Adams柔性索梁建模之FEpart
從Adams2014版本開始,引入ANCF (Absolute Nodal Coordinate Formulation)算法,基于該種方式,可在Adams中快速實(shí)現(xiàn)柔性索和柔性梁等類型模型的創(chuàng)建,并且在計(jì)算時(shí)具備更快地速度,提升效率。基于這種方法創(chuàng)建的模型在Adams中叫做FEpart,即有限元構(gòu)件模型,可同其他剛體模型進(jìn)行碰撞或其他約束關(guān)系等的定義,還可在其上施加分布載荷,可將其看作為Adams剛?cè)狁詈瞎δ艿难a(bǔ)充,可處理大變形、自接觸等現(xiàn)象。Adams中剛?cè)狁詈瞎δ芗軜?gòu),如下所示:

在多體動(dòng)力學(xué)中考慮構(gòu)件大變形時(shí)往往采用傳統(tǒng)的離散方法,將本來完整的模型離散成一個(gè)個(gè)小剛體,剛體之間通過力元連接,該種方法可以一定程度上模擬幾何非線性現(xiàn)象,但基于FE Part可以更進(jìn)一步,在精度與計(jì)算速度方面都有更好地表現(xiàn)。同時(shí),F(xiàn)E Part相對(duì)于MNF方法也有很多不同之處,首先其可以更加精確地模擬大變形問題,而線性模態(tài)方法則不可,另外,建摸時(shí)不需要有限元軟件,直接在Adams環(huán)境下即可完成。在口令許可方面,也有了專門的Feature加以明確,如下:FEATURE
ADAMS_Nonlinear_Part
下面基于FE part功能創(chuàng)建說明模型。下圖紅色箭頭所指即為FEPart建模圖標(biāo):

點(diǎn)擊后出現(xiàn)向?qū)?duì)話框,在類型方面有3D和2D等類型供選擇:

然后,選擇所建立模型的掃掠線:

關(guān)鍵的一步,是創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)等信息,根據(jù)需要控制節(jié)點(diǎn)的稀疏,空間位置等,根據(jù)前面的設(shè)置會(huì)形成三維模型。

對(duì)于界面形狀,有專門的對(duì)話框進(jìn)行定義:

完成建摸并進(jìn)行計(jì)算,可有大變形的呈現(xiàn),如下所示:

可以在FE Part上施加分布載荷。如下新添加的力元

我們可以在如下簡單創(chuàng)建的模型上施加分布載荷:



在對(duì)話框中的SV(1)是專門添加的函數(shù)用于確定某時(shí)刻某一節(jié)點(diǎn)上的速度。前面的公式可看作該圓柱體在水中滑動(dòng)所受的流體給其的分布載荷。



綜上所述,隨著Adams的發(fā)展,在剛?cè)狁詈戏矫嬗绕湓诩煞蔷€性柔性體方面有了較大的提升,這里的FE Part僅僅是其一方面,目前Adams已經(jīng)可以和Marc做緊密的聯(lián)合仿真,這樣將更大地拓展Adams非線性柔性體的功能。
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