本文摘要(由AI生成):
这段文字是有关 Comsol 连杆多体运动学仿真计算的介绍,包括多体动力学的定义、分析阶段、模型简介、物理场边界条件以及结果展示。首先介绍了多体动力学的概念和分析阶段,然后展示了计算模型及材料参数,介绍了模型的物理场边界条件,最后呈现了计算得到的位移场和应力分布。
Comsol连杆多体运动学
仿真计算
1. 多体动力学
多体动力学是研究多体系统(一般由若干个柔性和刚性物体相互连接所组成)运动规律的科学。多体动力学包括多刚体系统动力学和多柔体系统动力学。
多体动力学分析涵盖建模和求解两个阶段,其中建模包括从几何模型形成物理模型的物理建模、由物理模型形成数学模型的数学建模两个过程,求解阶段需要根据求解类型(运动学/动力学、静平衡、特征值分析等)选择相应的求解器进行数值运算和求解。
图1. 运动机械臂
根据连杆的几何参数进行了三维建模,通过多体动力学模块计算得到连杆的位移场和应力场分布。计算模型和材料参数设置如图2和3所示。
图2. 连杆三维建模
图3. 材料参数
图4展示了连杆计算模型选取的线弹性材料、连接件、活塞、曲轴、铰链关节,重力和边界荷载等物理场边界条件。
本模型主要利用多体动力学模块,详细的物理场及边界条件设置如图4所示,网格剖分及质量分布如图5所示。
图4. 物理场边界条件
图5. 网格分布图
计算得到的位移场和应力分布如下所示。
图6. 位移场分布
图7. 应力场分布
Comsol仿真 •连杆多体运动学