使用多体动力学模块模拟机械系统

新的多体动力学模块为工程师提供了一套高级设计和优化机械系统以降低产品开发成本的工具。该模块可以模拟柔性和刚体的组装，以及结构，热，电气等的物理现象。该模块中包含的关键功能之一是使用各种类型的预定义的不同物体之间建立连接的更简单，更快的方法关节。

多体分析的目的是找到系统的关键领域，以执行更详细的组件级结构分析。多体分析还可以深入了解系统动力学，结构段所经历的力以及在柔性组件中产生的应力，从而导致由于大变形或疲劳。

机械系统中的连接

在机械系统中，组件以这种方式互连，使它们之间只允许使用某种类型的运动。建模这种类型连接的一种方法是建立身体联系，或单方面接触，在两个组件之间。使用单方面接触方法的好处在于它非常通用并且可以建模任何类型的连接。但是，只有在使用组件的实际物理几何形状并且无法与系统的抽象形式作用时，此方法才起作用。此外，尽管是通用的，但这种方法在计算上很难解决，并且在需要在接触表面上考虑摩擦的情况下，难度水平显着增加。

当涉及复杂的机械系统时，需要一种计算效率的技术来对连接进行建模。这是不同类型的连接的数学表示关节。在假定连接表面刚性的柔性组件的情况下进行近似。

这些关节提供一种有效的方法来连接两个或多个组件，通过限制其运动，而无需求解它们之间的身体接触。A联合的多体动力学模块的特征需要关节的中心和关节轴作为输入。这些输入可以从物理几何形状中提取，也可以直接给出。

灵活的多体分析

使用刚体动力学方法的多体分析用于找到机械系统的运动和稳定性。组件中的应力和变形可以在以后使用组件所经历的力来估算。这种方法适用于小弹性变形。但是，在存在较大的变形和物质非线性的情况下灵活的多体分析是获得准确结果并因此优化设计的唯一方法。在一个灵活的多体分析，可能具有较大变形的系统的组件被建模为柔性，而其他组件则被认为是刚性的。

在上面图片的最高部分中，您可以看到变形和von-mises应力分布
在直升机旋转机构的转子叶片中。在左下方，您可以看到
施加在每个转子刀片上的提升力。（注意：在此型号中，转子叶片是唯一的灵活零件
整个机制。）

多体动力学模块

使用使用关节并执行灵活的多体分析通过新的很容易多体动力学模块5月3日发布^路和comsol版本4.3b。

具有八种不同类型的库关节，即该模块中包括棱柱形，铰链，圆柱，螺钉，平面，球，插槽和插槽还原。可以执行瞬态，频域，特征频率和固定多体动力学分析。

有时，由于其他物理对象施加的限制，两个组件之间的允许运动并非自由。在这里，限制和有条件锁定运动的能力有助于对复杂系统进行建模。在机器人技术领域，两个组件之间的运动通常是时间的已知功能。多次，关节弹簧加载而不是自由改善系统稳定性。所有这些都可以使用此新模块进行建模。

这多体动态模块扩展了comsol多物理学和结构力学模块的先前功能，它是我们发布的第一个专用产品，涉及机械组装的建模。收听我们的免费的多体动力学模拟网络研讨会6月13日^Th了解更多。