ANSYS Workbench曲柄滑块机构多刚体动力学仿真案例

运动副是两构件直接接触并能产生相对运动的活动联接。Workbench里提供了多种joint类型以供模拟不同类型的运动副。例如：

Revolute：转动副，只允许绕局部坐标Z轴转动；

Spherical：球铰副，允许三个方向的转动，限制三个方向的平动；

Cylindrical：允许Z向平动及绕Z轴的转动；

下面，我们通过曲柄连杆机构的多刚体动力学模块仿真分析，来学习一下workbench中运动副的应用。

问题描述：如图所示曲柄连杆机构，材料为结构钢，连杆1以6rad/s的速度转动。

第一步：启动workbench并创建刚体动力分析项目；

第二步：材料参数采用 默认structure steel，无需再做设置；

第三步：创建几何模型；

新版本的workbench添加并默认打开SpaceClaim，这里我们通过右键选择DM；

建立几何模型如下：

第四步：创建joint连接

（1）删除自动生成的接触

（2）插入joint1;

（3）定义joint 1：body- ground—Revolute—选择柱孔面;

（4）定义joint 2，body- body—Revolute—选择柱面—选择孔面;

（5）同样方法定义joint3;

（6）定义joint 4，body- body—cylindrical—选择柱面—选择孔面;

（7）添加joint 5，由于是刚体，故只需固定杆的一端即可;

第五步：划分网格，由于各部件均为刚体，不会产生网格，故无需进行网格控制设置，直接生成即可；

第六步：添加角速度载荷；

第七步：采用默认求解选项，设置进行求解；

第八步：查看结果；将joint 1拖动到solution（A6）,出现joint probe，result selection选择X axis，获取运动轨迹及数据；

可以进行动画设置，显示机构运动。