，選擇外部節(jié)點(diǎn)(關(guān)節(jié)處的節(jié)點(diǎn))，運(yùn)行ANSYS的宏命令A(yù)DAMS.MAC生成模態(tài)中性文件，此模態(tài)中性文件包含了柔性體的質(zhì)量、質(zhì)心、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、頻率和振型等信息。
[0085]在柔性體與剛性體的聯(lián)接處，必須有邊界點(diǎn)存在，此邊界點(diǎn)在ADAMS中將作為外部節(jié)點(diǎn)使用，如果在聯(lián)接處柔性體為空洞，則需在此處創(chuàng)建一個(gè)邊界節(jié)點(diǎn)，并使用剛性區(qū)域處理此節(jié)點(diǎn)與其周?chē)墓?jié)點(diǎn)。
[0086]注意:
[0087]( I)材料屬性必須定義。
[0088](2)單位制的統(tǒng)一。
[0089]如單位是mm, Mg (噸)，N, s,則命令為:/units, user, 1000,0.001,1,,,, I。
[0090]如下例:長(zhǎng)度:m:
[0091]彈性模量:2.06ellPa:
[0092]材料密度:7850kg/m3；
[0093]重力加速度:9.815m/s2。
[0094]換算如下:
[0095]長(zhǎng)度:mm;
[0096]彈性模量:2.06e~5N/mm2 (即 MPa)；
[0097]密度:7.85*lCT_6kg/m m3 ；
[0098]重力加速度:98l5mm/s2。
[0099]在本實(shí)施例中，首先確定在單位制為MMKS系統(tǒng)(mm，kg, N, sec, deg, H)時(shí)的聚氨酯材料特征參數(shù):彈性模量:0.0078GPa ;密度:1.28*10-6kg/mm3 ;泊松比:0.47 ;重力加速度:-9815mm/s2。
[0100](I)對(duì)于前皮碗模態(tài)中性文件的產(chǎn)生，輸入APDL命令:
[0101]/prep7
[0102]/units, user, 1000, 1,1,,,,1
[0103]et, I, hyper86
[0104]et, 2, mass21
[0105]mp, ex, I, 78e8
[0106]mp, dens, I, 0.00000128
[0107]mp, nuxy, I, 0.47
[0108]tb, mooney, I, I, 4
[0109]tBtemp, 0
[0110]tbdata, , 0.000007857, 55
[0111]tbdata, , 0.0000575, 112
[0112]tbdata,，0.0002925，172
[0113]tbdata, , 0.001, 241
[0114]mshape, I, 3d
[0115]mopt，aorder，on
[0116]mshkey, 0
[0117]mat, I
[0118]vmesh, I
[0119]Nj 10000,-1360.380,0,0
[0120]Nj 10001，-1360.380，149.949，-151.082
[0121]Nj 10002，-1360.380，-151.082，-149.949
[0122]Nj 10003，-1360.380，-149.949，151.082
[0123]Nj 10004，-1360.380，151.082，149.949
[0124]nlgeom，on
[0125]adams
[0126]選擇皮碗的中心點(diǎn)以及邊界點(diǎn):
[0127]nsel，s，10000，10004
[0128]選擇Mnf 文件的輸出路徑:F:\4.8.2\qianpiwan.mnf □
[0129](2)對(duì)后皮碗模態(tài)中性文件的產(chǎn)生，輸入APDL命令:
[0130]/prep7
[0131]/units, user, 1000，1，1，，，，I
[0132]et, 1，hyper86
[0133]et, 2，mass21
[0134]mp, ex, 1，78e8
[0135]mp, dens, 1，0.00000128
[0136]mp, nuxy, 1，0.47
[0137]tb, mooney, 1，1，4
[0138]TBtempj 0
[0139]tbdata,，0.000007857，55
[0140]tbdata,，0.0000575，112
[0141]tbdata,，0.0002925，172
[0142]tbdata,，0.001，241
[0143]mshape, 1，3d
[0144]mopt, aorder, on
[0145]mshkey, 0
[0146]mat, I
[0147]vmesh, I
[0148]Nj 10005，-1715.380，80.718，-196.965
[0149]Nj 10006，-1715.380，196.965，80.718
[0150]Nj 10007，-1715.380，-80.718，196.965
[0151]Nj 10008，-1715.380，-196.965，-80.718
[0152]Nj 10009,-1715.380,0,0
[0153]nlgeom, on
[0154]adams
[0155]選擇皮碗的中心點(diǎn)以及邊界點(diǎn):
[0156]nsel, s, 10005, 10009
[0157]選擇Mnf 文件輸出路徑:F:\4.8.2\houpiwan.mnf ?
[0158]步驟七:ADAMS中Mnf文件的導(dǎo)入
[0159]ADAMS Build Flexible Bodies ADAMS/Flex Mnf 文件路徑。
[0160]使用Inf0選項(xiàng)來(lái)檢查柔性體的單位、質(zhì)量模態(tài)等有關(guān)信息。
[0161]在本實(shí)施例中，ADAMSBuild Flexible Bodies ADAMS/Flex Mnf 文件路徑F: \4.8.2\qianpiwan.mnf 和 F: \4.8.2\houpiwan.mnf,如圖 6a 和圖 6b 所不。Mnf 文件導(dǎo)入后如圖7所示。
[0162]步驟八:啞物體的運(yùn)用
[0163]在剛性體和柔性體接觸的邊界點(diǎn)都得設(shè)一個(gè)單獨(dú)的啞物體，將啞物體的實(shí)體的各參數(shù)改為O。看出柔性體的變形的關(guān)鍵，是一個(gè)啞物體上只能加一個(gè)約束，運(yùn)動(dòng)傳遞的順序應(yīng)該是:外界、啞物體、柔性體、另一啞物體、外界。
[0164]在本實(shí)施例中，在CAXA軟件里，在柔性體的邊界點(diǎn)上各設(shè)置一個(gè)直徑為Imm的圓球,如圖8所示。并以剛性體.x_t文件的格式導(dǎo)入到ADAMS。
[0165]這8個(gè)圓球的坐標(biāo)分別為:
[0166](-1360.380，149.949，-151.082)
[0167](-1360.380，-151.082，-149.949)
[0168](-1360.380，-149.949，151.082)
[0169](-1360.380，151.082，149.949)
[0170](-1715.380，80.718，-196.965)
[0171](-1715.380，196.965，80.718)
[0172](-1715.380，-80.718，196.965)
[0173](-1715.380，-196.965，-80.718)
[0174]將啞物體的各種參數(shù)均改為0，如圖9所示。
[0175]步驟九:施加運(yùn)動(dòng)副間的約束和驅(qū)動(dòng)
[0176]在各零件之間建立運(yùn)動(dòng)約束，即建立運(yùn)動(dòng)副，ADAMS中提供了固定副、移動(dòng)副、鉸鏈畐O、平面副、柱面副、球面副、齒輪副和高副等種類(lèi)齊全的運(yùn)動(dòng)副?？筛鶕?jù)工件工作的實(shí)際情況添加運(yùn)動(dòng)副。在模型的約束副上添加運(yùn)動(dòng)學(xué)驅(qū)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)學(xué)驅(qū)動(dòng)以時(shí)間函數(shù)的形式確定剛體之間進(jìn)行平動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方程。
[0177]在本實(shí)施例中，I)在管道與大地間添加約束:固定副，如圖10所示；2)在8個(gè)啞物體與柔性體間添加約束:固定副；3)在8個(gè)啞物體與管道間定義接觸，如圖11所示。4)右鍵點(diǎn)擊檢測(cè)器本體，Modify — Velocity Initial Condit1ns,在 X axis 欄輸入 4000,如圖 12 所不。Modify — Material Type,輸入.model_l.steel,如圖 13 所不。5)右鍵點(diǎn)擊管道，Modify — Material Type,輸入.model_l.steel。在檢測(cè)器本體施加一個(gè)平行于管道的載荷15000N,如圖14所示。
[0178]步驟十:運(yùn)動(dòng)仿真分析
[0179]確定系統(tǒng)及其構(gòu)件在任意時(shí)刻的位置、速度和加速度，同時(shí)通過(guò)求解代數(shù)方程組確定引起系統(tǒng)及其各構(gòu)件運(yùn)動(dòng)所需的作用力及其反作用力。即，設(shè)定測(cè)量點(diǎn)后，測(cè)量其位移、速度和加速度，以及所受的力隨時(shí)間而變化的曲線。
[0180]確定步長(zhǎng)和終止仿真時(shí)刻，進(jìn)行管道內(nèi)漏磁檢測(cè)裝置運(yùn)動(dòng)仿真。如圖15所示，為管道內(nèi)漏磁檢測(cè)裝置運(yùn)動(dòng)仿真工具欄。選擇ADAMS — Build — Measurement0設(shè)定測(cè)量點(diǎn)后，測(cè)量其位移、速度和加速度以及所受的力隨時(shí)間而變化的曲線。
[0181]本實(shí)施例針對(duì)應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域的管道漏磁檢測(cè)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)形式，解決了實(shí)體設(shè)計(jì)、模態(tài)分析、運(yùn)動(dòng)仿真等過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。本實(shí)施例不僅可縮短漏磁檢測(cè)裝置的開(kāi)發(fā)周期，找出可能存在的設(shè)計(jì)缺陷，還可提高漏磁檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)精度和設(shè)計(jì)效率。
[0182]最后應(yīng)說(shuō)明的是:上述僅用以說(shuō)明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案；盡管本說(shuō)明書(shū)對(duì)本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員仍然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或等同替換，一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種管道內(nèi)漏磁檢測(cè)裝置運(yùn)動(dòng)的仿真方法，其特征在于，所述方法包括: 通過(guò)CAXA建立檢測(cè)器本體和皮碗的三維實(shí)體模型； 將所述檢測(cè)器本體的實(shí)體模型導(dǎo)入ADAMS，并將所述皮碗的實(shí)體模型經(jīng)處理后導(dǎo)入ADAMS ； 所述皮碗和所述檢測(cè)器本體之間的接觸點(diǎn)產(chǎn)生啞物體,并將所述啞物體的實(shí)體的參數(shù)設(shè)置為O ; 通過(guò)所述ADAMS，定義所述啞物體與管道的接觸，建立運(yùn)動(dòng)副，根據(jù)實(shí)際情況，在實(shí)體模型上添加運(yùn)動(dòng)副，并在實(shí)體模型的運(yùn)動(dòng)副上添加運(yùn)動(dòng)學(xué)驅(qū)動(dòng)； 確定實(shí)體模型在任意時(shí)刻的位置、速度和加速度，同時(shí)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)驅(qū)動(dòng)確定所述實(shí)體模型運(yùn)動(dòng)所需的作用力及其反作用力，實(shí)現(xiàn)管道內(nèi)漏磁檢測(cè)裝置運(yùn)動(dòng)仿真。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢測(cè)器本體為剛性體。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述皮碗為柔性體。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述皮碗的實(shí)體模型經(jīng)處理后導(dǎo)入ADAMS的步驟包括: 所述皮碗的實(shí)體模型導(dǎo)入ANSYS生成皮碗的Mnf文件； 將所述皮碗的Mnf文件導(dǎo)入ADAMS。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述實(shí)現(xiàn)管道內(nèi)漏磁檢測(cè)裝置運(yùn)動(dòng)仿真的步驟包括: 設(shè)定測(cè)量點(diǎn)； 確定實(shí)體模型在任意時(shí)刻的位置、速度和加速度； 根據(jù)實(shí)體模型在任意時(shí)刻的位置、速度和加速度，通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)驅(qū)動(dòng)確定所需的作用力及其反作用力；即獲取所述測(cè)量點(diǎn)的位移、速度、加速度以及所受的力隨時(shí)間而變化的曲線。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種管道內(nèi)漏磁檢測(cè)裝置運(yùn)動(dòng)的仿真方法，所述方法包括：通過(guò)CAXA建立檢測(cè)器本體和皮碗的三維實(shí)體模型；將所述檢測(cè)器本體的實(shí)體模型導(dǎo)入ADAMS，并將所述皮碗的實(shí)體模型經(jīng)處理后導(dǎo)入ADAMS；所述皮碗和所述檢測(cè)器本體之間的接觸點(diǎn)產(chǎn)生啞物體，并將所述啞物體的實(shí)體的參數(shù)設(shè)置為0；通過(guò)所述ADAMS，定義所述啞物體與管道的接觸，建立運(yùn)動(dòng)副，根據(jù)實(shí)際情況，在實(shí)體模型上添加運(yùn)動(dòng)副，并在實(shí)體模型的運(yùn)動(dòng)副上添加運(yùn)動(dòng)學(xué)驅(qū)動(dòng)；確定實(shí)體模型在任意時(shí)刻的位置、速度和加速度，同時(shí)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)驅(qū)動(dòng)確定所述實(shí)體模型運(yùn)動(dòng)所需的作用力及其反作用力，實(shí)現(xiàn)管道內(nèi)漏磁檢測(cè)裝置運(yùn)動(dòng)仿真。
【IPC分類(lèi)】G06F17-50
【公開(kāi)號(hào)】CN104679924
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310626177
【發(fā)明人】葛樂(lè)矣
【申請(qǐng)人】北京電研華源電力技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2013年11月28日