技术技巧  Adams柔性索梁建模之FEpart

介绍柔性索、梁类模型的快速创建...




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从Adams2014版本开始，引入ANCF （Absolute Nodal Coordinate Formulation）算法，基于该种方式，可在Adams中快速实现柔性索和柔性梁等类型模型的创建，并且在计算时具备更快地速度，提升效率。基于这种方法创建的模型在Adams中叫做FEpart，即有限元构件模型，可同其他刚体模型进行碰撞或其他约束关系等的定义，还可在其上施加分布载荷，可将其看作为Adams刚柔耦合功能的补充，可处理大变形、自接触等现象。Adams中刚柔耦合功能架构，如下所示：

在多体动力学中考虑构件大变形时往往采用传统的离散方法，将本来完整的模型离散成一个个小刚体，刚体之间通过力元连接，该种方法可以一定程度上模拟几何非线性现象，但基于FE Part可以更进一步，在精度与计算速度方面都有更好地表现。同时，FE Part相对于MNF方法也有很多不同之处，首先其可以更加精确地模拟大变形问题，而线性模态方法则不可，另外，建摸时不需要有限元软件，直接在Adams环境下即可完成。在口令许可方面，也有了专门的Feature加以明确，如下：



下面基于FE part功能创建说明模型。下图红色箭头所指即为FEPart建模图标：点击后出现向导对话框，在类型方面有3D和2D等类型供选择：然后，选择所建立模型的扫掠线：关键的一步，是创建节点等信息，根据需要控制节点的稀疏，空间位置等，根据前面的设置会形成三维模型。对于界面形状，有专门的对话框进行定义：完成建摸并进行计算，可有大变形的呈现，如下所示：可以在FE Part上施加分布载荷。如下新添加的力元：我们可以在如下简单创建的模型上施加分布载荷：在对话框中的SV(1)是专门添加的函数用于确定某时刻某一节点上的速度。前面的公式可看作该圆柱体在水中滑动所受的流体给其的分布载荷。

综上所述，随着Adams的发展，在刚柔耦合方面尤其在集成非线性柔性体方面有了较大的提升，这里的FE Part仅仅是其一方面，目前Adams已经可以和Marc做紧密的联合仿真，这样将更大地拓展Adams非线性柔性体的功能。

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