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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 机械 » 动力机械 » 扭振分析中，当量模型和多体动力学模型的差别
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wywqsr

新虫 (正式写手)

[求助] 扭振分析中，当量模型和多体动力学模型的差别

轴系扭振分析中（如典型的发动机曲轴），经常建立当量模型和多体动力学模型，看好多人会建立这两种模型，甚至有在adams中建立的多体动力学模型和当量模型一模一样的简化。
我在想这样做的必要性，比如说建立了当量模型就可以计算固有频率和振型，那为什么还要建立多体动力学模型呢？

其实就是这两种模型的差别在哪儿？  是计算精度、方便性、直观性、还是其他什么目的？

望大家踊跃献计献策。在此多谢大家的积极参与。
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1楼 2013-05-16 16:28:05
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

ctgu_zheng

专家顾问 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
wywqsr: 金币+30, ★★★★★最佳答案, 分析的不错哇，多谢多谢 2013-05-19 08:47:18
多体动力学模型: 主要考虑的是 运动学 动力传递方面的，一般将构件当成刚体，即不考虑构件的变形；

有限元模型：考虑了构件的变形及多阶模态，也就是分布参数模型，分布参数模型的模态理论上是无数个的。
如果你手工推导的话，考虑不了这么多，一般将模型简化成，这样就只能考虑到模型的前几阶模态了。

将多体动力学模型 与有限元模型 一起考虑， 就是多柔性体模型了。
但手工推导的时候，有些构件只需要考虑一阶变形，就用简单的 弯曲刚度，扭转刚度，拉伸刚度代替变形的作用，而将不变形的物体用质量点简化，这就是集中参数模型了

Matlab/simulink  就只是求解你推导的当量模型了，只是一种数值求解工具 。
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10楼2013-05-18 17:59:11
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普通回帖

智慧哥

银虫 (小有名气)
我帮你顶……期望得到答案
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得意时莫忘形，失意时莫灰心
2楼2013-05-17 09:16:09
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ctgu_zheng

专家顾问 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
wywqsr: 金币+10, ★有帮助 2013-05-17 17:25:20
一根轴的 扭转模态 你用当量模型手算 只能算前1~2阶吧，
如果多跟轴 之间有传动比关系的话  还要考虑运动学的关系
所以用当量模型 应该是比较复杂的。但模型参数间的关系会看得比较清楚。

用多体动力学模型，运动关系软件可以设定，且仿真后，可以生成参数间的关系曲线，方便、直观。
如果考虑关键轴的 多阶模态 即用柔性轴（有限元）计算精度会更高些。
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3楼2013-05-17 16:26:27
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wywqsr

新虫 (正式写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by ctgu_zheng at 2013-05-17 16:26:27
一根轴的 扭转模态 你用当量模型手算 只能算前1~2阶吧，
如果多跟轴 之间有传动比关系的话  还要考虑运动学的关系
所以用当量模型 应该是比较复杂的。但模型参数间的关系会看得比较清楚。

用多体动力学模型， ...

先多谢啊
您说的，主要是计算精度和计算多阶模态的方便性，和考虑柔性的方面，是吧
还有没有当量模型彻底解决不了的，但是多体动力学模型能够解决的问题呢？
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4楼2013-05-17 17:24:44
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kingjinjing

专家顾问 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与，应助指数 +1
wywqsr: 金币+2 2013-05-18 15:28:37
引用回帖:
4楼: Originally posted by wywqsr at 2013-05-17 17:24:44
先多谢啊
您说的，主要是计算精度和计算多阶模态的方便性，和考虑柔性的方面，是吧
还有没有当量模型彻底解决不了的，但是多体动力学模型能够解决的问题呢？...

一些较复杂问题多体动力学模型都解决不了....
有限元法运用的比较多....
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5楼2013-05-18 06:53:27
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ctgu_zheng

专家顾问 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
wywqsr: 金币+10, ★★★很有帮助 2013-05-18 15:23:23
wywqsr: 金币+10, ★★★很有帮助 2013-05-18 15:33:36
多体动力学模型里面轴等受力件模型是刚性的 考虑了轴的重量及转动惯量 多用于轴等受力件变形较小可以忽略其变形影响的情况。
当然也可以用柔性体代替刚体  这样可以考虑轴的变形。传递运动或动力分析

当量模型主要优点是参数间的关系可以看的很清楚，但是推到比较复杂啊；
考虑的模态阶数越多，传递关系越复杂，推导肯定就越困难；

其实用软件算还是 用当量模型手算推导   我觉得主要看你的分析目的；
软件算 其实底层也会有 模型的简化，也是当量模型，只是这些由软件处理，你只需要输入模型的参数而已。

所以 一般问题 当量模型都能分析 ，只是考虑的因素越多，模型越复杂，手工推导几乎不可能 才用软件来算
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6楼2013-05-18 12:10:06
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wywqsr

新虫 (正式写手)
引用回帖:
6楼: Originally posted by ctgu_zheng at 2013-05-18 12:10:06
多体动力学模型里面轴等受力件模型是刚性的 考虑了轴的重量及转动惯量 多用于轴等受力件变形较小可以忽略其变形影响的情况。
当然也可以用柔性体代替刚体  这样可以考虑轴的变形。传递运动或动力分析

当量模型主 ...

恩
我也是这么想的，我看到很多列出当量模型，然后还是编程来数值求解的。我就感觉，软件adams解多体动力学模型和自己编程解当量模型，模型的动力学方程应该是一样的。这样两者的区别似乎只是一个是你自己编程解的，一个是用人家编好的软件解的，除了方便，似乎没啥本质区别。所以就产生了这个疑问。
哎。。。。。。。
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7楼2013-05-18 15:23:03
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wywqsr

新虫 (正式写手)
引用回帖:
5楼: Originally posted by kingjinjing at 2013-05-18 06:53:27
一些较复杂问题多体动力学模型都解决不了....
有限元法运用的比较多.......

复杂问题都解不了？有限元方法运用较多，是啥意思呢?
能不能具体说说什么样的工作，多体动力学解不了，非要有限元方法不可？

其实你带出了我的另外一个疑问，我看到很多用有限元方法在解系统的强迫振动响应问题？能不能说所有限元和多体动力学方法在解强迫振动响应上的差别和优缺点?
要是能再说说matlab/simulink求解的优缺点就更好了
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8楼2013-05-18 15:28:12
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wywqsr

新虫 (正式写手)
引用回帖:
6楼: Originally posted by ctgu_zheng at 2013-05-18 12:10:06
多体动力学模型里面轴等受力件模型是刚性的 考虑了轴的重量及转动惯量 多用于轴等受力件变形较小可以忽略其变形影响的情况。
当然也可以用柔性体代替刚体  这样可以考虑轴的变形。传递运动或动力分析

当量模型主 ...

就求解系统扭振强迫振动响应的问题，我看到了当量模型、多体动力学模型、有限元模型、Matlab/simulink求解，能不能综合的给我说说这几种模型的差别，如何选用这些模型。

还有分布模型和集中模型的差别，分布模型是不是可以认为考虑了柔性？
有点迷糊啊。
先谢谢了
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9楼2013-05-18 15:33:08
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