有两种方机构的三维实
5、体模型均在Pro/E中建立并装配,法:通过中间数据格式进行转换以及通过专门接口软然后将装配好的模型导入ADAMS生成刚性体机构;件进行直接转换。柔性体构件则采用有限元软件ANSYS通过模态分析1.2.1通过中间数据格式进行转换生成MNF中性文件后,导入ADAMS,并替换掉相应在Pro/E中将建立的PRT文件另存为IGES文的刚性体部件,最终生成具有刚性和柔性耦合的机构件,通过IGES格式进行这两个软件之间的数据转换。模型,样机建立流程如图1所示。下面将着重阐述这但是如果在Pro/E中建立的模型特征过多或结构过收稿日期:2008-10-21;修回日期:2009-0
6、1-13作者简介:许涛(1976-),男,陕西洋县人,在读硕士研究生。·38·机械工程与自动化2009年第3期于复杂,那么生成的IGES文件会不完整,在输入单元类型来划分单元。在柔性体的转动中心(与刚性体ANSYS以后会造成分析结果的不准确,因此这种格的联接处)必须有节点存在,并使用刚性区域处理此节式的应用受到了限制。点(外部节点)与其周围的节点。点击主菜单的1.2.2通过专门接口软件进行直接转换solution→connectiontoADAMS,选择外部节点,在直接数据转换的好处是可以方便地修改模型,可弹出的对话框中选择单位系统,点击Solveandcrea
7、te以分体划分网格,这些对于ANSYS后处理都是很有exportfiletoADAMS,即可生成ADAMS程序所需帮助的。但是ANSYS在默认的情况下是不能直接将要的模态中性文件。Pro/E中的PRT文件直接进行转换的,必须通过相应1.3.2柔性体模态中性文件的导入及后续处理的配置设置来激活该接口软件使其正常工作。配置的在ADAMS/View中使用ADAMS/Flex生成柔整个过程如下:开始→程序→ANSYS10.0→性体进行仿真的步骤如下:¹读入模态中性文件,生Utilities→ANS-ADMIN,进入ANSYS管理器;选择成柔性体;º在柔性体上施加约束和作
8、用力;»对柔config
