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概述

目前大多数CAE软件只能针对单物理场现象进行仿真，CAE分析也是在一个单独的功能团队或工程学科的范围内进行的孤立工作。但在实际场景中，产品对象均处于复杂的多物理场中，实际运行性能受到来自各物理场因素的影响。

为能精确地反映多物理场对产品的影响，需要考虑多款仿真软件之间的联合，CoSim软件致力与打通于这些不同学科仿真软件之间的联系，今天重点介绍CoSim软件在联通多体动力学与非线性有限元仿真上的应用。

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原理

CoSim对Adams & Marc之间的数据流处理如下图所示。

图2.1 联合仿真数据流

两款程序之间的数据交互是由接口节点（Adams中称为Marker点）定义的。这些接口节点的运动（位移和旋转）由Adams仿真计算出，通过CoSim传输给Marc，然后Marc以这些运动参数为边界计算出接口节点上的反力和力矩返回给Adams。

两款软件的交互时间间隔由Marc中的仿真步长决定，Adams中的求解器设置需要配合Marc仿真步长。

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方法

以下用一个实例介绍Adams & Marc联合仿真通过CoSim的实现方法，以及结果后处理的操作，模型由双质量弹簧-阻尼系统组成，如下图所示。案例初始文件见文末附件：point_interaction.zip。

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图3.1 模型简图

3.1 Adams软件设置

启动Adams软件，打开文件夹……/point_interaction/Adams中的cmd文件，如下图所示。

图3.2 Adams初始模型

模型中Part4左侧将与大地拉伸弹簧连接，Part4与Part3之间也用拉伸弹簧连接，Part3与Part2之间为非线性橡胶连接（这部分将在Marc中进行模拟），Part2右侧受到一恒定作用力。

（1）拉伸弹簧创建

弹簧参数如下表所示：

表3.1 弹簧参数

名称	SPRING_1	SPRING_2
i_Maker参考点	PART_4.MARKER_2	PART_3.MARKER_4
j_Maker参考点	ground.MARKER_1	PART_4.MARKER_3
刚度（N/m）	3600	1800
阻尼（N.s/m）	1.1	1.1
预载（N）	0	0

建完后模型如下所示：

图3.3 建立弹簧

（2）作用力创建

作用力为空间固定，大小为1000N，作用点为PART_2.MARKER_7，方向水平向右。

图3.4 建立作用力

（3）创建约束

在Part2、Part3、Part4与大地之间创建水平移动副。

图3.5 建立移动副

（4）创建GForce

GForce用以将Marc计算出来的力、力矩传输给Adams部件。因此在PART_3.MARKER_5、PART_2.MARKER_6上创建GForce_1、GForce_2。

图3.6 建立GForce

（5）与Marc的交互设置

将GForce_1、GForce_2添加到交互中，完成交互设置。

图3.7 交互设置

（6）进行脚本设置

设置Adams仿真步长、收敛误差，以匹配Marc仿真步长。

图3.8 脚本设置

（7）输出ACF、ADM文件

将上述模型及仿真脚本输出，并修改仿真脚本。

图3.9 adm/acf输出

图3.10 acf文件修改

至此，Adams中设置完成。

3.2 Marc软件设置

启动Marc软件，打开文件夹……/point_interaction/Marc中的dat文件，如下图所示。

图3.11 网格文件

（1）创建外联节点

用于接收Adams中计算出来的位移和旋转，传递给Marc中的模型。

图3.12 Node点创建

在垂直于X轴的2个端面的中心位置上分别建立Node1334/1335。

（2）创建rbe2连接

将垂直于X轴的2个端面上的所有节点分别与这两个外联点建立rbe2连接。限制自由度为X/Y/Z方向的平移自由度。

图3.13 rbe2的建立

（3）材料属性设置

将此橡胶设置为非线性材料，如下图所示。

图3.14 材料设置

（4）边界条件定义

设置联合仿真的边界，将Node1334/1335与联合仿真中的Adams的GForce_1/GForce_2固定在一起。

图3.15 边界条件创建

（5）计算工况定义

创建Marc的计算工况，定义工况下的边界条件与计算步长。

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图3.16 计算工况定义

（6）计算属性设置

将此仿真设置为大变形计算，计算类型设置为联合仿真。

图3.17 计算属性设置

将已经设置好的Marc模型导出为dat格式。

下篇内容

CoSim仿真

结果后处理

总结

附件下载

附件下载：point_interaction