Модуль кинематического анализа рычажных механизмов
APM Dynamics
APM Dynamics – продукт, предназначенный для решения задач моделирования динамики пространственных механических систем методом конечных элементов (МКЭ).
Применение МКЭ позволило отказаться от представления динамических систем в виде абсолютно жестких тел, как это предполагается в классической механике, и учесть упругие свойства этих тел. Упругие свойства динамических систем формируются автоматически, что существенно упрощает практику применения предлагаемого метода.
Геометрия элементов механических систем создается с помощью современного трехмерного графического редактора, в котором имеются как инструменты геометрического моделирования, так и средства задания граничных условий и датчиков регистрации необходимых выходных параметров.
Формирование динамической модели выполняется в форме одно-, двух-, трех- и n-массовых систем (n – произвольное целое число) и систем с распределенными массами.
Моделирования динамики неупругих механических систем
Для моделирования динамики неупругих механических систем разработаны новые алгоритмы. Уравнения движения эффективно решаются методом разложения по собственным формам, который обладает следующими возможностями:
- обеспечивает приемлемую точность выполнения расчетов;
- позволяет решать задачи большой размерности;
- сокращает время расчета для достижения соответствующей точности по сравнению с известными решениями, такими как метод прямого интегрирования (метод Вильсона) и т.д.
Предложенные численные подходы позволили удовлетворительно описать переходные процессы, имеющие место при движении механизмов и машин, чего невозможно достичь при традиционном представлении динамических объектов в виде абсолютно жестких тел.
Реализованные решения позволяют корректно описать законы движения в трехмерном пространстве как пространственных механизмов, так и произвольных механических систем.
APM Dynamics включает следующие инструменты:
- Препроцессор для описания геометрии модели, включая процедуры задания граничных условий, наложенных на узловые точки;
- Препроцессор задания законов движения ведущих звеньев и силовых факторов, действующих на элементы механической системы (компоненты пространственных сил и моментов);
- Средства задания маховых масс для более точного описания инерционных свойств пространственных механизмов;
- Решатель, реализующий предложенные методы решения динамических задач;
- Постпроцессор для визуализации и вывода на печать результатов расчета линейных и угловых перемещений, линейных и угловых скоростей и ускорений, траекторий произвольных точек модели конструкции, текущих силовых факторов, действующих на элементы механической системы;
- Механизмы анимационного представления движения элементов системы в трехмерном пространстве;
- Инструменты и форматы передачи данных, в том числе значений динамических нагрузок, в модуль прочностного анализа APM Structure3D.
123
