В состав механических систем часто входят сложные сборки соединенных деталей, которые от упора до упора перемещаются на довольно большое расстояние. Примером таких сборок может являться подвеска автомобиля, робот-манипулятор, используемый в производственных процессах, элементы шасси воздушного судна. Моделирование перемещений в подобных сборках через допущение, что все детали являются полностью упругими, и последующее применение традиционных методов конечных элементов является весьма затратным по времени вычислений и делает процесс изучения и оптимизации конструкции практически невыполнимым.
Модуль
ANSYS Rigid Dynamics требует минимум временных затрат на подготовку модели и минимум вычислительных ресурсов. Этот инструмент позволяет подробно изучить и понять перемещения, стабильность механических систем на ранних этапах проектирования, когда крайне необходимо принятие взвешенных, осознанных, технически обоснованных и правильных решений. В дальнейшем, если с появлением детализированных конструкций требуется более высокая точность, модель, полученную в A
NSYS Rigid Dynamics, можно с легкостью представить как частично или полностью деформируемую, что позволит изучить большие деформации и нелинейные свойства материалов.
Сложные соединения и силовые элементы
Модуль
ANSYS Rigid Dynamics поддерживает полный набор типов соединений деформируемых и абсолютно твердых тел. Соединение принимается как идеализированное ограничение на перемещение двух тел относительно друг друга.
Стандартные типы соединений включают:
-
вращательное соединение;
-
цилиндрическое соединение;
-
соединение с поступательным перемещением;
-
соединение с прорезью;
-
универсальный шарнир;
-
шаровый шарнир;
-
соединение с плоскопараллельным перемещением.
Большинство типов соединений имеют поддержку дополнительных «фиксаторов», которые ограничивают относительную степень свободы в заданном диапазоне. Модуль
ANSYS Rigid Dynamics также поддерживает основной тип соединения, в котором можно выбрать ограничения относительных степеней свободы. Для более сложных ограничений присутствует уникальный редактор, который позволяет использовать уравнения ограничений.
Помимо наложения кинематических ограничений, тела можно соединить с втулками и пружинами, характеристики которых (жесткость и демпфирование) можно представить в виде констант, выражений или табличных данных. Также доступны характеристики момента, силы и фиксированного смещения, которые могут изменяться как функция от времени. Все соединительные и силовые элементы принадлежат геометрии и могут быть параметризированы.