多体动力学模块更新
对于多体动力学模块的用户,comsol多物理®版本5.6包括一种新的方法,用于建模刚体接触和摩擦,间隙接头和自动创建方法。了解下面的这些和其他多体动力学更新。
僵化的身体接触和摩擦
在刚体之间建模的一种新方法已在多体动力学界面。新方法可通过僵硬的身体接触节点且旨在对标准形状刚体之间的无网络接触进行建模。在此版本中,它允许球形和球形 - 贵族接触的类型,前者允许其中一个球体作为接触表面的内部凹面边界空心。可以选择接触公式惩罚或者处罚,动态摩擦力是使用平滑且数值强大的连续摩擦定律来建模的,该定律可用于时间依赖性研究。您可以看到新的功能圆柱辊轴承的动力学教程模型。
圆柱滚筒轴承的刚体接触和摩擦,带有绿色箭头,显示了接触力方向和相对大小。
清除关节
在现实生活中,关节并不总是完美地适合,但在两个组成部分之间有一定的间隙。为了建模不完美的关节,您可以使用新的清除关节节点在多体动力学界面。这种新的联合类型允许在清除距离内的所有自由度沿所有转换程度进行运动。惩罚方法用于强制执行距离约束。它还允许沿两个连接组件之间的旋转自由度运动,并以3D或2D中的铰链接头作为球关节行为。您可以看到新的功能滑块曲柄机构带有关节间隙教程模型。
在滑块机理中对清除接头进行建模。在两个连接的组件之间可以观察到清除距离内的相对平移以及相对旋转。
从几何形状创建自动关节
现在,您可以从几何组件中自动创建关节,这使大型多体系统的模型设置更加容易。一个新创建关节按钮已在自动模型设置部分多体动力学界面。此按钮可自动为组件中的几何对象创建关节身份对它们之间。默认情况下,分别为平面,圆柱和球形边界创建了棱柱形,铰链和球关节。也可以为特定类型的边界选择其他任何合适的关节。以这种方式创建的关节是自动分配的源,目的地,中心和轴信息。您可以看到以下模型中使用的此功能:
- 三个_-_ cylinder_reciprocating_engine
- cretmocating_engine_with_hydrodynamic_bearings
- slider_crank_mechanism_with_joint_clearance(新模式)
- dynamics_of_a_cylindrical_roller_beration(新模式)
集体结构连接耦合
新的多物理耦合集结结构连接已经添加了用于连接使用的集总系统机械系统使用任何结构力学接口构建的有限元模型的接口。连接机械系统可以使用一个接口外部源节点或a位移节点,取决于有限元组件是两个端口还是只有一个端口。您可以在车辆悬架系统的集总模型教程模型。
集总的机械系统建模增强功能
这机械系统建模功能在许多方面都得到了改善。现在,为集团的机械系统支持嵌套和参数子系统。嵌套子系统使建模更复杂的系统变得更加容易,而参数子系统允许创建更多通用的子系统模型。一个新输入参数部分已添加到子系统定义和子系统实例节点。可以在同一模型中与不同的输入参数一起使用几个子系统实例。
关节中的非线性弹簧
一个新春季类型选项已添加到春季和阻尼器所有子节点联合的节点中的节点多体动力学界面。这春季类型选项允许指定力作为扩展功能除了指定一个现有选项春季常数。您可以使用它来模拟连接到关节的非线性弹簧,通过编写弹簧力作为扩展的函数。在具有旋转自由度的关节中,您可以指定力矩作为旋转的功能。
关节物理符号
支持物理符号已添加了所有联合的节点,可在多体动力学界面。每种关节类型的物理符号不同,并放置在关节的中心。此外,连接线从关节中心绘制到所有源中心和目的地中心。
动态接触
动态接触的新算法可显着改善瞬态接触事件期间动量和能量的保护。这意味着您可以准确地模拟与以前版本相比,时间步长大得多的瞬态接触问题。通过选择要么处罚,动态或者增强的拉格朗日人,动态配方接触节点。您可以在新的两个软戒指之间的影响和高尔夫球的影响分析教程模型。
磨损模拟
已经添加了建模机械磨损的方法穿节点,一个子节点接触,可在固体力学和多体动力学接口。磨损速率基于广义阿卡方程。有两种用于磨损建模的算法。对于一般磨损和由于磨损而导致的任意几何形状变化,使用了变形的几何方法。还有一种简化的方法,其中将磨损纳入接触间隙的偏移量。你可以看到穿新的功能盘式制动垫教程模型。
盘式制动垫中的磨损(速度箭头仅用于可视化目的)。
弹簧和阻尼器连接点
在所有结构力学界面中,一个新功能称为春天已添加以将两个点与弹簧和/或阻尼器连接。这些点可以是几何点,但它们也可以是抽象的,例如,通过使用附件或直接连接刚体。弹簧可以是物理的,其力沿两个点之间的线作用,也可以用完整的矩阵描述,将所有转换和旋转自由度连接在两个点中。该功能还可以在两个不同的物理接口中连接点之间的弹簧。
刚性连接器的改进
这刚性连接器功能具有多个改进。在里面壳和光束接口,选择替代方案分别扩展到最高级别,即边界和边缘。当旋转中心由点选择定义时,该点不再必须是物理接口本身的一部分。您可以将来自不同物理接口的刚性连接器求发,从而定义一种新型的虚拟刚性对象(此选择位于先进的刚性连接器的设置部分)。在里面固体力学,,,,壳, 和光束接口,您可以自动从nastran中导入的文件中的rbe2元素生成刚性连接器®格式。这是由名称的部分控制的自动建模在这些接口的设置中。刚性连接器可以属于几个物理接口,以模仿导入文件中的连接。
具有已知滑动速度的摩擦
在某些应用中,已知摩擦力的方向,因为两个对象以给定的相对速度相互滑动。在这种情况下,不必为摩擦力求解,这可以显着加快溶液的速度。新的滑速功能,在接触节点,可用于这些情况。该节点的输入类似于摩擦节点。您可以在新功能中看到此新功能盘式制动垫模型。
开处方旋转帧速度的新选项
在里面旋转框架节点在固体力学和多体动力学接口,一个新的刚体添加了选项。使用此选项,您可以在旋转轴周围输入时间相关的扭矩,并通过整合刚体运动方程来计算旋转速度。
联系人改进
除了新的动态接触和磨损功能外,接触力学领域还有其他一些改进。您可以将完全耦合的求解器与增强的Lagrangian接触算法一起使用,从而更容易设置求解器序列并改善某些问题的稳定性和收敛性。另外,在摩擦子节点下接触,您可以选择用户自定义作为摩擦直接输入切向力的表达式的模型,该模型会导致任何其他变量的滑动。最后,有几种新方法可以提供罚款方法和增强拉格朗日方法的惩罚因素。
位移的计算旋转
在具有位移作为自由度的物理界面中,有时需要研究区域的旋转。为此,您可以添加新的平均旋转节点,使用一组点的位移来生成代表旋转的变量。如果给出了三个以上的点,则将应用最小二乘方案,以使整个点的刚体旋转进行最佳近似。另外,可以计算角速度和加速度。您可以在新功能中查看此新功能高尔夫球的影响分析并更新桁架塔的灵敏度分析教程模型。
新教程模型
comsol多物理学®版本5.6将三个新的教程模型带入了多体动力学模块。
滑块曲柄机构带有关节间隙
应用程序库标题:
slider_crank_mechanism_with_clearance