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Ansys Motion
概述

ANSYS Motion 是全新一代的多体动力学仿真软件。其优秀的求解器可以显著提升大规模自由度系统的仿真速度,且在SMP并行环境下,求解速度会进一步提升。隐式算法保证了仿真结果的稳定和精度。紧密集成多体和结构仿真求解器,可以同时求解刚体、柔性体、力实体和连接副的控制方程。专门为刚性体和柔性体混合系统定制的稀疏矩阵求解器已得到验证,可以更好地处理大规模自由度系统仿真分析。Ansys Motion软件除了基本包外,其还提供了额外的工具包,如汽车CAR工具包、皮带链条工具包、动力传动系统、无网格柔性体工具包等,为特定客户提供了更加专业和高效的仿真解决方案。Ansys Motion具有以下主要特点:

  • 更快的仿真速度;
  • 可靠且高精度的仿真结果;
  • 紧密集成多体和结构仿真求解器;
  • 适用于大规模自由度系统仿真分析;
  • 支持模态和节点柔性体分析方法;
  • 提供便利接口:通过脚本、FMI可以与其他软件集成交互,并提供与Matlab接口。
主要功能

求解器

前-后处理器

MBD Pro

FE Dynamics

Modal Flex

线性分析

疲劳分析

MATLAB接口

FMI

传动系统工具套件

用于链条和皮带的链接工具套件

用于履带的链接工具套件

汽车工具套件

EasyFlex工具套件

CAD转换器

MBD Pro

Modal Flex模态柔体

FE Dynamics有限元柔体

CAR Toolkit汽车工具包

Drivetrain Toolkit传动系统工具包

Links Toolkit链条工具包

Matlab接口

MBD Pro

MBD Pro包含在Ansys Motion基础软件包中,是用于分析刚体系统的模块;刚体之间连接类型可支持:连接副、约束、轴套(Bushing)、接触和用户自定义方程。可以很好地支持平滑面的接触仿真,面可以由小面组成也可以是Nurbs高精度曲面。连接副或力载荷等均可以定义在一个体与子系统之间,也可以定义在两个子系统之间。对于输出结果包括位置、速度、加速度和力输出等。


刚体运动.jpg

Modal Flex模态柔体

模态振型从Ansys Mechanical等有限元程序中提取,变形用模态形状的线性组合来表示。因为求解的模态坐标减少了,所以计算时间很短。模态柔性体和有限元柔性体可以轻松切换,也可以与其它刚体和有限元柔性体一起求解。


模态柔体.jpg

FE Dynamics有限元柔体

FE Dynamics可开展由刚体和柔性体组成的混合系统的动力学分析。求解器的设计最初是为了包含MBD和有限元(FE)分析这两个不同的学科。刚体和柔性体之间可能存在大量独特的连接单元,因为使用数值稳定的隐式积分法,解不受数值噪声影响,非常平滑可靠。

(图1)

(图2)


CAR Toolkit汽车工具包

基于CAR Toolkit汽车工具包,可以建立各式各样的模板和子系统用于车辆操纵稳定性分析,例如悬架系统、转向系统和刹车系统等。

专用模板和子系统建模工具可用于构建用于预定义分析方案的底盘、悬架、转向和车轮。 

对称建模功能和基于模板的工作流程,让用户可以轻松地分析运动学与合规(K&C)场景及行驶与操纵(R&H)场景。基于模板的建模,可以更加轻松和方便地管理车辆模型;

半车模型可以独立分析, 并可以自动组装到一个完整的汽车 ;子系统在装配之后仍可以进行交互设置;

悬架分析方案和对应输出项已预定义,以便用户可以轻松地校核设计准则。

(图1)

(图2)


Drivetrain Toolkit传动系统工具包

Drivetrain Toolkit传动系统工具包用于构建动力传输设备,包括齿轮、轴承、轴和齿轮箱等;它可以通过输入齿轮设计指标来配置一对齿轮模型, 并分析每个齿轮的传动误差 (反冲);并提供了主要轴承制造商的目录, 以提升用户的建模体验和便易性, 并允许从参数化草图创建齿轮几何形状。

它具有以下特点:基于参数输入自动建立齿轮齿形、自动建立接触 、齿轮可以是刚体也可以是柔性体、用其他软件建立的齿轮也可以导入ANSYS Motion、提供了直齿轮和螺旋齿轮的建模工具等。

传动1.jpg


传动2.jpg

Links Toolkit链条工具包

Links Toolkit链条工具包提供的分析系统中可以包含柔性动力传输特征,例如链条、履带轨道和皮带等。链条之间的连接、链条与链轮、滑轮和滚轮之间的接触关系都意味着成千上万的单元需要设置,以及对应的接触关系需要定义。为了实现这一点,Links 工具包提供了一种自动化的方法,可以快速设置这类系统,并以更简单的方式进行后处理分析。

链条3.jpg




链条1.jpg



Matlab接口

Ansys Motion基础软件包中包含MATLAB/Simulink接口,允许对MATLAB控制模型和Ansys Motion机械模型进行协同仿真。


(图1)


Matlab接口(图1)

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