第4章 ANSYS與RecurDyn聯合仿真

4.1 ANSYS與RecurDyn聯合仿真介紹

ANSYS全面分析的功能涉及結構、熱、流體、電磁場、碰撞和板材成形等多個領域。它能與多數CAD軟件接口，實現數據的共享和交換，如Pro/Engineer、UG、CATIA等。其中，ANSYS主要實現結構的靜力和動力學分析，從而求得結構在任意載荷作用下的應力及變形分布。結構分析還包括求解已知結構的固有模態，固有頻率及各階頻率下的振型分布。RecurDyn（Recursive Dynamic）是由韓國FunctionBay公司開發出的新一代多體系統動力學仿真軟件，它采用相對坐標系運動方程理論和完全遞歸算法，非常適合于求解大規模的多體系統動力學問題。

機械系統在運動過程中，變形主要集中在受荷載作用影響比較大的區域，因此準確的動力學仿真分析是有必要考慮它們的彈性變形的。FunctionBay公司開發出的新一代多體系統動力學仿真軟件，它采用相對坐標系運動方程理論和完全遞歸算法，非常適合于求解大規模的多體系統動力學問題。應用RecurDyn軟件和ANSYS軟件聯合仿真與前述章節所述的ADAMS、ANSYS軟件聯合仿真有異曲同工之妙，但也有不同之處。

RecurDyn動力學軟件可以方便地與MSC/NASTRAN、ANSYS、I-DEAS等有限元分析軟件接口，將有限元柔性體模型傳遞到RecurDyn軟件中，從而建立起含柔性零部件的剛柔耦合機械系統。這樣就可以求解機械系統在運動過程中柔性部分變形及應力變化，從而進一步考察系統的動力學響應變化。如圖4.1所示為RecurDyn軟件提供的基于模態縮減法的RFlex接口。

圖4.1 RecurDyn的RFlex接口

對于彈性體，其變形為模態和模態的線性組合疊加，重要的是如何選擇占優模態形狀為較準確的結果。RecurDyn提出了一種有效的模態修正，即動態校正模式。測量誤差源于RecurDyn的動態修正模態，用于生成有限元程序的動態修正模態，并且可以通過有限元計算得到結果?？梢栽赗ecurDyn/Rflex的RFlex接口選擇輸入文件，若要使用此功能，RecurDyn/RFlex輸入的文件必須包含它的柔性體剛度矩陣的信息，所以模態綜合法求解柔性體的流程如圖4.2所示。

圖4.2 模態綜合法求解柔性體流程

根據所需條件用ANSYS軟件建立柔性體，模型進行模態分析時，由于ANSYS大部分用來解決靜態問題，尚未能完全解決動態的問題，所以可以利用RecurDyn內的Dynamic Correction Mode加入模態振型再返回ANSYS進行模態分析，最后在RecurDyn軟件中進行動態計算，這樣才能接近有限元分析的真實值，并對兩者進行比較。