Madymo_Training_Mb

null Madymo_Training _Mb Madymo_Training _Mb 鞠春贤 2009.12.26nullContent MADYMO软件介绍 MADYMO语法及使用 多体运动学基本知识 磁滞现象 多体安全带模型(MB Belt)MADYMO软件介绍 MADYMO软件介绍 Why shoulde learn/use MADYMO? What is MADYMO? How to learn/use MADYMO? null MADYMO致力于工程应用分析，是一个世界范围内的乘员安全分析标准。使用MADYMO，可以对乘员安全系统进行快速有效的设计和优化，并可以节约大量的资金。目前，MADYMO已被广泛应用于工业工程领域、设计部门、研究所和高校，其可靠性已经得到大量试验的证实。Whynull MADYMO是一种数学动态模拟软件(Mathematical Dynamic Models)，是一个完美融合多体 (MB) 动力学计算功能和显式动态有限元 (FE) 计算功能的软件。在产品概念设计阶段，可以采用MADYMO中的MB方式进行快速有效的建模；在产品结构设计阶段，则可以采用FE方式进行细致的建模。　MADYMO软件包括求解器(Solver)、假人模型(Dummy Models)、前/后处理程序(Pre/Post Tools)和其他使用手册(Other Utilities)。MADYMO采用可扩展标识语言(XML)进行输入， MADYMO中的参数设置仅支持国际单位制。WhatnullMADYMO前处理软件XMADgicGeometry ViewernullMADYMO后处理软件null＞madymo64 -dat2mif 将.dat文件转化为XML文件 -mta MADYMO/气囊压力容器试验分析 -rst 指定重启文件 -nrproc 设置处理器个数 -Csize, Isize, Rsize 设置内存分配 -madymizer MADYMO优化MADYMO语法与使用 MADYMO语法与使用 MADYMO 前处理程序总览：null 所有的MADYMO关键字都是在“MADYMO”根目录下进行建立 的，关键字必须使用大写形式，每一个关键字下面必须包含ID号，关键字的NAME可有可无，不能超过35个字符； 1、内存分配关键字： · CONTROL_ALLOCATION -I_SIZE -R_SIZE 按照整型、实数型和字符型等方式来分配内存； -C-SIZE -NR_PROC 设置处理器个数null2、关键字失效： · DISABLE：选择被失效的关键字，右键‘Move to Disable’，则该关键字失效，失效的关键字不参与计算；null3、定义变量： · CONTROL_ANALYSIS.TIME - DEFINE -VAR_NAME 设定某个关键字的变量值，使其在所有的MADYMO关键 -VALUE 字保持不变； - 设定变量值后的关键字名字前加＃； null4、输出控制： · CONTROLE_OUTPUT -TIME_STEP 设定时间步长 -TIME_STEP_ANI多体动力学多体动力学 MADYMO多体模块动态模拟铰连接的多刚体的运动，多刚体之间 的接触通过力与位移来实现的，最终形成机械系统的集中参数模型。null儿童假人与多体模型对比 null1、参考平面： 多体的运动是相对于参考坐标平面的运动。参考坐标平面是强制 性的，任何其他的平面都必须参考它来建立。null2、多体系统的描述： 在多体系统中，利用质量、重心位置和转动惯量来定义多体的特性。多刚体具有一定的质量和转动惯量，但多体本身并没有几何特性(即几何外型)，在多体系统中通过铰将不同的多刚体进行连接 · SYSTEM.MODLE(多体系统) - ID - NAME - BODY.RIGID - ID - NAME - MASS 定义多体的特性； - CENTER_OF_GRAVITY - INERTIAnull3、多体系统的树形结构： 多体系统是由一个个铰连接的多体构成，每个多体都由与其连接的参考体进行定位，同时每个刚体也可以定位其他的刚体，即构成了多体系统的树形结构。2 System 2 Body 3 System 13 Body 1 System 12 Body null 4、多体的定位： a、具有已知的初始位置的多体； b、使用动力学铰将多体连接到参 考平面； c、多体相对于参考面进行指定的 运动；多体系统的面(Surface)多体系统的面(Surface) 多体表面用来定义接触，使多体模型更加形象化。在MADYMO模型中，能够定义三种类型的表面，即平面(PLANE)、椭球面(ELLIPSOID)、圆柱体表面(CYLINDER)。同时，有限元网格也可以描述任意的表面，如Facet表面，通过定义MATERIAL_NULL使网格的应力-应变不参与计算。null1、平面(PLANE)平面通过三点来定义，如图所示，三点 坐标的输入顺序直接影响平面的发法线 方向，进一步影响其接触特性。 SURFACE.PLANE - ID - NAME - BODY - POINT1 - POINT2 - POINT3null2、椭球面(ELLIPSOID)椭球平面通过下列各项进行定义： a、自由度的定义 b、中心点的坐标 c、半径a、b和c d、半轴的定位null3、圆柱体表面(CYLINDER)圆柱体平面通过下列各项进行定义： a、自由度的定义 b、中心点坐标 c、半径a 、b和c d、圆柱体坐标系的定位null4、Facet表面 对于复杂的表面，可以通过有限元网格来加以定义，同时定义MATERIAL. NULL，并将有限元网格SUPPORT到多刚体上，即形成Facet表面。 Facet Surface= FE Model+ Null Material+ Fully Support on a rigid body多体系统的铰(Joint)多体系统的铰(Joint)多体的铰由父铰坐标系与子铰坐标系等两 部分组成。 CRYSIS_OBJECT_1.MB - BODY 参考体(父体) - POS 父铰坐标 CRYSIS_OBJECT_2.MB - BODY 子体 - POS 子铰坐标 - ORIENT 子铰的定位 父铰坐标系的位置决定整个铰的位置，子 体通过子铰的转动来进行定位。1、铰的概述null2、铰的初始条件 铰的初始条件可以在铰的本身进行定义，也可以通过定义铰的 初始状态、初始位置、初始速度来进行定义。 · JOINT.REVO · INITIAL.JOINT_POS 初始位移； · INITIAL.JOINT_VEL 初始速度； · INITIAL.JOINT_STATUS 初始状态；null3、铰的类型 Revolute joint 转动铰； Translational joint 平移铰； Universal joint 万向铰； Cylindrical joint 柱铰； Planar joint 平面铰； Bracket joint 固定铰； Spherical joint (more variations) 球铰； Free joint (more variations) 自由铰； Translational-revolute joint 转动移动组合铰； Translational-universal joint 移动万向组合铰； User defined joints 自定义铰； null平移铰铰的位置自由度为沿着铰的ξ轴的平动D1null转动铰铰的位置自由度为绕着铰的ξ轴的转动R1null4、铰的定位铰的定位方法主要有： Rotation angle method：绕3个坐标 轴连续转动； Screw axis method：绕某个坐标轴转动； Rotation matrix method：矩阵转动方法； Vector method：矢量转动方法；null父铰与子铰都不发生转动父铰坐标系发生转动null子铰坐标系发生转动父铰与子铰坐标系同时发生转动null5、铰的运动描述 MOTION.JOINT_POS 以铰的位置与时间的函数形式进行定义； MOTION.JOINT_ACC 以铰的加速度与时间的函数形式进行定义；null6、铰约束(RESTRAINT.JOINT) 铰约束用来定义铰的刚度及其自由度。对于球铰和自由铰来说，铰的刚度通过RESTRAINT.CARDAN或RESTRAINT.FLEX_TORS来定义，铰的自由度通过定义每个铰的相对应的体的特性来进行定义： 弹性载荷； 铰的自由度的非线性作用； 磁滞模型(阻尼)； 动态扩大因数；多体的接触(Contact)多体的接触(Contact)1、加速度场的定义a、定义整个系统的加速度 - LOAD.SYSTEM_ACC b、定义多体的加速度 - LOAD.BODY_ACC 通过定义TIME_START、TIME_END、 TIME_STEP来定义模型加速度场的时 间步长。null2、约束(RESTRAINT)三种约束常用来定义假人手部与转向盘轮缘不断接触。 开尔文约束(RESTRAINT.KELVIN)； 麦斯韦尔约束(RESTRAINT.MAXWELL)； 点约束(RESTRAINT.POINT)；null3、接触(CONTACT) 多体模型的接触主要包括平面-椭球面的接触(P-E)、椭球面-椭球 面的接触(E-E)、圆柱体表面-椭球面的接触(C-E)等三种类型，分为系 统内的自接触和不同系统之间的接触；多体接触是通过多体组(GROUP MB)来定义的。 多体的接触类型分为MASTER、SLAVE、USER_MASTER、 USER_MID_POINT和COMBINED： · CONTACT_TYPE - MASTER 主平面发生变形； - SLAVE 次平面发生变形； - USER_MASTER 重新定义主平面的特性； - USER_MID_POINT 主、次平面的特性相同； - COMBINED 主、次平面的特性不同；null3、接触特性的定义： 多体的接触特性 可以在多体的表 面(SUFACE)进 行定义 CHARACTERIATIC. CONTACT定义接 触特性函数磁滞现象(Hyterssis)磁滞现象(Hyterssis) 磁滞是一种载荷随着变形的增大或减小而变化的现象，这种现象通 常由弹性变形或摩擦产生，磁滞现象能够引起能力的耗散。 磁滞模型通常分为三种：模型1模型3模型2用于接触或安全带的弹性变形用于塑性变形及库仑摩擦模型1 卸载曲线的改变多体安全带模型(MB Belts)多体安全带模型(MB Belts) 多体安全带模型通过一系列的关键字(BELT_SEGMENT)构成的，各 关键字之间BELT_TYING进行连接，安全带的摩擦特性可以BELT_TYING 中进行定义。安全带卷收器被设置在第一个安全带关键字的第一点，最后 一点被连接在某多体、参考平面或有限元单元的节点上。 BELT - BELT_SEGMRNT 多体安全带关键字； - BELT_TYING 关键字连接； - FRIC_COEF 定义摩擦系数；nullnull1、安全带特性的定义安全带的特性(即安全带织带刚度)通过安全带的延伸率来进行定义，延伸率函数由加载以及卸载曲线构成。加载与卸载曲线null2、卷收器的定义 安全带卷收器的定义即定义其卷轴特性(Filmspool)，当车体的 加速度超过0.8-1.0g、安全带织带拉伸加速度超过0.5-0.8g时，触发 Webgrabber开关，使织带锁止，消除Film spool效应。 BELT_RETRACTOR 定义卷收器特性； - CHAR 定义卷轴效应； - GRABBER_SWITH Webgrabber开关； - SPOOL_SWITH Filmspool开关；null3、预紧特性的定义 安全带预紧器通过卷收安全带织带达到预紧的目的。安全带预紧 特性有两种定义方法：一、定义织带预紧距离与时间的函数；二、定 义预紧力与预紧距离的函数。织带预紧距离与时间的函数预紧力与预紧距离的函数null4、限力特性的定义 安全带的限力特性是指通过限值安全带的肩带力使假人胸部的受 力不超过某一限定值，从而达到保护假人胸部的目的。 BELT_LOAD_LIMITER 定义限力特性； - LOAD_LIMIT_PAIR - LEVEL 限力等级，可同时定义多级限力； - SLOPE 磁滞斜率； - SWITH 限力触发开关；限力特性假人模型假人模型 MADYMO软件中的假人分为三种：椭球假人(Ellipsoid)、Facet 假人、有限元假人(Finite Element)