多体动力学模块更新

对于多体动力学模块的用户,comsol多物理®版本5.3带来了一个教程模型,该教程模型将多体动力学与声学结合在一起,以模拟变速箱中的噪声以及将多体动力学模块与AC/DC模块相结合的教程,以模拟感应电动机。了解有关这些教程和其他多体动力学建模改进的更多信息。

突出显示多体动力学分析中的选择

在与复杂的组件合作时多体动力学界面,可能有许多关节包含两个刚性域或附件的选择。当您选择一个联合的在模型树中的节点,所选对象现在自动在图形窗口中突出显示。这提供了有关源和目标选择的正确性的反馈。同样,两个齿轮齿轮对节点和两个部分加入春天当您选择那些相应的节点时,节点也将突出显示。

多体动力学分析中选择的自动突出显示。

当相应联合的选择节点。

当相应联合的选择节点。

计算联合力量的惩罚方法

模型在刚体系统中过度约束并不罕见。现在已经添加了一种用于处理这种情况的惩罚方法。当适用该方法时,可以确定关节力。此外,现在默认情况下不计算刚体之间的联合力,以减少过度构造引起的数值问题的风险。

模态减少订单模型研究类型

模态减少订单模型现在支持研究类型多体动力学界面。这对于在模态碱基中为大型多体动力学模型中表示的系统矩阵很有用。

刚体的附件

您现在可以使用附件在刚性域上的选项,使其更容易在刚性表示和弹性表示之间切换。这避免了必须在各个域和设置窗口中更改和重新选择关节节点。

通过偶然性形状函数离散

在建模柔性零件时多体动力学接口,您可以选择通过偶然性形状函数离散。当使用具有柔性域中具有高阶元素的结构化网格时,这将减少自由度的数量。

自动抑制刚体运动

如果负载是自我平衡的,那么放置所需约束的实际位置与无关。只要限制的规格满足以下条件:不可能进行刚性的运动,并且没有引入反应力,就可以分析自我平衡模型。现在,新的刚性运动抑制条件可用于这些类型的分析。此功能会根据几何模型和物理界面自动应用一组合适的约束。

刚性运动抑制条件可用于以下物理接口:

  • 固体力学(3D,2D,2D轴对称)
  • 壳(3D)
  • 板(2D)
  • 膜(3D,2D)
  • 梁(3D,2D)
  • 桁架(3D,2D)
  • 多体动力学(3D,2D)
具有刚性运动抑制条件的加热电路的COMSOL模型。

在此示例中,由于热膨胀而导致的加热电路变形。应用刚性运动抑制条件确保模型对正确解决方案具有足够的限制。该图显示了冯·米塞斯(Von Mises)的压力。

在此示例中,由于热膨胀而导致的加热电路变形。应用刚性运动抑制条件确保模型对正确解决方案具有足够的限制。该图显示了冯·米塞斯(Von Mises)的压力。

应用程序库路径以刚体运动抑制的示例:
structural_mechanics_module/thermal-structure_interaction/heating_circuit

新教程模型:变速箱中的振动和噪音

该教程模型说明了手动变速箱内5速同步变速箱中振动和噪声的建模。瞬态多体动力学分析计算指定发动机速度和外部负载的变速箱振动。变速箱外壳的正常加速度转换为频域,将其作为噪声来源包括在内。然后进行声学分析,以计算近,远处和外部场中的声压水平。

注意:此模型还需要声学模块。

comsol Multiphysics版本5.3变速箱的型号。 变速箱外壳的应力以及在手动变速箱内的​​5速同步变速箱的周围空气(顶部和右上角)中的音压水平。还显示了变速箱上一个点处正常加速度的频谱(左下)。 变速箱外壳的应力以及在手动变速箱内的​​5速同步变速箱的周围空气(顶部和右上角)中的音压水平。还显示了变速箱上一个点处正常加速度的频谱(左下)。

应用程序库路径:
MULTIBODY_DYNAMICS_MODULE/AUTOMOTIVE_AND_AEROSPACE/GEARBOX_VIBRATION_NOISE

新教程模型:感应电动机中的振动

在感应电动机振动教程模型中,通过定子绕组中的定子电流和转子的旋转在转子中诱导涡流。转子中的诱导电流与线圈产生的磁场相互作用,以在转子上产生驱动扭矩。转子和定子之间的气隙是不对称的,导致电动机的振动。

电磁模拟以2D建模,而多体动力学模拟以3D建模。旋转扭矩是根据时间的函数计算的。然后在多体动力学模型中使用扭矩,以计算转子速度,从而考虑惯性效应。由于电阻损耗和轴上的载荷扭矩,转子不会像定子绕组那样快地旋转,因此将发生角度滑动。

注意:此模型还需要AC/DC模块和结构力学模块。

comsol多物理版本5.3感应电动机的模型。 感应电动机壳体(顶部)和转子中的磁通量密度(左下)中的应力图。还显示了两个轴承位置的转子轨道(右下角)。 感应电动机壳体(顶部)和转子中的磁通量密度(左下)中的应力图。还显示了两个轴承位置的转子轨道(右下角)。

应用程序库路径:
MULTIBODY_DYNAMICS_MODULE/MACHINERY_AND_ROBOTICS/诱导_motor_vibration

新教程:复合齿轮火车的噪声辐射

预测动态系统的噪声辐射使设计师对设计过程早期移动机制的行为的洞察力。例如,考虑一个变速箱,其中齿轮网刚度的变化会导致振动。这些振动通过轴和关节传输到变速箱外壳。振动壳进一步将能量传递到周围的流体,从而导致声波辐射。

该教程模型模拟了齿轮列的壳体辐射。首先,在时间域中进行多体动力学分析,以以指定的驱动器轴速度计算外壳振动。然后,以选定的频率进行声学分析,以使用壳体的正常加速度作为噪声源来计算近,远和外部场的声压水平。

注意:此模型还需要声学模块和结构力学模块。

移动齿轮火车周围盒子上的正常加速度。在模型中,还计算了辐射压力。

应用程序库路径:
acoustics_module/evibrations_and_fsi/gear_train_noise