SIMPACK动力学分析基础:从机械模型构建到结果解析
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更新于2024-08-07
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"SIMPACK动力学分析基础教程"
SIMPACK是一款强大的多体动力学分析软件,常用于新产品开发中的动力学分析。该软件的核心在于其能够帮助用户构建、求解和分析复杂的机械系统模型。在使用SIMPACK的过程中,主要涉及以下几个关键步骤:
1. **模型参数的提供**:首先,需要定义模型的物理属性,如质量、惯性力矩和质心位置,以及结构的几何形状和相对位置。此外,还需设定耦合单元的参数,如力元值和约束条件。
2. **前处理**:这是将模型数据输入到SIMPACK的阶段,包括输入物理模型、体、铰接、约束、力和激励功能,以及3D几何数据、图形表示、数值计算设置、输出量和优化及参数变化设置。
3. **SIMPACK计算**:基于前处理输入的数据,SIMPACK会生成微分方程并进行内部求解,得到系统的动态行为。
4. **后处理**:分析结果的可视化和解释是后处理的主要任务。用户可以自定义参数绘图,查看2D图表,应用数值计算过滤器(如快速傅立叶变换),观察3D仿真动画,以及导出数据到Excel或MATLAB。
SIMPACK教程通常会引导初学者从简单的模型开始,如单摆,逐渐过渡到更复杂的双摆和曲柄滑块机构,以此逐步掌握软件的建模特性。学习内容包括使用前处理器的建模命令(如新建、编辑、删除),创建基本的多体模型,以及如何利用参考框架、物体、标志和铰接。此外,还会学习如何解决实际问题,如在线和离线积分,以及在后处理器中查看和分析结果。
在模型建立完成后,用户需要输入物理数据,修改体和铰接等,以创建精确的3D物理几何形状。系统传感器的设定使得用户可以从后处理结果中观察到系统的各种响应,如位移、速度和加速度。
这本书《SIMPACK动力学分析基础教程》详细介绍了SIMPACK软件在多体系统动力学分析中的应用,适合高校机械系统动力学分析课程,以及机电工程领域的本科和研究生作为教学参考书。对于从事虚拟样机建模与仿真的科研人员和工程师,以及希望提升SIMPACK应用水平的读者,这本书提供了重要的入门指导。
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