CAE軟件操作小百科（23）

鮑照　武秀根

1RecurDyn如何在仿真之前檢查模型的各種設置是否正確？在動力學分析之前，若要檢驗樣機，可以先進行運動學分析，且在施加作用力之前確定各種約束是否正確.在RecurDyn中，還提供模型預分析功能，在simulation type中有預分析功能（pre analysis），檢查模型自由度、是否有冗余約束及其相關信息.

2RecurDyn怎樣解決有冗余約束的問題？

當模型存在冗余約束時，軟件在求解過程中會自動解除某些約束的自由度，不計算這些自由度上的作用力.若這些接觸的自由度上的力是需要的，則冗余約束就會影響仿真結果.

因此，在動力學仿真中可以在建模時去除實際中的虛約束，用基本副或基本副組合代替低副或高副以避免過約束現象.另外，采用柔性連接也是去除約束冗余的常用辦法.

3在RecurDyn中2個復雜構件之間的接觸情況很復雜，除逐個建立接觸的辦法外，有較為簡單的解決辦法嗎？在RecurDyn中建立面面接觸時，可使用相應的建模方法一次完成多個接觸建模，也可利用創建多面（Multiface）的辦法一次完成多個面面接觸建模.

在2個體之間產生接觸的面較多時，如果采用surface to surface很容易出錯或遺漏某些面之間的接觸關系.雖然可以采用體接觸的方式，但是又會建立2個體上所有面之間的接觸，大大浪費計算資源.因此，在體編輯模式下，可以將某個體上可能與另一個體發生接觸的面生成一個新的Face surface，在另一個體上同樣生成一個Face surface，這樣只需要在2個Face surface之間建立一個面接觸即可.

4RecurDyn的子系統有什么作用？

一個復雜的機構可以看成是一個或多個子系統組合在一起的系統，每個子系統又可以有自己的子系統，這樣，子系統之間相互連接又相互獨立地實現自己的功能.在建立復雜的動力學模型時，采用RecurDyn的子系統建模功能，使模型的層次性管理變得方便.可以單獨建立、修改、輸出和導入子系統；可重復使用單個子系統，并且可以設置多級子系統，既提高模型的利用率，又方便檢查各個部件.

5在RecurDyn中怎樣同時修改多個部件屬性？在RecurDyn中，Datebase包含模型的所有內容.在Datebase中若要對多個相同的部件進行相同的修改，可以按住shift選取多個部件，右擊選擇property進行設置，然后對這些部件進行修改.

6RecurDyn的柔性體建模簡介

RecurDyn提供2種柔性體：模態柔性體（RFlex）和有限元柔性體（FFlex）.事先用其他有限元軟件計算得到模態柔性體部件的模態參數，然后代替系統中的某些剛體.使用模態疊加法計算這種柔性體在系統中受力后的響應.有限元柔性體只用部件的網格代替系統中的剛體，不需要預先進行模態分析，在系統分析中自動調用RecurDyn中的有限元程序計算柔性體的時域響應.

模態柔性體的優點是將復雜的有限元網格模型縮減為一組模態，使計算簡單易行，能夠被多體動力學軟件有效利用；缺點是對接觸問題的建模不精確，而且需要重新計算柔性體變形后的模態模型.

有限元柔性體能較精確地表達接觸力引起的局部變形，并且能夠表達柔性體累計的非線性變形，而每個單元是線性的，其缺點是大大增加計算工作量.

7能否在FFlex上添加旋轉副？

在RecurDyn中，FFlex上可設置連接參數connecting parameter設置有限元柔體與剛體之間的連接.在有限元柔體上的節點施加力或運動副時，軟件在連接節點處引入一個虛剛體（質量可以忽略的Dummy Body），對有限元柔體節點施加的力或運動副其實是施加在虛剛體上的.

值得注意的是，在虛剛體與節點之間還可以決定是否施加特殊力連接（Force Connector）.當選中Use Force Connector時，虛剛體與柔體上節點之間有一個特殊力的連接，該特殊力可以通過定義如剛度、阻尼系數等參數進行設置；不選中Use Force Connector，則表明虛剛體與柔體上節點之間是固定約束（Fixed Joint）.

若想在FFlex上添加運動副，還可以通過在柔體上施加一個多點約束（MPC）或剛性單元（FDR），在MPC的主點上施加運動副就可以在FDR上施加運動副.另外，在connecting parameter中的Material Property of Connecting Body 中可以定義虛剛體的質量，默認值為1E-6.若柔性體的質量很小（如1E-6），則需要將虛剛體的質量定義在小于1E-8才能得到相對較精確的結果.

8如何設置面面接觸才能讓結果較精確？

在RecurDyn的面面接觸中，先選定的面為基礎面，軟件會根據基礎面的幾何形狀將其離散為三角形碎片，用于接觸分析；同基礎面作用的作用面用多點代替，只有這些點才能與基礎面發生接觸.

降低容許誤差系數Plane Tolerance Factor能夠讓三角形碎片與原曲面更貼合；當降低容許誤差系數不能改善三角形曲面的逼近程度時，特別當模型尺寸較小時，可以通過降低平面最小容許誤差Minimum Plane Tolerance的辦法增加精度.

9對一個體復制、粘貼后會有偏移，怎樣讓復制體保持在原來的位置上？選擇Home→Model Setting→Display，選擇Advanced，取消shift when pasting的勾選，就能讓復制后的體保持在原來的位置上.

10一些較實用的快捷操作

自動重復操作的開關：A；工作平面設置：Shift+W；轉換到xy工作平面：Shift+X；轉換到xy工作平面：Shift+Y；轉換到xy工作平面：Shift+Z.

11能否讓約束在仿真幾秒后失效或在仿真幾秒后才開始起作用？若想讓固定副解決該問題，Recurdyn可以使用bushing force代替固定副，然后把剛度調成類似fixed約束，最后用腳本文件scenario file控制bushing force的Active和Deactive.

（摘自同濟大學鄭百林教授《CAE操作技能與實踐》課堂講義）