多体动力学！运动副！升降机！

    对于大量零部件构成的系统，进行设计优化与性态分析时可以分为两大类。

    一类称为结构，其特征是在正常的工况下构件间没有相对运动。如房屋建筑、桥梁、航空航天器与各种车辆的壳体以及各种零部件的本身。人们关心的是这些结构在受到载荷时的强度、刚度与稳定，属于固体力学与结构力学研究的内容。

    另一类称为机构，其特征是系统在运行过程中这些部件间存在相对运动。如航空航天器、机车与汽车、操作机械臂、机器人等复杂机械系统。人们关心的问题大致有三类：一是在不考虑系统运动起因的情况下研究各部件的位置与姿态及其它们变化速度与加速度的关系，称为系统的运动学分析；二是当系统受到静载荷时，确定在运动副制约下的系统平衡位置以及运动副静反力，称为系统的静力学分析。三是讨论载荷与系统运动的关系，即动力学问题。

    多体包含刚体和柔性体。对于多刚体系统，存在两种相互独立的计算多体系统动力学的流派，现分别称它们为多刚体系统动力学的拉格朗日方法与笛卡尔方法。

    对于柔性多体系统，自20世纪80年代后在建模方法上渐趋成熟。从计算多体系统动力学角度看，柔性多体系统动力学的数学模型首先应该和多刚体系统与结构动力学有一定的兼容性。当系统中的柔性体变形可以不计时，即退化为多刚体系统。当部件间的大范围运动不存在时，即退化为结构动力学问题。

    ANSYS仿真产品体系异常丰富，就结构仿真领域而言，包含了通用结构分析(Mechanical)，显式动力学(LS-DYNA和AutoDyn)，多体动力学(RD和Motion)。

    本文升降机在升降过程中的受力分析，由RD(Rigid Dynamics)完成，RD的界面和Mechanical颇为相似，非常友好。

    RD提供了大量类型的连接副。

    对于本文的升降机案例，需要定义大量的连接副，其中主要为铰接副。

    需要注意，下图的四个连接副，既可以绕Z轴转动，也可以沿着Y轴平动。

    台面施加1000N垂直向下的作用力，两个油缸匀速收缩30mm/s。

    铰接位置受力变化如下：

    需要注意，连接副的合理定义是计算正确的关键，需要用户细心体会。比如，同一个体的同一个运动应该只定义一个连接副。