ANSYS刚体动力分析:助力风力机器人的研发

风力机器人。风力推动机器人”就是“风力仿生兽”仿生兽(英语:Strandbeest)是由荷兰艺术家泰奥杨森(荷兰语:Theo Jansen)利用塑胶、木头等常见的无生物物体所创造,借由力学的原理和风力的推动,可以做出一些仿生物的动作,甚至可以自行躲避障碍物。

ANSYS刚体动力带你搞定风力机器人的图1



在2015年,一位荷兰艺术家,他为我们带来了风力自动机器人,这是一个风力自动机器人,他们是想要通过在这种海滩上面减少污染,他们没有任何的发动机,完全是使用一些废料,每个家庭都会产生的垃圾去创造的,这个动物是模糊了艺术和科学的边界,他把他自己工程的背景放入其中,仅仅使用风力去驱动这些机器人,他们在荷兰的海边把这些风力机器人放到里面,去思考人和环境的关系,他把这种风力机器人叫做DNA,叫做基因,那么他的作品也在不断地为其他人复制,但是他完全没有任何保护自己版权的意识,他希望更多的人去分享他的创造,所以他从来没有像其他艺术家那样,就自己的版权去起诉别人或者是怎么样,他欢迎所有人去复制。


ANSYS刚体动力带你搞定风力机器人的图3ANSYS刚体动力带你搞定风力机器人的图4



ANSYS可以搞瞬态动力学,搞明白刚性体的运动也可以搞定柔性体的运动。之前USim使用abaqus搞定了一只漫步沙滩的“噬风兽。https://www.jishulink.com/content/post/1189510

ANSYS刚体动力带你搞定风力机器人的图5



既然ANSYS也可以模拟运动。那我们也适应ansys的刚体动力学模块来模拟一遍。

ANSYS刚体动力带你搞定风力机器人的图6

至于其基本原理不做过多的描述,主要是四连杆的联动使用,其原理在usim的文章中有详细描述。本次主要是强调ANSYS的动力学分析。

使用ansys的好处就是在在于其装配体中能够生成接触关系。本次分析的风力机器人,其零件多,如果人工设置一个个约束是很繁琐的,使用ANSYS自动创建旋转副功能,可以大大节省其重复劳动力。

自动生成的旋转副,检查之后需要讲多余的固定约束删除,由于软件自动考虑⚪和平面的关系,所以模型中大部分都是旋转副,极大的降低了人工,而刚体动力学仅仅考虑的是运动关系,因此其计算时间很快,几分钟就可以完成该复杂的结构仿真。



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