ProE-ADAMS-ANSYS联合仿真接口介绍.ppt

Pro E ADAMS ANSYS联合仿真简介 2010 4 19 振动控制及仿真实验室 Contents ADAMS Pro E及ANSYS软件联合仿真的基本步骤接口Mechanism Pro简介联合仿真一般流程实例 ADAMS AutomaticDynamicAnalysisofMechanicalSystems 软件 是由美国MDI公司 MechanicalDynamicsInc 现已经被美国MSC公司收购 开发的机械系统动力学分析软件 是世界上应用最广泛且最具有权威性的机械系统动力学分析软件 工程师 设计人员利用ADAMS软件能够建立和测试虚拟样机 实现在计算机上仿真分析复杂机械系统的运动学和动力学性能 ADAMS Pro E及ANSYS软件 Pro ENGINEER三维实体建模设计系统是美国参数技术公司 ParametricTechnologyCorporation 简称PTC公司 的产品 PTC公司提出的单一数据库 参数化 基于特征和完全关联的概念从根本上改变了机械CAD CAE CAM的传统概念 这种全新的设计理念已经成为当今世界机械CAD CAE CAM领域的新标准 ANSYS软件是融结构 流体 电场 磁场 声场分析于一体的大型通用有限元分析软件 由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS公司开发 它能与多数CAD软件接口 实现数据的共享和交换 如Pro E NASTRAN Alogor I DEAS AutoCAD等 是现代产品设计中较好的CAE软件 ADAMS Pro E及ANSYS软件 联合仿真的基本步骤 接口MECH Pro 即Mechanism Pro 简介 MECH Pro模块是连接Pro E与Adams的桥梁 通过该模块 可实现Pro E与Adams的无缝连接 使Pro E用户不必退出其应用环境 就可以将装配的总成根据其运动关系定义为机构系统 进行系统的运动学仿真 MECH Pro是MDI公司开发的ADAMS与Pro E的专用接口程序 挂接在Pro E的菜单管理器上 可以实现简单的仿真 如图1所示 它有以下优点 增加模型的仿真精度 提高工作效率 准确体会设计意图 能削减设计费用 接口模块 接口MECH Pro 即Mechanism Pro 简介 主菜单 联合仿真一般流程 Pro E建模及装配 利用MECH Pro生成刚体并添加简单约束 定义刚体 添加标记和简单约束 向Adams转换模型 需要考虑柔性体的部件通过ANSYS导入 利用Adams进行虚拟样机的仿真以及结果的后处理 导出Adams仿真计算出的柔性体载荷作为ANSYS求解的边界条件进行求解 实例1 通过一个曲柄连杆模型介绍Pro E ADAMS联合仿真的具体步骤 在Pro E中建立三维实体模型 建立刚体 建立Marker点 依次建立四个Marker点 命名为P1 P4 向Adams转换 设置转换方式和精度 OnlyWriteFiles下Yes No两个选项Yes 生成 cmd和 adm文件 可导入Adams No 系统自动打开Adams软件并导入Pro E模型 OK Adams中模型 添加约束副 实例2 下面通过一个活塞 连杆模型详细介绍Pro E ADAMS ANSYS联合仿真的具体步骤 在Pro E中建立三维实体模型 注 在零件建模前 应该注意环境单位和密度的设置 与ADAMS连接 单位一般采用mmNS或者mmKS制 此外需要特别注意的是装配体单位的设置要与零件的设置相同 而且要定义零件的密度 这样可以防止在模型转换的时候出现不必要的错误 利用MECH Pro生成刚体并添加简单约束 打开装配体模型文件 此时 接口模块就会挂接在Pro E的菜单管理器上 利用接口将装配体中各零件设置为刚体 创建刚体属性栏 信息窗口 下一步工作即是在接口中创建参考坐标及简单约束 为了使在ADAMS中施加约束更加方便 有必要在接口中就完成这项工作 在接口菜单管理器中单击 SetupMechanism Markers Create 命令 系统打开如图6所示的属性栏 可以给所建参考点命名 选择参考点位置及方向 Markers 属性栏 Markers 位置列表 Markers 方向列表 在连杆的上下中心孔处各建立一个Marker点 需要设置Marker点名称 位置 母刚体 位置 atcenter 和Z轴方向 这里两个Marker点名称取为s10000和s20000 向ADAMS转换模型 现在将建立好参考坐标系的模型导入ADAMS中 单击接口菜单中 MECH Pro Interface ADAMS View 并输入转换几何精度 转换菜单 属性栏 系统提示信息 图10设置几何精度 利用ADAMS进行虚拟样机的仿真以及结果的后处理 模型导入ADAMS后 可利用该软件提供的各种工具 除可添加各种约束外 还可加入诸如碰撞力 特殊力 函数 子过程等较复杂的模型特征 使仿真模型中必要的元素完备起来 约束设置完成后 模型如图13所示 刚体模型 在ansys中建立连杆的有限元模型 并在大小轴孔中心各定义一个外部节点 这里取大小孔中心建立节点10000 20000 通过外部节点与轴孔建立刚性区域 外部节点的作用是将载荷传递到轴孔上 模拟轴与孔的刚性连接 连杆有限元模型 用ansys生成连杆模型的柔性体MNF文件 对应命令如下 GUI路径 设置参数 NSEL s 10000 20000 SelectinterfacepointsADAMS 20 1 StartADAMSmacro adamsout mnfiswrittenFINISH 进入Adams 导入连杆柔性体文件Build FlexibleBodies Rigidtoflex 弹出刚 柔转化对话框 设置替换的零件和ansys生成的MNF文件 选择放置方法为3PointMethod 依次选择柔性体和刚性体上的三个定位点 这里选择 10000 s10000 20000 s20000 10000 s10000 ok柔性体导入完成 导入的柔性体 导入柔性体后模型 对模型进行仿真 可看到连杆在运动过程中颜色的变化 在分析完成后输出ANSYS软件所需要的载荷文件 lod文件 File export 此文件包含了对应于运动过程中不同时刻点柔性体的运动状态和所承受的载荷等信息 例如力 力矩 加速度 角速度及角加速度 Adsms输出的ansys载荷文件 在ANSYS中恢复连杆的数据库文件 选择所有节点 输入载荷文件中相应时刻的载荷 可得到连杆中相应时刻的应力应变分布 总结 ADAMS软件是优秀的多体动力学仿真软件