mechanical中刚体动力学和瞬态动力学根据变量结果定义插值载荷
实际工程中经常遇到需要根据速度或者位置反馈定义外部载荷的情况,那么在ansys mechanical中如何根据物体的位置、速度的变化改变外部载荷的大小呢?本文以mechanical中刚体动力学、瞬态动力学中根据物体的速度变化进行插值定义外力的问题进行说明。
1.mechanical刚体动力学中根据物体的速度变化进行插值定义外力
(1)几何模型
使用的几何模型为一圆柱体,如下图。
几何模型
(2)载荷和边界条件
圆柱体在重力作用下下降,但受到阻力作用,阻力跟圆柱体下降速度(Y向速度)的对应关系如下。
圆柱体下降速度和阻力的关系
(3)解决方法
使用Variable Load定义阻力跟速度的关系。
第一步,点击工具栏的“Insert Measures”插入“Rigid Dynamics Measures”。
插入“Rigid Dynamics Measures”
第二步,定义远程点,选择圆柱体的上表面定义远程点。
定义远程点
第三步,添加Body Measure,取圆柱体的速度为测量的量,命名为VY。
定义Body Measure
第四步,定义Derived Measures,定义名称,此处我给它命名为VelY,Base Measure取第三步定义的VY,Type选Component,方向选Y向。
定义Derived Measures
第五步,点击工具栏的“Insert varying force depending on measure”,可见在Transient下添加了Measure Varying Force,选择前面定义的远程点,Output Type选Table,将速度和外力的关系数值填入Table,Measure Selections选择第四步定义的名称为VelY的Derived Measures。
定义Measure Varying Force
第六步,定义重力和分析设置后进行求解,载荷结束时间为0.2s,时间步长为0.001s,求解得到圆柱体的速度和位移结果如下。
有Measure Varying Force时圆柱体的速度
有Measure Varying Force时圆柱体的位移
第七步,抑制Measure Varying Force后进行计算对比,得到不加Measure Varying Force时圆柱体的速度和位移如下。
不考虑Measure Varying Force时圆柱体的速度
不考虑Measure Varying Force时圆柱体的位移
2.mechanical的瞬态结构动力学中根据物体的速度变化进行插值定义外力