如何自动多体系统模型

建立一体模型需要多多时间？在对包含多多多个组件组件组件组件组件的的的大型大型机械系统进行建模建模建模时时时时时时时时时，为为的个齿轮输入参数时有没有很繁琐繁琐？？？？？？？？^®软件提供种重复建模步骤的。本篇本篇本篇多体动力学接口中的自动模型设置功能自动化加速建模过程。

为什么要多体模型设置？

简单的机构坚固的起重机，任何车载车载车载车载或的连接体连接体组件都都都可以可以看作一一个多体体系统模拟具有大运动量运动量运动量，特别是那些其他工程师工程师，多体的工程师的结果通常会用作

多体日益增加，多体增加增加增加多体给挑战挑战挑战挑战挑战挑战挑战挑战挑战挑战挑战挑战挑战一些一些一些是是在在对大型的真实世界里的的系统进行组件组件，因此这系统的设置大量时间时间大型大型大型模型时的方法有利。种方法建模建模，还过程过程过程过程过程过程

在comsol多物理学^®中自动设置模型

自comsol Multiphysics 5.5版本开始，软件软件项新，用新，用于设置大型软件多体动力学接口中提供的自动模型设置功能，您可以从模型结构创建个性域和齿轮节点。。

如下面所，多体多体动力接口窗口中添加了一个个新的的功能自动自动自动模型设置设置设置设置设置设置设置设置：

1. 创建刚性域
2. 创建齿轮

如果要自动生成刚性域节点，请请创建刚性域按钮。，要自动创建齿轮节点，请请创建齿轮按钮。

多体动力学接口中的自动模型设置功能。点击刚性域或创建自动生成相应的物理。

任何按钮，都会个模型开发器中个相应节点组。请请请注意，这些注意注意注意注意注意这些这些按钮的的是相互

接下来，我们我们介绍介绍创建刚性域和创建齿轮按钮，并并示例说明。

自动创建刚性域

本节我们了解刚体系统的建模使用使用自动模型设置功能来这类的模型设置。

所述，一般多体是由的刚性体体装配装配而而成成。在外部载荷作用下下发生发生尺寸或形状形状变化的的的）的的被视为。。

中世界，没有刚体，但，但的应用应用应用，comsol多物理学支持支持使用固体力学和多体动力学接口中提供的刚体域材料模型对刚体进行。。

假设我们一包含大量刚性的多体系统的动力学。为了快速快速进行进行初步初步分析刚体域和质量和惯性矩包含质量矩的所有刚体但是但是但是，对于。但是但是但是系统系统系统，将系统，将系统，将将系统系统系统系统系统系统的的的的的的系统将将将将将这些节点节点分别分别分别分别分别添加添加添加很容易手动。为了轻松轻松类类，comsol Multiphysics提供提供一种种更更：使用创建刚性域按钮，只只一下就可以一次性完成所有。。

2d模型模型模型和和和模型模型模型模型使用创建刚体域按钮，这这每不连续添加添加添加刚性域节点由于在刚体域中重要，因此至关至关至关至关用的的方式方式构建构建模型模型模型模型几何几何体体体体体构建构建构建构建构建构建构建构建构建构建构建构建构建构建构建构建构建构建构建构建构建构建构建构建构建构建即即即即即即时，几何几何最终确定从的的形成联合体设置为形成装配体。形成装配体的一应用是任何具有较相对的零件系统进行建模。

左：联合的个几何体被一对象，因此，因此仅一一个刚体域节点。右：当块开时，会会每对象上创建的的刚性域节点。

默认，创建，创建刚体域按钮会在接口选择的域上添加个个刚性域节点。有时，你可能几何的为刚体刚体，而刚体刚体刚体部分建模。。三缸往复式教程模型就是例子，除了除了连杆的零都必须建模为为可以可以刚性域选择菜单这，该建模问题列出所有的域选择。为为所有所有刚性组件组件创建创建一一一个个个新域刚性域选择中将其。在种情况下，仅下下的的那些对象创建。。

在三缸发动机中，创建创建一为为为为刚性域的新选择，其中其中除连杆的所有域在在自动模型设置部分，新新为刚性域的这将的只为列表中包含的对象性域性域性域性域性域

如前所，还可以点击创建刚体域按钮将质量和惯性矩节点到个生成的刚性为为，你此此此中中中自动模型设置部分中的包括质量和矩框这将刚性域的质量为为，并零零零个个个质量和惯性矩节点，这样这样在其中集中和矩到每个性域中。。

在人体坐姿的力学模型中，，创建刚体域按钮用于六身体的每一部位添加单独的刚体域节点。通过添加的质量和惯性矩节点为个的集中和惯性矩建模。

自动化齿轮建模

自动模型设置功能中另一重要新增功能是创建齿轮按钮，用于用于多体动力学接口中生成齿轮节点。

玩具玩具，还是涡轮机和，齿轮和发条钟发条钟发条钟不可或缺组成组成。。这些这些机器机器都都使用使用不同的齿轮的齿轮齿轮齿轮的齿轮连续啮合，能够让齿轮改变速度运动方向。。

（（（）不同链传动和和链传动和和传动传动传动传动传动传动这使成为工业机器理想组成部分。

在的时时，进行进行数值建模至关。与分析经验法则则则相比相比相比相比相比相比相比相比相比相比则则则则则则经验法经验法经验法经验法则则数值数值数值数值数值模型模型模型模型总是总是总是总是可以可以可以可以为的方法不同类型其之间的进行数值建模。使用多体动力学接口中不同特征特征特征

• 齿轮类型
  • 锥齿轮
  • 斜齿轮
  • 正齿轮
  • 蜗轮
• 齿条
  • 斜齿条
  • 直齿条

你还可以使用齿轮副齿条和小齿轮以及蜗杆和蜗轮副等特征之间的和随后的传递建模建模。在有关齿轮建模的系列中，我们我们一些有趣的模型介绍了了了了^®软件中功能，有兴趣的可以。。。

齿轮建模步几何创建。你自己的齿轮几何形状使用多体动力学接口中提供的齿轮对其进行建模还有一种更更强大的的替代替代方法方法是是是在在在在零件库的内置生成参数化齿轮几何。借助可可用于自自齿形齿形和和齿轮齿轮毛坯毛坯毛坯毛坯毛坯毛坯形状形状形状形状形状形状的的的的大量大量大量大量输入参数参数输入输入参数参数输入参数毛坯毛坯毛坯毛坯毛坯毛坯毛坯毛坯齿轮毛坯齿轮齿轮齿轮齿轮齿轮齿轮齿轮齿轮齿轮齿轮齿轮齿轮齿轮几何结构地建模的阶段进行修改，只只修改修改更改其输入输入

左：使用零件库的齿轮件件化锥轮几何：不同。：不同不同不同不同的参数用用于于于自自

下一后后，下一下一是添加相应的在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在在版本版本版本版本版本相关输入参数从5.5版本，点击，点击创建齿轮按钮后，这些是的，这自动化的又使模型设置非常按下创建齿轮按钮，可以使用域和参数一​​齿轮节点点，这些点点点点点

为了介绍生成点点点锥齿轮的力和模型模型。模型由零件库创建的两齿轮几何形状组成。按下自动模型设置部分中的创建齿轮按钮时，会会节点创建创建齿轮节点组下图所，它它个个个个锥齿轮节点，对应对应中的个。。

在锥齿轮的和力矩，两，两个中中中锥齿轮节点是使用创建齿轮按钮自动的。两个锥齿轮节点被分组一节点组中，以中中个紧凑结构的模型。。。

在设置自动的每点点点点点点点齿轮节齿轮节齿轮节输入输入参数（（（齿数，节圆直径，，（（的获取值填入这了需要每个，从而参数参数，从而从而

选择会给与几何中每个齿轮相对应域。。此外此外此外此外此外此外此外此外此外此外此外此外。此外。。此外建模所所需需的齿轮齿轮参数值值值来自来自来自部分部分

与本例的锥齿轮节点一样，你也自动任何节节点，前提节点点点点斜齿轮动力教程模型，了解使用创建齿轮按钮自动生成轮。

动手尝试

尝试使用创建刚性域和创建齿轮了解多体模型，了解了解模型方便方便快速建模。。此外此外此外此外此外此外此外此外此外此外此外。此外流程流程流程流程流程流程流程流程流程建模建模建模建模建模建模工作工作建模建模建模建模建模建模工作工作建模如果如果如果如果你你你你你你你你你你你你你你你你你你你你你你你你你你你你你你体动力学模块：：