离散刚体如何正确设置转动惯量

toosky

采用离散刚体作动力分析时，需要为刚体参考点设置质量和转动惯量等参数，参考论坛相关讨论，进行如下设置：
1、在part的质心处添加参考点，如图1红色笔圈出。
2、在inertia对话框进行质量和转动惯量的定义，坐标系取局部坐标系，转动惯量值是按照part菜单下的局部坐标系（图1圈出）计算出的。


图1

图2
现在计算结果有误，我怀疑是转动惯量设置有问题。是不是刚体的参考点一定要和计算转动惯量的坐标系原点重合？
麻烦碰到过相似问题的达人指点一二啊，呵呵

zsq-w

如果运算过程中不用到转动惯量，这个可以不设置。
如果运算过程中用到转动惯量，这样设置有点纠结，我又一个偷懒的方法：

• part用solid实体建模；
• property步定义密度；
• interaction设置为rigid body；
  

定义边界条件之后，abaqus会自动计算各种宏观物理量（包括转动惯量），完全无需用户操心。

笨孩003

呵呵 我最近也在这卡住了，不是那样子的 我这改了密度才好了

toosky

已经搜索过论坛相关帖子，还是没找到详细的解释。

翻了下abaqus分析用户手册26.2.1小节有讲到转动惯量，上面说：

The ROTARYI element allows rotary inertia to be included at a node. The node is assumed to be the center of mass of the body so that only second moments of inertia are required.

意思是说，参考点建议定义在part的质心处。这样的话只定义二次惯性矩就可以了。（言外之意是转动惯量值是与参考点位置有关的？）

但紧接着手册又给出了inp中的定义方法：

Input File Usage:                  

*ROTARY INERTIA, ELSET=name, ORIENTATION=name
I11,I22,I33,I12,I13,I23

看完这段，感觉转动惯量的定义只和单元集合以及坐标系有关，与参考点的位置无关。

我又看了看模型的inp文件，发现定义参考点和定义转动惯量确实是分开定义的，两者在inp文件里面没有关联。但在CAE操作中，在定义转动惯量的时候首先要选择参考点。

好疑惑啊，各位同行知道的请指点一二吧

toosky

这是我模型关于定义刚体转动惯量的相关inp：

*Node
    161,      1610.13,  -1.12999997e-14,   10.9099998
*Nset, nset=diban-new-small-RefPt_, internal
161,
*Nset, nset=_PickedSet8, internal
161,
*Elset, elset=diban-new-small, generate
   1,  171,    1
*Orientation, name="Datum csys-1"
          1.,           0.,           0.,           0.,           1.,           0.
1, 0.
*Element, type=MASS, elset=_PickedSet8_Inertia-1_MASS_
172, 161
*Mass, elset=_PickedSet8_Inertia-1_MASS_
0.00504,
*Element, type=ROTARYI, elset=_PickedSet8_Inertia-1_ROTI_
173, 161
*RotaryI, elset=_PickedSet8_Inertia-1_ROTI_, orientation="Datum csys-1"
26.73, 13084.8, 13109.9, 0., 0., 0.
*End Part

感觉在inp中的流程是这样的：
1、建立参考点，定义csys-1坐标系
2、将参考点定义为质量单元
3、给参考点（质量单元）赋予质量
4、将参考点再定义为ROTARYI类型的单元
5、给参考点（ROTARYI单元）赋予转动惯量，坐标系为csys-1

从inp中判断，感觉一般情况下，参考点定义在part质心处（软件手册建议这样做），而转动惯量值和对应的坐标系可以随便取，只要相对应就好了。

toosky

zsq-w 发表于 2011-12-22 10:01
如果运算过程中不用到转动惯量，这个可以不设置。
如果运算过程中用到转动惯量，这样设置有点纠结，我又一 ...

谢谢斑斑的解答，我的模型已经用刚体约束算过了，结果比较理想，现在还想用离散刚体再算一下（为了看看效率能否再提高一块）。

我的模型特点是：多体动力学，时程分析，显式计算，计算量大。

现在的试算结果是，发现采用刚体约束和离散刚体两种方法计算效率基本接近（不像之前想象的那样离散刚体效率更高），但离散刚体虽然可以完成计算，但结果有误，所以我怀疑是前处理没有定义好。

但看了软件手册后，并研究了下inp的定义，感觉我的定义没有问题。莫非是算法的原因导致的？准备再试一下隐式 + 离散刚体，如果结果还不理想，就放弃这种念头。还是用之前的刚体约束往下接着做了。

hcbshm

楼主这个问题有没有新的进展啊

wangai09

顶！求详细解答到底怎么设置