什么是“Mechanism”?
通過“connections”將兩個或多個“assemblies”連接在一起的集合。
Assemblies是由多個parts(可以是柔性體,也可以是剛性體)或node sets構(gòu)成。
Connections使用比較簡單的鉸鏈,如pin,hinge及sliding。盡管和ls-dyna中的*constrained_joint有類似的特性,但還有不同之處。
Mechanism定義儲存在*END后的*MECHANISM卡片中;模型中可以包含任意數(shù)量的Mechanism定義。
Mechanism分析使用迭代分析方法執(zhí)行,因此,結(jié)果是精確的,但會導(dǎo)致模型出現(xiàn)小的變形。默認誤差容差是機構(gòu)周圍邊界框尺寸的1.0e-4倍,或典型1米尺寸機構(gòu)的0.1mm,通常,可以忽略這個誤差量,但收斂容差可以收緊,其代價是所需要的計算時間更長,以便在需要時獲得更高的精度??梢詫s-dyna鉸鏈中未重合的節(jié)點進行檢查,并且可以執(zhí)行自動修復(fù)。
Mechanism建立后,其運動則用剛體運動學(xué)分析:可以使用鼠標(biāo)拖動一個assembly,并以交互方式計算和顯示整個mechanism的運動過程,可以保存assembies的新位置和坐標(biāo)信息,以便為后續(xù)分析提供新的結(jié)構(gòu)位置。
Mechanism可以按層次結(jié)構(gòu)進行組織,其中“parent”機制通過連接的自由度驅(qū)動“child”的運動,“childe”也可以是一個Dummy的定義,假人的位置由其“parent”機構(gòu)的運動進行驅(qū)動。
01、創(chuàng)建編輯Mechanism
Mechanism定義包括:Assemblies、Connections、Points及Children,也可以設(shè)置Stretchs。
Assemblies是一個或多個Patrs、節(jié)點集(node sets)的集合,Part可以是剛性體,也可以是柔性體。
Connections起連接Asembly的作用;Connections的類型:pin、hinge及l(fā)ine。
02、創(chuàng)建編輯Assembly
Restraints and coord system :約束可選。在“自由拖動”定位過程中使用它們來限制移動。
如果定義了坐標(biāo)系,則約束位于該坐標(biāo)系中,否則約束位于全局坐標(biāo)系中。
Part sets and parts:定義Part set或Parts;
Node sets:Node sets將會添加到Assembly,set中的所有節(jié)點隨Assembly運動;
03、創(chuàng)建編輯Connection
Connection有三種類型(pin,line,hinge)可用,通過它們在座椅機構(gòu)中的設(shè)置詳細介紹。
座椅機構(gòu)的各個assemblies如何通過connections連接在一起,如下圖所示。
座椅連接到地板的滑軌上,滑塊在前后行進。 底座通過四連桿結(jié)構(gòu)固定在滑軌上,靠背通過hangle固定在底座上。
PIN鉸
PIN鉸需指定兩個assembly,不分先后順序。
指定位于PIN上的節(jié)點或坐標(biāo)系,節(jié)點坐標(biāo)或坐標(biāo)系用于定義兩個assembly間的連接關(guān)系。
如果指定節(jié)點,則其可以不是兩個assembly上的點,通常選擇assembly上的節(jié)點,如果不選取assembly上的點,則assembly運動時,該節(jié)點不會跟隨其運動,反而連接點會相對于assembly運動。
如果指定坐標(biāo)系,則該坐標(biāo)系默認綁定到assembly1上,其運動會隨assembly的運動而運動。
PIN和所有的鉸鏈一樣,也可以設(shè)置其鎖止功能。
PIN的作用類似于球鉸,其僅在Tx、Ty、Tz進行約束;默認未鎖止?fàn)顟B(tài)下沒有旋轉(zhuǎn)約束。
LINE鉸
LINE鉸沿點A和B之間的線連接兩個assembly1和2。既可以選擇兩個節(jié)點,也可以選擇兩個坐標(biāo)系。
如果使用節(jié)點,則兩個節(jié)點可以不是兩個assembly上的點,但最好選擇兩個assembly上的點,以便兩點隨assembly的運動而運動。
如果使用坐標(biāo)系,則其僅與assembly A進行綁定。
LINE鉸設(shè)置如下圖所示:
HINGE鉸
HINGE鉸沿點A和B之間的線連接兩個assembly1和2。既可以選擇兩個節(jié)點,也可以選擇兩個坐標(biāo)系。與LINE鉸完全相同,只是不允許沿軸線A-B進行平移。
如果使用節(jié)點,則兩個節(jié)點可以不是兩個assembly上的點,但最好選擇兩個assembly上的點,以便兩點隨assembly的運動而運動。
如果使用坐標(biāo)系,則其僅與assembly A進行綁定。
在規(guī)定的范圍內(nèi),只允許繞軸A-B旋轉(zhuǎn),沿該軸的平移被限制。
如果將LINE的平移距離設(shè)置為零,則其與HINGE鉸完全相同。
HINGE鉸設(shè)置如下圖所示:
04、創(chuàng)建編輯Child
Slaved type既可以是Dummy,也可以是Mechansim,通常選取Dummy。
linked degrees of freedom:Tx、Ty、Tz及All rot將主assembly的運動強加于“child”的assembly上;例如,若激活Tx,主assembly在X方向上向前移動10mm,則“child”的assembly也向前移動10mm。同樣,如果主assembly繞Y旋轉(zhuǎn)10度,則從assembly繞Y旋轉(zhuǎn)相同的角度。類似關(guān)鍵字*CONSTRAINED_NODE_SET
選項“Fully Locked”將子assembly和主assembly合并在一起,使它們牢固地連接在一起,作為單獨的剛體進行平移和旋轉(zhuǎn)。類似關(guān)鍵字*CONSTRAINED_RIGID_BODYD的作用。
注意:連接所有平移和旋轉(zhuǎn)自由度與使用“Fully Locked不同,這是因為master的旋轉(zhuǎn)不能應(yīng)用于slave,而鎖定在一起的兩個assemblies將一起旋轉(zhuǎn)。
點擊Position,如下圖,對座椅機構(gòu)進行調(diào)節(jié)。
調(diào)節(jié)座椅假人,可以通過Rotate Angles和Drag Assemblies;若激活Drag Assemblies,鼠標(biāo)點擊Assembly,則模型以灰色狀態(tài)顯示,可以拖拽調(diào)節(jié)座椅位置,同時假人也隨座椅位置的改變而改變。