第4章 ANSYS与RecurDyn联合仿真

4.1 ANSYS与RecurDyn联合仿真介绍

ANSYS全面分析的功能涉及结构、热、流体、电磁场、碰撞和板材成形等多个领域。它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如Pro/Engineer、UG、CATIA等。其中，ANSYS主要实现结构的静力和动力学分析，从而求得结构在任意载荷作用下的应力及变形分布。结构分析还包括求解已知结构的固有模态，固有频率及各阶频率下的振型分布。RecurDyn（Recursive Dynamic）是由韩国FunctionBay公司开发出的新一代多体系统动力学仿真软件，它采用相对坐标系运动方程理论和完全递归算法，非常适合于求解大规模的多体系统动力学问题。

机械系统在运动过程中，变形主要集中在受荷载作用影响比较大的区域，因此准确的动力学仿真分析是有必要考虑它们的弹性变形的。FunctionBay公司开发出的新一代多体系统动力学仿真软件，它采用相对坐标系运动方程理论和完全递归算法，非常适合于求解大规模的多体系统动力学问题。应用RecurDyn软件和ANSYS软件联合仿真与前述章节所述的ADAMS、ANSYS软件联合仿真有异曲同工之妙，但也有不同之处。

RecurDyn动力学软件可以方便地与MSC/NASTRAN、ANSYS、I-DEAS等有限元分析软件接口，将有限元柔性体模型传递到RecurDyn软件中，从而建立起含柔性零部件的刚柔耦合机械系统。这样就可以求解机械系统在运动过程中柔性部分变形及应力变化，从而进一步考察系统的动力学响应变化。如图4.1所示为RecurDyn软件提供的基于模态缩减法的RFlex接口。

图4.1 RecurDyn的RFlex接口

对于弹性体，其变形为模态和模态的线性组合叠加，重要的是如何选择占优模态形状为较准确的结果。RecurDyn提出了一种有效的模态修正，即动态校正模式。测量误差源于RecurDyn的动态修正模态，用于生成有限元程序的动态修正模态，并且可以通过有限元计算得到结果。可以在RecurDyn/Rflex的RFlex接口选择输入文件，若要使用此功能，RecurDyn/RFlex输入的文件必须包含它的柔性体刚度矩阵的信息，所以模态综合法求解柔性体的流程如图4.2所示。

图4.2 模态综合法求解柔性体流程

根据所需条件用ANSYS软件建立柔性体，模型进行模态分析时，由于ANSYS大部分用来解决静态问题，尚未能完全解决动态的问题，所以可以利用RecurDyn内的Dynamic Correction Mode加入模态振型再返回ANSYS进行模态分析，最后在RecurDyn软件中进行动态计算，这样才能接近有限元分析的真实值，并对两者进行比较。