ADAMS_mnf文件的缩减及优化(一)
ADAMS_mnf文件的缩减及优化(一)
一.mnf文件简介
ADAMS中表示柔性体的基本思路是根据模态展开法,用一个模态的组合来表示柔性体。柔性体的变形可以通过计算每一时刻的弹性位移来描述,因此ADAMS可以通过有限个结点的自由度来近似表示柔性体所具有的无限个自由度,用少量模态的线性组合来近似表示这些单元节点的弹性变形。
但有时生成的mnf太大或包含太多的信息—生成的mnf文件会包含集中的质量和刚度矩阵、节点质量、节点坐标、模态振型、模态载荷、外连点、应力等信息。众多的信息会导致ADAMS动画运行速度缓慢,所以可以通过mnf优化来提高动画的运行速度。
二.mnf优化
如下图所示为简单的平板结构,由两层实体单元构成,并且左右各包含一个刚性外连点。并且该文件包含了应力等信息
图1
通过上图所示的模型,生成的mnf文件大小为4436KB,该中性文件包含应力信息。
1.优化方法一:去除应力信息
通过上图所示的模型,生成的mnf文件大小为4436KB,该中性文件包含应力信息。
图2
在hypermesh中去掉应力信息卡片,重新提交计算,计算结果:从下图可以看出去掉应力信息后,文件的大小由原来的4436KB变为2334KB。因此在Adams计算分析时,如果单纯的考虑变形,就可以把应力信息去掉,mnf文件的大小会大约缩减为一半。
图3
2.优化方法二:通过ADAMS/flex进行优化
双击Adams/flex模块,然后点击MNF→MNF Optimizer,进入如下的界面:
图4
上图的具体解释如下:
(1).Invariants:
a.Fast Set(快速设置):部分耦合,不计算惯性不变量5和9;
b.Full Set(完全设置):计算并存储所有惯性不变量;
c.None(不设置):在MNF中不存储不变量,在计算时ADAMS/Solver会重新计算所需的不变量。
(2).Units
a.Original:保持原有mnf文件的单位,如果mnf单位与SI不同,ADAMS/Flex将自动完成单位的换算操作。
b.SI:该选项将转换你的MNF到SI单位。
(3).Formatting:
a.Platform specific(特定平台):关掉额外编码,保持独立的MNF平台。
b.Standard portable(便携式标准):带有额外编码,保持独立的MNF平台。
(4)Precision
a.DOUBLE(双精度):这是默认设置,存储在MNF中的数值是双精度的;
b.SINGLE(单精度):MNF文件可选用单精度,这样可以减少MNF文件50%的大小,同时可以加速从MNF中获取信息的任何进程。例如:生成弹性体动画和创建MTX文件。
在这里,还是和图1所示的文件(4436KB)做对比,然后进行下图所示的操作:
图5
经过计算后,得到以下结果:从下图6看出,新文件大小为2315KB,缩减了将近50%。
图6
(5)Stress & Strain Modes
a.Sparse:如果选择稀疏,则优化MNF仅存储保留在原始MNF中存在应力(应变)值的节点的应力(应变)。如果一个节点在原始MNF中的应力(应变)值为零,并且该节点保留在优化的MNF中,则将零写入优化的MNF。
b.Full:如果选择Full,优化MNF将存储保留在优化MNF中的所有节点的节点应力和应变。对于没有应力(应变)值的节点,优化的MNF存储零。
c.Remove zero entries:如果选择删除零项,MNF仅存储优化MNF中存在的节点的非零应力(应变)。如果您的MNF在应力(应变)模式中有多个零条目,则此选项可以显著减小MNF的大小。
3.优化方法三:通过ADAMS/flex进行优化-网格粗化
图7
(1)Mesh Reolution(网格分辨率):将所有小于总元件尺寸的确定微元合并为单一网格单元,其设定范围是0%~50%(30%通过使用界面设置,50%通过命令设置),多边单元体会合并并补充这个参量。如下图,采用5%的网格分辨率,一些网格完成合并,文件规模变小,变为2996KB。
图8
(2)Face Smoothing(表面平滑度):该选择可以控制粗化时相邻面的角度,合并表面范围为0~30°,例如,设置为30时,如果邻近面的相位角小于30°,则两个面应该合并在一起。如下两图为进行表面平滑度优化前后的对比,网格明显变粗。
图89
ADAMS_mnf文件的缩减及优化(二)简介
(1)下篇将介绍mnf文件模态阶数的计算说明;(2)介绍基于ADAMS/Flex并基于命令文件进行手动优化的操作过程(完成后,只显示mnf文件中几何体的轮廓,大大缩减文件的大小);(3)介绍通过hypermesh完成只包含几何外轮廓的mnf文件的输出。
文章来源:ADAMS及ANSYS等机械仿真