ansys内部例题详解.doc

郑重申明：本人能力有限，文中不可避免会有错误，欢迎朋友们批评指正，希望大家相互提高，呵呵，谢谢啦！
12.8. Sample Rigid Body Dynamic Analysis
刚体动力学分析实例
This sample analysis demonstrates how to model a flexible component in ANSYS and export the flexible body information to a file for use in ADAMS. The example also provides brief instructions on how to perform the rigid body dynamic analysis in ADAMS, and details on how to transfer the loads from ADAMS to ANSYS in order to perform a stress analysis.
该实例演示了如果在ANSYS中制作柔性部件及输出可在ADAMS中使用的柔性体信息文件。同样该例子也提供了有关于在ADAMS中进行动力学分析的简单介绍，和如何将载荷信息从ADAMS转换到ANSYS中进行应力分析的详细介绍。
12.8.1. Problem Description
问题描述
In the linkage assembly shown below, Link3 is a flexible component. Link3 is modeled as a rectangular rod in ANSYS using SOLID45 elements. The joints in ADAMS will be attached to interface points (nodes) at the middle of the holes at either end of Link3. These middle points are connected to the cylindrical joint surfaces by a spider web of BEAM4 elements.
联动装置装配如下图所示，连杆3是一个柔性部件，为矩形杆件在ANSYS中采用SOLID45 单元构造。ADAMS中连接铰将连接在位于杆两端的孔中心接触节点上。这些节点会通过BEAM4单元构造的蜘蛛网格与圆柱铰表面连接。
Figure 12.5: Linkage Assembly 联动装置转配图

12.8.2. Problem Specifications 问题说明
The figure below shows the Link3 component as it is modeled in ANSYS.
Figure 12.6: Link3 Component
The following are dimensions and properties for the Link3 component.
杆3的尺寸及性能如下

Radius of holes (radh) = 6mm
孔径=6mm
Width of rectangular rod (width) = 25mm
矩形杆件宽度=25mm
Thickness of rectangular rod (thick) = 10mm
杆件厚度=10mm
Length of rectangular rod (length) = 300mm + 4*Radius of holes = 324mm
杆件长度=300+4*孔径=324mm
Young's modulus for rod = 7.22 x 104 MPa
杆的弹性模量=7.22 x 104 MPa
Poisson's ratio for rod = 0.34
杆的泊松比=0.34
Density of rod = 2.4 x 10-9 tons/mm3
杆的密度=2.4 x 10-9 tons/mm3 （注意单位是吨/立方毫米）
Young's modulus for beams = 2.1 x 105 MPa
梁的弹性模量=2.1 x 105 MPa （孔内蜘蛛网格是用梁单元构造的）
Poisson's ratio for beams = 0.3
梁的泊松比=0.3
Density of beams = 0.1 x 10-9 tons/mm3
梁的密度= 0.1 x 10-9 tons/mm3
12.8.3. Command Input
命令输入窗口
例子中采用的是命令语句，对于我们这样的初学者可能还是习惯使用图形界面，绿色语句是相应的在图形交互界面的使用方式。

童鞋们也可以将这些命令语句通过命令输入窗口进行练习，帮助自己加深理解，嘿嘿。大家应该都知道！后面的都是注释语句吧，不要嫌我啰嗦，不要扔砖头，sometimes我是细节控，sorry!
/BATCH,list
/FILNAME,adamsout ! Define jobname定义工作文件夹名
/TITLE,Export flexible component to ADAMS !定义文件名
/PREP7 ! Enter preprocessor进入前处理
!打开ansys后，初学者注意ansys文件路径一定不要出现中文哦，可以修改文件名和路径点击 File—Change Jobname… File—Change Directory…
建模的时候最好是按照工具栏的顺序开始一步一步进行，应该是先进行单元参数设置，再几何建模。大家以后熟练了可以按照这个顺序，我还是按照例子中的来，例子是先几何建模的。
! Define Parameters of rectangular rod 定义直杆的尺寸参数
radh=6 ! Radius of the holes in the rod 孔半径
thick=10 ! Rod thickness 杆厚
width=25 ! Rod width 杆宽
length=300+4*radh ! Rod length 杆长度
这些相当于定义语句，将变量赋值，以后将会用到以上变量，不采用命令语句可以不理会上面的语句。
! Build geometry 创建几何体
RECTNG,0,length,0,width !在XY工作平面坐标0，0处画出尺寸分别为前边定义过尺寸的长、宽的矩形
Preprocessor _Modeling _Create_ Areas_ Rectangle_ By Dimensions按照顺序点击后会出现下图，按图进行设置，点击OK

CYL4,2*radh,width/2,radh !在工作平面坐标2*radh,width/2处画半径为radh的圆
Preprocessor _Modeling _Create_ Areas_ Circle_ Solid Circle按照顺序点击后会出现下图，
按图进行设置，点击OK
CYL4,length-2*radh,width/2,radh !在工作平面坐标length-2*radh,width/2,处画半径为radh的圆
同理Preprocessor _Modeling _Create_ Areas_ Circle_ Solid Circle设置参数分别为312, 12.5, 6，点击OK
ASBA,1,2 !掏空一个圆
ASBA,4,3 !掏空另一个圆
Preprocessor _Modeling_ Operate_ Booleans_ Subtract_ Areas
点击选中矩形，然后选择Apply，接着选中两个画好的圆，点击OK（如果选错的话，点右键向上的箭头变成向下的箭头，在选择刚刚选错的图形就会撤销错误选择，再次右击，箭头变成向上，可以重新选择）
VEXT,1, , ,0,0,thick !将平面几何生成三维图形（拉伸一个厚度）
Preprocessor _Modeling_ Operate_ Extrude _ Areas _ By XYZ Offset 选中现在的图形，点击Apply，在出现的对话框中，DZ一栏填10，其他不添，OK
ET,1,solid45 ! Define SOLID45 as element type 1定义单元类型
Preprocessor _Add/Edit/Delete在对话框中（下面左图）点Add选项，出现右图，选中solid45单元，点Apply
ET,2,beam4 ! Define BEAM4 as element type 2定义单元类型
同理Preprocessor _Add/Edit/Delete选择beam4单元，点OK,定义梁单元是为了建立后面蜘蛛网格，方便与ADAMS中的刚体进行连接，我想应该是类似哑物体吧。
MP,EX,1,7.22e4 ! Material of the rectangular rod 定义直杆的材料系数 杨氏模量
MP,PRXY,1,0.34 !泊松比
Preprocessor_ Material Props_ Material Models 出现左边对话框，继续在选择对话框中的Favorites_ Linear Static_ Linear Isotropic出现右边对话框，如图进行设置

MP,DENS,1,2.4e-9 !密度
点击上边左图的Favorites_ Linear Static_ Density,在新对话框输入2.4e-9
MP,EX,2,2.1e5 ! Material of the beams used for the spider web定义梁的材料系数 杨氏模量
MP,PRXY,2,0.3 !泊松比
MP,DENS,2,0.1e-9 !密度
点击上边左图的工具栏选项Material_ New Model,出现Material Model Number2，同理按照上面的步骤进行设置。
R, 1, 78.528, 490.67, 490.67,10,10 ! Real constant for BEAM4定义梁的实常数
RMORE,,,0.85716,0.85716,

Preprocessor_ Real Constants_ Add/Edit/Delete,点击对话框中的Add，选择Type 2 BEAM4,点ok，出现上图，按图进行设置。Ok，Close。
TYPE,1 ! Set element type attribute pointer to 1将单元类型指定给1（即直杆）
MAT,1 ! Set material attribute pointer to 1将材料属性定义给1
ESIZE,thick/3,0, ! Define global element size 定义全部单元尺寸
VSWEEP,1 ! Mesh rod 划分直杆单元
Preprocessor_ Meshing_ MeshTool 出现对话框如下，点击顶部Global旁边的set
出现右边的对话框，可以对设置单元类型和材料 属性，这里不需要修改，默认已经将1号单元类型和材料属性设置给了杆单元，需要设置的是中间的那个Global旁边的set，点击后，在SIZE那栏输入10/3,ok.
点击设置与例题对应的网格尺寸
点击出现右图，设置单元类型与材料类型编号

! Define interface points: numbers must be higher than highest 定义接触点，号必须大于最高的已经定义过的节点号
! node number already defined
N,100000,2*radh,width/2,thick/2 ! Define interface point 1定义一号接触点 节点编号100000
Preprocessor_ Modeling_ Create_ Nodes_ In Active CS ,按照下图设置，点Apply

N,100001,length-2*radh,width/2,thick/2 ! Define interface point 2定义另一个接触点，编号100001 两个接触节点都在孔内圆心位置
还是上边对话框，依次输入100001、312、12.5、5.OK
NWPAVE,100000 ! Set working plane to interface point 1将工作平面移至接触点1处

WorkPlane_ Offset WP to_ Nodes + (顶部工具栏)，然后选中刚刚穿件创建的节点100000，OK
WPSTYL,,,,,,1 ! Set working plane type to cylindrical将工作平面类型改为圆柱坐标
WorkPlane_ Change Active CS to_ Global Cylindrical 改为圆柱坐标
CSYS,4 ! Activate working plane激活工作平面
上一步已经包括激活
NSEL,S,LOC,X,radh ! Select nodes on cylindrical hole 选择圆孔内的节点
NSEL,A,,,100000 ! Also select interface node 也要选择接触点
Select_ Entities…出现左图，按左图设置，Apply后出现中图，选中Circle，在孔中心处点击鼠标画圆，将孔表面圈进圆内，注意，圆不要覆盖其他单元节点，ok后，就可以进行下一步了。最终生成的网格如右图所示

! Generate spider web of beams 生成蜘蛛网格
*GET,nmin,node,,num,min
*GET,nnum,node,,count
*SET,jj,0
TYPE,2
MAT,2
REAL,1
*DO,jj,1,nnum-2
E,100000,nmin
NSEL,u,,,nmin
*GET,nmin,node,,num,min
*ENDDO
将黄色背景语句复制到命令输入框，当当！蜘蛛网格就建好了，呵呵，ANSYS高手肯定相当不懈，鉴于我敲字这么辛苦的份上，请将不懈转为指点吧，希望高手们不吝赐教，你们几句话就可以令偶们醍醐灌顶啊…
使用上边的循环语句是因为点比较多，一个一个连会费时、费事、费力、费眼睛，不过如果想试呢，可以这样操作Preprocessor_ Modeling_ Create_ Elements_ Auto Numbered_ Thru Nodes,选择孔壁节点与孔中心节点（100000），Apply，呵呵，一条就连好了。对了循环语句中的单元类型与材料属性的赋值，通过Preprocessor_ Modeling_ Create_ Elements_ Elem Attributes进行。
ALLS
!同理生成第2个蜘蛛网格
NWPAVE,100001 ! Set working plane to interface point 2将工作平面移至接触点2
这步应该会吧，再次啰嗦下，WorkPlane_ Offset WP to_ Nodes +，选中右边孔内中心节点100001
WPSTYL,,,,,,1 ! Set working plane type to cylindrical
CSYS,4 ! Activate working plane
NSEL,S,LOC,X,radh ! Select nodes on cylindrical hole
NSEL,A,,,100001 ! Also select interface node
!
! Generate spider web of beams
*GET,nmin,node,,num,min
*GET,nnum,node,,count
*SET,jj,0
TYPE,2
MAT,2
REAL,1
*DO,jj,1,nnum-2
E,100001,nmin
NSEL,u,,,nmin
*GET,nmin,node,,num,min
*ENDDO
ALLS
同理生成右边孔的蜘蛛网格，操作同上
/UNITS,MPA ! Define units used: millimeter定义单位制
! megagram, second, newton
SAVE ! Save database保存数据
NSEL,s,,,100000,100001 ! Select interface points选择两个接触点
ADAMS,20,1 ! Start ADAMS macro, 打开ADAMS
! adamsout.mnf is written
FINISH
/EXIT,nosave
网格生成完毕后，先保存一下，然后Preprocessor_ Solution_ ADAMS Connection_ Export to ADAMS，出现选择对话框，鼠标选取孔中心节点即100000和100001，Apply。出现如下对话框，由于我们使用的不是国际单位制，因此需要选择USER defined进行单位转换，出现右图设置转换因子，长度从mm到m,转换因子为1000，质量单位 从ton到kg,转换因子为0.001，关系为国际单位=转换因子x目前单位，OK，Filename中设置好存放路径和文件名然后点击Solve and create export file to ADAMS，完成啦，生成的就是ADAMS中可用的MNF文件啦。

其实大家好好看看帮助是很有用的，不要看到整篇英文就头大，多看几遍就OK了，其实我也是刚接触，没人帮我，就只能自己死啃了，加油！通过上面的练习，相信大家对将ADAMS中的载荷文件导入ＡＮＳＹＳ中进行计算应该会很容易上手了，不罗嗦了，祝大家一起进步！

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不要加我，我不加陌生人，我对ａｎｓｙｓ超级初级，没有自信能解答问题，而且我上网不方便，十天半个月才看次邮箱。Ｐ．Ｓ．如果有好的文献或者其他资料的话，谢谢分享到我的邮箱，嘿嘿！