设置多体运动

多体运动用于模拟通过机械接头连接的或运动受机械约束限制的一个或多个 6 自由度体。如果运动无法通过自由运动进行模拟,则还可用于计算单个体运动。

开始之前,首先创建 6 自由度体以耦合为多体运动。

将多体运动应用于单个体时:
  1. 导航至 DFBI > 6 自由度体节点。
  2. 选择预定义的[体 1]节点,然后将体运动选项设为多体运动
  3. 如有必要,对体 2体 3 等重复上一步。
    当多个体设为不包含任何接头或其他体-体耦合的多体运动时,体将独立于彼此移动。
要使用机械接头耦合多个体:
  1. 导航至 DFBI > 6 自由度体节点。
  2. 多编辑预定义的 [体 1][体 2] 节点,然后将体运动选项设为多体运动
    多体运动节点将显示在模拟树中。
  3. 编辑多体运动节点,并启用/冻结指定坐标系的所需方向运动。请参见多体运动
(可选)要定义连接两个体的机械接头:
  1. 右键单击 6 自由度体 > 体耦合节点,然后创建以下接头之一:
    • 固定接头
    • 旋转接头
    • 球形接头


  2. 根据创建的耦合类型,选择适当的子节点并设置其属性。有关更多信息,请参见Body Coupling Reference
为了求解器的稳定性,没有定义多个体约束来冻结相同自由度。例如,当体使用旋转接头连接到环境时,沿接头轴的任何平移运动均被抑制。在这种情况下,不要使用多体运动属性冻结沿接头轴的平移运动,因为接头已施加此约束。同样,无需定义施加相同约束的多个接头。

要评估约束方程组的可行性,监视约束偏差以测量约束求解的残差。

  1. 要监视约束偏差,右键单击报告节点并选择新报告 > DFBI > 6-DOF 约束偏差
    有关更多信息,参见 6 自由度约束偏差报告
  2. (可选)要监视约束/运动副力或力矩,右键单击报告节点并选择新报告 > DFBI > 6 自由度力/力矩,然后选择某个体的全部约束力运动副力节点。


    DFBI 方程得以动态求解。只有体的所有约束力与运动副力之和才能得出有实际意义的报告值。力矩的情况也是如此。选择单个力可能导致报告值发生非物理振荡。
  3. 运行多体运动模拟。
    如果所监视的约束偏差太大 ,可以通过以下方式改进模拟设置: ( 10 3 )
    • 减小时间步:选择求解器 > 隐式非稳态节点,然后将时间步设为适当的值。
    • 或者,除了减小时间步外,还可以选择 6 自由度求解器节点,然后激活已启用子步。使用 6 自由度求解器 > 子步节点,指定所需的子步数。
    • 选择求解器 > 6 自由度求解器 > Baumgarte 约束稳定节点,然后调整 Baumgarte 约束稳定属性。
    • 如果在模拟中使用速度驱动器约束,则确保启用驱动器约束发挥作用时使用的自由度。切勿在多体运动节点中禁用这些方向。
    • (可选)当约束偏差突然增加数个数量级或多体坐标系拆散时,更改冗余约束检测选项:选择求解器 > 6 自由度求解器 > 多体约束求解器节点,并将冗余约束检测设为松弛松散。另请参见冗余约束检测