ANSYS和ADAMS柔性仿真详细步骤解析

ansys和ADAMS柔性体转化问题的详细步骤多次看到有人问关于ansys和ADAMS的柔性体转化问题，经过本人的摸索实践，总结详细步骤如下：从建立有限元模型后说起，进行了网格划分以后的步骤：1.添加mass21质量单元preprocessor－>element type->add/edit/delete选择add，添加mass21质量单元；2.编辑mass21质量单元preprocessor－>real constant->add/edit/delete在对话框中填写属性，一般要很小的数值，如1e-5等3.创建keypoints，preprocessor－>modeling->create->keypoints->in active Cs;此处注意，创建的keypoints的编号不能与模型单元的节点好重合，否则会引起原来的模型变形4.选择mass21单元对3中建立的keypoints进行网格划分，建立起interface nodes；5.建立刚性区域（在ADAMS作为和外界连接的不变形区域，必不可少的），preprocessor －>coupling/ceqn->rigid region,选择interface nodes附近的区域，由于连接点的数目必须大于或等于2，所以刚性区域至少两个6.执行solution->ADAMS connection->Export to ADAMS命令，要选择的节点为5中建立刚性区域的节点注意：1.材料属性是必不可少的2.从ansys命令窗口输入/units,<name>其中<name>-----SI.CGS.BFT和BIN四种单位中的一种，如果不是其中一种，则输入下面命令/units，<L>,<M>,<T>,,,,<F>L,M,T,F为用户单位和国际单位制（SI）之间的转换系数如所用单位是mm，Mg（即吨），N，s，可输入/units，user，1000，0.001，1，，，，1总结下用ANSYS生成MNF文件，希望对大家有点帮助。

ADAMS与ANSYS联合仿真方法
adams与ansys软件联合仿真
曲柄连杆机构的模态分析
1.在solidworks里创建连杆的几何模型，保存为parasolid格式
2.在ANSYS中生成mnf文件；
（1）将上一步的parasolid格式零件导入ANSYS
（2）对模型定义单元类型，实体可选solid45，质量单元选择mass21;
编辑mass21质量单元
（3）设置材料属性
（4）用solid45划分网格
（5）建立关键点，创建的关键点的编号不能与模型单元的节点号重合
（6）用MASS21对上一步中建立的关键点进行划分网格
（7）创建刚性区域
（8）输出mnf 文件，solution →analysis type →new analysis ；
solution→Adams connection→export to adams→solve and create export file to adams
3.在Adams里生成ansys所需要的载荷文件（1）在adams里导入mnf文件
（2）创建其他的构建，并添加约束
（3）进行仿真
（4）生成ansys所需要的flex_lod载荷文件
4.在ANSYS中恢复连杆数据库文件，选择所有节点，对连杆施加约束，导入adams生成的载荷文件
5.进行模态分析显示结果
固有频率计算结果
连杆的前10阶振型等值线结果显示1.第1阶振型
3.第3阶振型
5.第5阶振型
6.第6阶振型
7.第7阶振型
9.第9阶振型。

ANSYS与ADAMS联合柔性仿真详细步骤基本思路：在ANSYS中进行模态中性文件(.mnf)文件的输出，然后把输出的.mnf文件输入到ADAMS中，进行零件更换。

最后在ADAMS中进行加载约束，仿真，查看结果。

建模仿真软件:ANSYS14.0 , ADAMS 2012具体步骤：1 ANSYS输出.mnf柔性文件1.1 ANSYS导入模型（.x_t）或者建立模型1.2 建立单元单元1：Solid(Brick 8 node 185)或者其他3D单元;单元2：Structural Mass(3D mass 21),此单元只用于连接点单元;设置材料属性：密度，弹性模量，泊松比3个参数，以N,mm,kg,s作单位,EX为2.1e5，PRXT 为0.3，DENS为7.85e-6。

1.3 创建连接点在两个圆柱孔的中心，创建2个keypoint（注意是圆柱体的中心，不是某个面的中心）。

1.4 划分单元对体用3D单元划分。

1.5 设置实常数这个参数设置，一定要到等到3D网格划分完后再设置。

对mass21进行设置，Real constant Set No. 要大于2，下面的值要非常小。

1.6 对连接点（即keypoints）进行单元划分先设置keypoints 属性，然后再划分。

1.7 建立刚性区域刚性区域都是节点，即连接节点和刚柔接触的面上所有节点。

在ANSYS里面，这一步，连接点为主节点，刚柔接触面上的所有节点为从节点。

1.7.1 建立主节点component选择1个主节点，即连接节点。

按照此方法，对另外一个连接点，建立一个componet。

在这个例子里，命名为m2.1.7.2 建立从节点componet首先选中2个圆柱面（对1个圆柱孔操作）。

然后选择这2个面上所有节点。

按照上述方法，对另外一个连接点和圆柱面上的节点，建立componet。

1.7.3组装主节点和从节点Component，形成1个Assembly按照这个方法，对另外一对主节点和从节点component进行组装。

基于ADAMS及ANSYS的柔性机器人动力学仿真系统一、本文概述随着科技的快速发展，机器人在工业、医疗、军事等领域的应用越来越广泛。

其中，柔性机器人以其独特的柔性和适应性，在众多应用场景中表现出显著的优势。

然而，柔性机器人的动力学特性复杂，传统的建模与仿真方法往往难以准确描述其运动行为。

因此，开发一套基于ADAMS及ANSYS的柔性机器人动力学仿真系统，对于提高柔性机器人的设计效率、优化运动性能、预测运动行为具有重要意义。

本文旨在介绍一种基于ADAMS及ANSYS的柔性机器人动力学仿真系统的设计与实现方法。

文章将对柔性机器人的动力学特性进行分析，明确仿真系统的需求和目标。

详细介绍仿真系统的总体架构和各个模块的功能，包括柔性机器人的建模、动力学方程的建立、仿真求解以及结果后处理等。

在此基础上，文章将重点探讨ADAMS和ANSYS在仿真系统中的应用，以及它们之间的数据交互和协同工作机制。

通过实际案例验证仿真系统的有效性，并对未来研究方向进行展望。

通过本文的阐述，读者可以深入了解柔性机器人动力学仿真系统的基本原理和实现方法，为相关领域的研究人员提供有益的参考和借鉴。

本文的研究成果也将为柔性机器人的设计、优化和控制提供有力的技术支持。

二、柔性机器人动力学建模柔性机器人的动力学建模是理解其运动行为并进行精确控制的关键。

建模过程中，需要同时考虑机器人的刚性部分和柔性部分的动力学特性。

在这个过程中，我们采用了ADAMS和ANSYS这两个强大的工程仿真软件。

我们利用ADAMS进行多体系统动力学建模。

ADAMS以其强大的刚体动力学仿真能力，可以精确模拟机器人的刚性部分运动。

我们根据机器人的实际结构，在ADAMS中建立了详细的多体系统模型，包括连杆、关节、驱动器等各个部分。

然后，通过定义各个部件之间的约束关系，如转动副、移动副等，以及设定驱动器的运动规律，我们能够在ADAMS中模拟出机器人的各种运动状态。

然而，对于柔性机器人来说，仅仅考虑刚性部分的动力学是不够的。

采用蜘蛛网法创建杆件柔性体：一、首先从Adams中导出杆件，一parasolid标准格式导出，选择file——Export导出生成.xmt_txt文件，再打开Ansys选择file——import选择parasolid导入生成的文件，然后首先定义solid 45单元，再定义BEAM 4号单元，如图1-1和1-2：图1-1图1-2二、对beam（梁单元）4定义实常数，尽量小如图1-3和1-4：图1-3图1-4三、定义材料1特性，弹性模量2e11，泊松比0.3，密度7800，在新建材料2并定义弹性模量2e14，泊松比0.3，密度7.8e6。

如图：图1-5图1-6图1-7图1-8图1-9四、创建nodes，首先创建关键点，选择modeling——creat——keypoints——kpbetween kps，弹出对话框选择ok，则在中点创建出了一个关键点，如图：图1-10图1-11接下来选择create——nodes——on keypoint（这里主意在杆件的另外一端也需要创建一个节点，这里我只演示一个）创建节点如下图：图1-12节点好了之后，选择Delete删掉节点上的关键点。

五、选择meshing——meshtools以solid45对杆件划分网格，设置smart为3或者4，点击mesh选择杆件点击ok，如图：图1-13六、完成mesh之后如图1-14，选择creat——Elements——Elem Attributes创建单元，注意单元模型用的时Beam 4梁单元：图1-14创建号单元之后选择下面的Auto Numbered选项建立刚性区域，这里需要有点耐心，先点击刚才创建的节点，再点击同一平面上圆弧边上的节点（注意不要选错），再选择Apply，直至选择完整个圆弧上的所有节点，如下图：图1-15图1-16七、杆件的另一端与上述一样，当两端（是左右两端各一个面，而不是同一端的前后两面）都完成后，就可以直接导出了，选择solution——Adams connection——Export to adams，如图：图1-17八、在上述步骤完成后就是如何把创建的柔性体杆件导入Adams了，Ansys会生成一个.mnf文件，这就是需要导入的文件了，打开Adams，选择Buid——Create a flexbody自己奖.mnf文件导入就成功，如图：完成！。

采用蜘蛛网法创建杆件柔性体： 一、首先从 AdamS 中导出杆件，一ParaSolid 标准格式导出，选择file ------ EXPort 导出生成.xmt_txt 文件，再打开 AnSyS 选择file --------- import 选择ParaSolid 导入生成的文件，然 后首先定义Solid 45单元，再定义 BEAM 4号单元，如图1-1和1-2 :图1-1图1-2、对beam （梁单元）4定义实常数，尽量小如图1-3和1-4 :E PrrfeF I ejflrei El PrfrfSirEKMlCir 曰LL iLjd1± F E ΓΓ EBU Q h FEEE ∣4ft1 ≡ —S t⅛iτd⅞ E ∣4f∏ TyPa S Alid DCF2 IRfrm>□h i -e DOFS3 ElBm TMih CentrOl ReIkI Conrtinti Miftttr k UI PrDfIt Saaig NMffflingi Me⅛hiii(j CherikiIngQtrII NiInIb«rlng Ctrli ArCihIVt MOdt< C□up4iπg ∣/ Ceqn FbOTfWi Svt U I P MIiltl Wd SUP Loads PhylJIci.Pad lI Operatiigini田I SfitutlMLdI ⅞eπerdn PgsiprM 0 TImfiIMliSt PMpra [∏ TDlPaiOgiQJ OP4 Hl HdM T »1Librsrv of F ∣Pf*WPt TyPMFIe i mefIt t⅛pe rj -friwice numncτTT? EFdPtnmt 1'TFF^gis加Def⅛ BdEhP πwτt T^PMIL J wIrflζ∣A'Λ-Pe RE¾l∣M.OB QIJIT OOWRfiRPHANSYS Main -Meτ∣uIH Preferences3FrePrc⅞⅞s⅝o-r GJE∣l⅛rrte∏t TyPe B RAaiC^πtt⅞πlG□ 国Thld(InmE½C4kr⅞S MOdEIinIgMeiJhIhg □ηιKkirigOtr)S NUmb⅛dπg∣C⅛k ArdIiVlH MQdlrICo-Uipling f CfrqnlIFgTRAN fi>E⅞ UPMUitk fi«ld £et IJPL^a>dE HlJiliCl畠 <⅛詞i⅛∕O⅞⅛!⅜⅞jT¥fE KWBE]bJBE)EJBEBkiBEEI P□ttι DPfrratiQnfSol LrtiOIIGeneral Po^φrocTimeH⅛⅞ ∣Poι⅞prB!TaPlQlOgI£31 Opt ROMTalDtsi-gr⅞ OPtOlOo j S e 否Iemi tfΛ E r-rr-i-πt Tj∙π.>r ⅛r Fea Consra111iΓ5∣pc 1 5□UD^5图1-3图1-4、定义材料1特性，弹性模量2e11 ,泊松比0.3 ,密度7800,在新建材料2并定义弹性模量2e14,泊松比0.3,密度7.8e6°如图：⅛MFre Ma- π MrrU⅛MFre Ma- π MrrU5 [F⅛⅛ferrf⅛tt⅛3 [pτcf⅛rrf⅛tt⅛ □PTefnWsss⅛ rIIemCnt TyPC Ijl RJCDiICenrtanfaEI MJt⅞⅞‰ll LJbfAiy ∏ιr∙r*ι静MnIrt UnrM IS 甘them岬U l nlu a TΓ⅞⅞ΠF SCe^Wrt ⅛L⅛ □ ChlhHfei MilNlIim T FailIUnO Cd⅛*ria SWTite 帕File S frp*∏ Fdg 日Swliam 田Modeling Λ!IWhHhing £1 Ql«Jkin^ CtTlSH MImlKriHgI CtTIt 田ArdWUe MOdel ≡] CAUPIir⅞⅞/ C⅞φt 3 FLOTMH 叶毋MUNi'fl«lIi M UP 3 L0∣dt ΞlFħyτiu IlJ Plth αp*rfrllθnd r ItabUtl»n 可<⅛4Γ∣⅞Γ4∣P⅝f⅞^r⅝C S TirrWMbslPgEtprQ S Tgl¢¢3 OFt□ PTefnWsss⅛ rΞ f lemeπt I TyPCLJbl l ley□ ιr*r*ι∣perιTMn-UnnflE日*ct旳帀岬I a l l r>1初左F>i∣lu∏oGintE^ia≡ Write to FiIB3 I⅞c4ioιm刁hb□dc∣i∣⅞g3hkHhiπgHJ CħκIking CtTlSH MkJElMrinIl CtrIf71 AIThiUe Mad?!≡] CAU^IiH⅞ / C⅞qp3 FLOTI⅛AH i⅛⅞yp毋MUMll >fl«IdM UP3 LoIdf2JFnyiPtthKt∏ t-⅞l LrtIMlOp*nιla*rri可<⅛4Γ∣⅞Γ4∣P⅝f⅞^r⅝eS TirrwMbSl PgEtprQS Tgl¢¢3 叶图1-5图1-6图1-7图1-8图1-9四、创建 no des ,首先创建关键点，选择 modeli ng------------------------------------------ Creat------------------------------------------ keypo ints------------------------------------------ kp betwee n kps ,弹出对话框选择Ok ，贝y 在中点创建出了一个关键点，如图:E RER C□∏BtantEE MaICrIalI PrOPt国 &⅝ctrtUH Molieli r⅞F) CreateΞ κ∙y ∣H ∣Hτe 尹 Qn WfrrkiF⅞gPlnrle H Ih λrtiυ* CSJ ξ On Lint 期 QH LinC WRMiQ內 FiII IXlWeen KPE E KP PlCftntKr E Hard PT Ofl Iilne F HfBrdl PT on BreaEI Lines田 Ar⅝⅝s 国 VOIUlTlSQ Nodes Ξ Ekmentt E? WOnta c⅞ PaIr■MaftCriaI M□d ∣d NUnnbCF 1會 Dcn 5 ⅛y φ ILlne∙ar ls -o<ropcMgtcriial Edlt F t gVQ"rtr FlrPMdteral Wode AValIdweFoiroT⅛CT ^rU a:ural治 ILirWar津 Ela⅛it 越 JsotrQpiC車 Orthotropκ 盘A _■ ∣i∙⅛Z'trc ρcKtl NCnIi -TarIJjI Thtmsl ExpaPfionX ( D⅛rriρ⅛gi\；hifc ；fr n B jfJl i r ⅜-≡ F*-&国PIPing MDddIΞ) CirCIIitS RmtraCk C^il ι±i cm □ Operate9 Mtow / MOdi^图1-10图 1-11接下来选择Create ------ n odes ------ On keypoint （这里主意在杆件的另外一端也需要创建一 个节点，这里我只演示一个）创建节点如下图：MstBrial PrΦptSectionsMOdClirgIzI Create□ ICeypcirts田 IJne5Q Anac□VQIllnlei□洌 FlII tetιMecn hdι 御QUadratie FiII ±1 Rotate NOde CS B Write NOdC FiIG 圍 Rsad Nade FiIe □ EICmCntCQ COntaet Pair ΞPiPinf MOdelS S Ciralit □ Rxctrack COiI EI TrIr £duc«rcB OParaU Q NOVe /MOdify El CDPy tl RefleCt Ξ ChCCk G«om EI DeIeleIx -I L图 1-12节点好了之后，选择DeIete 删掉节点上的关键点。

一、Ansys和ADAMS柔性体转化问题的详细步骤1.进行单元类型定义，实体可选solid 45,质量单元选择mass21；2.编辑mass21质量单元preprocessor－&gt;real constant-&gt;add/edit/delete在对话框中填写属性，一般要很小的数值，如1e-5等；3.设置材料特性，要求有弹性模量（一般为2e11），泊松比（一般为0.3），密度（如钢为7850）这些参数；4.建立几何模型，使用solid 45进行划分网格，5.建立keypoints，此处注意，创建的keypoints的编号不能与模型单元的节点号重合，否则会引起原来的模型变形；6.选择mass21单元对5中建立的keypoints进行网格划分，建立起interfacenodes，在导入adams后这些interface nodes会自动生成mark点，通过这些点和其他刚体或柔体建立连接；7.建立刚性区域（在ADAMS作为和外界连接的不变形区域，必不可少的），preprocessor－&gt;coupling/ceqn-&gt;rigid region,选择interface nodes附近的区域的nodes与其相连，由于连接点的数目必须大于或等于2，所以刚性区域至少两个；先选择interface node，单击Apply，再选周围的nodes。

8.执行solution-&gt;ADAMS connection-&gt;Export to ADAMS命令，要选择的节点为7中建立刚性区域的节点（仅仅是interface nodes），输出单位就选SI就行；即可生成*.mnf文件。

不需要对任何节点作任何自由度的限制。

附：catia导入ansys方法先将catia文件以model格式另存，打开ansys, file/import/catia…在打开的对话框中选择model格式的catia文件，就可以了。

ANSYS与ADAMS进行联合柔性仿真基本思路：在ANSYS进行.mnf文件输出，然后把输出的.mnf文件输入ADAMS，进行零件更换。

然后在ADAMS 进行加载约束，仿真，查看结果。

软件：ANSYS10,ADAMS 2007 R3具体步骤:ANSYS输出.mnf柔性文件1.1建立单元单元1: solid45或者其他3D单元单元2：MASS21，此单元只用于连接点单元设置弹性模量，泊松比，密度3个参数1.2导入模型（・x_t）或者建立模型完成后，创建连接点，ANSYS要求必须是2或者2个以上的连接点keypo ints。

具体方法，看个人而定。

曰Preprocessor0 Elenent Type0 Real Constants;Q laterial FropsB Secti onsB lodelinc曰1田keypoints1.3划分单元对体用3D单元划分，我选用meshtool方法接下来设置real constants，这个参数设置，一定要到等到3D网格划分完后再设置Preference田El CB ent Type□誉g Add/Eail/Delett3 Tki cknes^ Func对MASS21进行设置。

NONE DEFINED E 序 匡 E E Z EEEEE FClose Constants for 3~D U SEE with Eotary Inerti a COTOFT C3XD) 3 it X diriitish HASS K le-5 斤⑪ Y dirtetion le-5 in Z direetioii HASS le-5 inertia about X IXK le-5 i^rtia about Y ITIla-5 aboat Z IZZ in-ertia 1«-S L'iuxeel 1 R K ES I C GTIS I ant Set Snuher I, for IAS5Z] E14<n«nt Ty]?» Mm 2 Heal Co^DElant Mo. LUis Pl&ss H ^SE Rotary tUtar 簞 田田 El Q T o-loigicBl D ；13 EM Tool0 Dpt H F“li Dfe&i g^.® Raiiation 0>l 田 lu-Tiae St.«.l5 RBI V * r- ■- v m W J>a it * ?wTinfllCi >Et PastRa t ary Real constant Set No.要大于2，下面的值要非常小 然后对连接点，即 keypoints 进行单元划分：先设置keypoints 属性，如下[KAni Ais i £Ti Allt\i bnblts “ fjdcri E^J LL E 庙tl stl dgpf Tin EIMH &L 他屯 Applr J ：y|i II I nl A t I ； f I hikt ESES ElmauL cc-ardjxiki-i lyx MAT UtlK-J *1 T^Mbtr 耳L 理I LiemerJ A/tifaJes- ■翻1 Fine 1 Coa'se Size 匚 aiiEk * 'g"l Aredd 3 I Lnss _±d d LiVSf 3 I Cu^<l H«£;- Mpsh - -r _d1.4建立刚性区域刚性区域都是节点=连接节点+刚柔接触的面上所有节点在ANSYS里面，这一步，连接点为主节点，刚柔接触面上的所有节点为从节点首先得按如下2个图片进行主节点和从节点节点组合。

采用蜘蛛网法创建杆件柔性体：一、首先从Adams中导出杆件，一parasolid标准格式导出，选择file——Export导出生成.xmt_txt文件，再打开Ansys选择file——import选择parasolid导入生成的文件，然后首先定义solid 45单元，再定义BEAM 4号单元，如图1-1和1-2：图1-1图1-2二、对beam（梁单元）4定义实常数，尽量小如图1-3和1-4：图1-3图1-4三、定义材料1特性，弹性模量2e11，泊松比0.3，密度7800，在新建材料2并定义弹性模量2e14，泊松比0.3，密度7.8e6。

如图：图1-5图1-6图1-7图1-8图1-9四、创建nodes，首先创建关键点，选择modeling——creat——keypoints——kp betweenkps，弹出对话框选择ok，则在中点创建出了一个关键点，如图：图1-10图1-11接下来选择create——nodes——on keypoint（这里主意在杆件的另外一端也需要创建一个节点，这里我只演示一个）创建节点如下图：图1-12节点好了之后，选择Delete删掉节点上的关键点。

五、选择meshing——meshtools以solid45对杆件划分网格，设置smart为3或者4，点击mesh选择杆件点击ok，如图：图1-13六、完成mesh之后如图1-14，选择creat——Elements——Elem Attributes创建单元，注意单元模型用的时Beam 4梁单元：图1-14创建号单元之后选择下面的Auto Numbered选项建立刚性区域，这里需要有点耐心，先点击刚才创建的节点，再点击同一平面上圆弧边上的节点（注意不要选错），再选择Apply，直至选择完整个圆弧上的所有节点，如下图：图1-15图1-16七、杆件的另一端与上述一样，当两端（是左右两端各一个面，而不是同一端的前后两面）都完成后，就可以直接导出了，选择solution——Adams connection——Export to adams，如图：图1-17八、在上述步骤完成后就是如何把创建的柔性体杆件导入Adams了，Ansys会生成一个.mnf文件，这就是需要导入的文件了，打开Adams，选择Buid——Create a flexbody 自己奖.mnf文件导入就成功，如图：图1-18 完成！。