99银河：多体动力学平衡状态分析方法介绍

在多体动力学模型建模之前，一般必须把模型设置为平衡状态，原因主要有：如果模型不是平衡状态，建模开始后受到重力起到，模型中的部件不会再次发生显著的波动，使建模前几秒甚至更加长时间的数据波动较为大，不是现实的数据，没价值；非平衡状态的模型产生十分大的波动不会使解法器解算艰难，甚至产生报错，建模暂停；实际物理模型是平衡状态的（仍然不受重力起到），非平衡状态的建模模型不符合实际的物理模型状态。基于上述原因，必须在多体动力学模型的时域分析之前把模型正处于平衡状态。留意：多体建模模型展开频域分析之前也必须展开均衡分析，因为频域分析是在平衡位置上展开线性化。

Simpack作为专家级多体动力学建模分析软件，获取多种分析方法使模型超过平衡状态。下面以示例模型为事例，讲解具体方法。1.静平衡分析多体动力学均衡分析最常用的方法是静平衡分析，Simpack某种程度获取静平衡分析方法。

在平台模型中，一个刚体部件四个角用于弹簧加装在地面上，同时受到一个力的起到使该部件受力不均衡。在此完整状态下展开时域分析，如下图右图。页面在线均衡分析按钮，展开静平衡分析，获得静平衡分析结果，如下图右图。

可以看见当前模型状态的仅次于瓦解加速度值十分小。如果Maximumresiduuminequilibrium参数的数值较为大（有显著的加速度），解释模型没正处于平衡状态，必须之后分析。

页面“Copycomputedequilibriumstatestomodel”按钮把计算出来后的状态读取当前模型中，这样模型就正处于平衡状态。如果使模型在完整状态和平衡状态互相转换，最差的办法是用于状态集。

页面状态集按钮，这样就把当前模型的状态留存到这个新建的状态集中于。创立两个状态集，分别留存模型的初始状态和均衡后的状态。这样，该平台模型就可以在完整不平衡状态和平衡状态之间构建较慢互相转换。

2.实载荷（Preload）分析仔细观察部件的方位可以找到通过静平衡分析后模型中的部件方位比起完整方位有了显著的变化，这在某些建模工况中不存在一定的问题。比如，创建汽车（或者机车）建模模型，其部件方位是基于实际物理样机的部件方位展开建模的，实际物理样机的部件方位早已是平衡状态。建模模型中的部件初始方位和实际物理样机部件方位完全相同，但展开均衡分析后，模型中的部件再次发生偏移，和实际部件方位之间产生一定的方位偏差，造成建模模型与实际相符。为了解决问题这个问题，可以用于Simpack实载荷（Preload）分析功能。

实载荷分析是通过改动力元的名义力，使其和部件的重力均衡超过平衡状态。下面是实载荷分析和均衡分析之间的对比。把这个平台模型完全恢复到初始非平衡状态，页面实载荷分析按钮，并在Preload对话框中设置必须计算力元的哪些方向数值（本例是全部方向），并页面PerformPreloadcalculation按钮展开计算出来，计算出来后的结果为右图右图，可以显现出四个弹簧力元的6分量力都有了名义力。

重开该对话框，并在模型中关上一个力元的属性对话框，找到计算出来后的力数值早已彰显到力元中。对模型展开在线时域分析，找到部件没产生运动。如果要把实载荷分析后的模型完全恢复为完整状态，可以页面Preload对话框中的SetSolverPreloadstozero按钮才可构建。

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