CAE软件操作小百科（23）

鲍照　武秀根

1RecurDyn如何在仿真之前检查模型的各种设置是否正确？在动力学分析之前，若要检验样机，可以先进行运动学分析，且在施加作用力之前确定各种约束是否正确.在RecurDyn中，还提供模型预分析功能，在simulation type中有预分析功能（pre analysis），检查模型自由度、是否有冗余约束及其相关信息.

2RecurDyn怎样解决有冗余约束的问题？

当模型存在冗余约束时，软件在求解过程中会自动解除某些约束的自由度，不计算这些自由度上的作用力.若这些接触的自由度上的力是需要的，则冗余约束就会影响仿真结果.

因此，在动力学仿真中可以在建模时去除实际中的虚约束，用基本副或基本副组合代替低副或高副以避免过约束现象.另外，采用柔性连接也是去除约束冗余的常用办法.

3在RecurDyn中2个复杂构件之间的接触情况很复杂，除逐个建立接触的办法外，有较为简单的解决办法吗？在RecurDyn中建立面面接触时，可使用相应的建模方法一次完成多个接触建模，也可利用创建多面（Multiface）的办法一次完成多个面面接触建模.

在2个体之间产生接触的面较多时，如果采用surface to surface很容易出错或遗漏某些面之间的接触关系.虽然可以采用体接触的方式，但是又会建立2个体上所有面之间的接触，大大浪费计算资源.因此，在体编辑模式下，可以将某个体上可能与另一个体发生接触的面生成一个新的Face surface，在另一个体上同样生成一个Face surface，这样只需要在2个Face surface之间建立一个面接触即可.

4RecurDyn的子系统有什么作用？

一个复杂的机构可以看成是一个或多个子系统组合在一起的系统，每个子系统又可以有自己的子系统，这样，子系统之间相互连接又相互独立地实现自己的功能.在建立复杂的动力学模型时，采用RecurDyn的子系统建模功能，使模型的层次性管理变得方便.可以单独建立、修改、输出和导入子系统；可重复使用单个子系统，并且可以设置多级子系统，既提高模型的利用率，又方便检查各个部件.

5在RecurDyn中怎样同时修改多个部件属性？在RecurDyn中，Datebase包含模型的所有内容.在Datebase中若要对多个相同的部件进行相同的修改，可以按住shift选取多个部件，右击选择property进行设置，然后对这些部件进行修改.

6RecurDyn的柔性体建模简介

RecurDyn提供2种柔性体：模态柔性体（RFlex）和有限元柔性体（FFlex）.事先用其他有限元软件计算得到模态柔性体部件的模态参数，然后代替系统中的某些刚体.使用模态叠加法计算这种柔性体在系统中受力后的响应.有限元柔性体只用部件的网格代替系统中的刚体，不需要预先进行模态分析，在系统分析中自动调用RecurDyn中的有限元程序计算柔性体的时域响应.

模态柔性体的优点是将复杂的有限元网格模型缩减为一组模态，使计算简单易行，能够被多体动力学软件有效利用；缺点是对接触问题的建模不精确，而且需要重新计算柔性体变形后的模态模型.

有限元柔性体能较精确地表达接触力引起的局部变形，并且能够表达柔性体累计的非线性变形，而每个单元是线性的，其缺点是大大增加计算工作量.

7能否在FFlex上添加旋转副？

在RecurDyn中，FFlex上可设置连接参数connecting parameter设置有限元柔体与刚体之间的连接.在有限元柔体上的节点施加力或运动副时，软件在连接节点处引入一个虚刚体（质量可以忽略的Dummy Body），对有限元柔体节点施加的力或运动副其实是施加在虚刚体上的.

值得注意的是，在虚刚体与节点之间还可以决定是否施加特殊力连接（Force Connector）.当选中Use Force Connector时，虚刚体与柔体上节点之间有一个特殊力的连接，该特殊力可以通过定义如刚度、阻尼系数等参数进行设置；不选中Use Force Connector，则表明虚刚体与柔体上节点之间是固定约束（Fixed Joint）.

若想在FFlex上添加运动副，还可以通过在柔体上施加一个多点约束（MPC）或刚性单元（FDR），在MPC的主点上施加运动副就可以在FDR上施加运动副.另外，在connecting parameter中的Material Property of Connecting Body 中可以定义虚刚体的质量，默认值为1E-6.若柔性体的质量很小（如1E-6），则需要将虚刚体的质量定义在小于1E-8才能得到相对较精确的结果.

8如何设置面面接触才能让结果较精确？

在RecurDyn的面面接触中，先选定的面为基础面，软件会根据基础面的几何形状将其离散为三角形碎片，用于接触分析；同基础面作用的作用面用多点代替，只有这些点才能与基础面发生接触.

降低容许误差系数Plane Tolerance Factor能够让三角形碎片与原曲面更贴合；当降低容许误差系数不能改善三角形曲面的逼近程度时，特别当模型尺寸较小时，可以通过降低平面最小容许误差Minimum Plane Tolerance的办法增加精度.

9对一个体复制、粘贴后会有偏移，怎样让复制体保持在原来的位置上？选择Home→Model Setting→Display，选择Advanced，取消shift when pasting的勾选，就能让复制后的体保持在原来的位置上.

10一些较实用的快捷操作

自动重复操作的开关：A；工作平面设置：Shift+W；转换到xy工作平面：Shift+X；转换到xy工作平面：Shift+Y；转换到xy工作平面：Shift+Z.

11能否让约束在仿真几秒后失效或在仿真几秒后才开始起作用？若想让固定副解决该问题，Recurdyn可以使用bushing force代替固定副，然后把刚度调成类似fixed约束，最后用脚本文件scenario file控制bushing force的Active和Deactive.

（摘自同济大学郑百林教授《CAE操作技能与实践》课堂讲义）