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1.案例描述

钟摆由固定杆 L 和连接在自由端的质量B组成。系统在垂直平面中移动，作用在质量上的唯一力是地球的引力和施加在杆上的力。系统中的传感器测量角度0和产生信号。信号作为A处电机的输入，使Mbar=-Kθ(t)，其中K=4 Nm/rad。确定杆的最小和最大相对旋转。

2.多体动力学

建议一个多体多体动力学模块

3.参数

4.建立模型

用SCDM建立2mm*2mm*600mm的固定杆。

进入Mechanical设置固定杆为刚体，底部添加质量点，质量为0.2kg

5.接触

添加对地的转动副，选择固定杆的顶端面

6.Mesh

网格划分默认即可

7. Insert Measures 

在顶部rigid dynamics measure中点击Insert Measures 

左侧点击joint measure，点击add measure，具体设置如下

左侧点击Derived Measures，点击add measure，具体设置如下

8.边界条件

Analysis Settings中设置两个载荷步，具体设置如下

添加加速度，选择竖直的加速度，-9810

添加连接副载荷，大小选择表格

旋转速度设置如下，并且最后一步抑制。

插入Measure Varying Joint Load

Measure Varying Joint Load具体设置如下

9.结果

右键solution插入连接副探针

仿真和理论对比

结果	理论	仿真	误差
最大转角	13.5	13.513	0.096%
最小转角	-13.5	-13.52	0.151%

参考文献

Da Silva, Marcelo R.M. Crespo. (2016). Fundamentals of Dynamics and Analysis of Motion. (1st ed., Vol 1). Mineola, NY: Dover Publications. 129-136.

上文种涉及到Rigid Dynamics Measure，应该很多小伙伴发现自己mechanical界面中没有这个模块这个是因为Rigid Dynamics Measure属于ACT，但是这个ACT是WB默认自带的，进入ACT开始界面，找到Variable Load加载拓展即可。

Creating Measures

Measures可以被认为是用于测量模型的传感器。工作流包括使用捕获模型状态的度量来检测模型，然后使用这些度量值来计算应用负载的值，或者激活和停用它们。其主要包括Bodies Measures，Joints Measures和derived measures。

Bodies Measures

1.点击左侧Bodies Measures，即可出现工作表

2.点击Add Measure，即可进行设置

在命名中需要设置唯一的名字，因为后续中要用到这个名字

3.在Selection列中选择要检测的实体。

4.从Variable下拉菜单中选择要测量的参数

5.选择参考坐标系

Joint Measures

该步骤和Bodies Measures差不多，只是这个是针对joint的，Variable下拉菜单中选择要测量的参数不同而已

这里需要注意的是在求解过程中，求解器有时会翻转运动幅的参考和移动坐标系。如果运动幅反转，力载荷必须是负的。

Derived Measures

根据消耗测量的负载是如何定义的，可能需要一维度量。测量有时也需要通过一些数学运算符进行转换。因此有了Derived measures。

1.Derived measures开始的操作和之前的一样，但是在Type下拉菜单中：

在使用 Component 时，列表如下

在使用Operator时，列表如下

Modulo应于模运算。例如，它可用于从旋转关节的旋转角度中去除转数。模数由 Operator Value 属性定义。

Scale Factor 按 Operator Value 属性定义的常数缩放输入测试的值。

Defining Joint Loads Dependent on one or more Measures

点击最上面的按钮即可插入

这里面Joint Selection和Joint Dof都好理解，无脑选择就好。在Output Type中如果选择Python User Table，将打开一个文本编辑器，允许你根据 Measure Selections 字段中定义的输入变量定义联合载荷的演变。

一般来说，您只需要修改 Evaluate 函数。它的作用是计算出[0]。输入度量值在 In []数组中进入这个函数。在上面的例子中，对于只有一个自由度的节点，荷载有两个输入量: 一个是节点位移，另一个是节点速度。这种力的计算方法仿佛是预加载的弹簧和阻尼器共同作用的结果。

Table

此选项将允许你定义将输出定义为输入函数的表格数据。此选项要求你只有一个输入变量。该表将有两列，第一列对应输入值，第二列对应输出值。

Excel

你还可以使用Excel定义表格输出，数据将从Excel逗号分隔值文件(.csv)中读取。单击Excel旁边的字段以浏览到你的Excel文件。

Excel 表必须有两列，第一列对应输入值，第二列对应输出值。

默认情况下，假定表格的第一行包含描述列的标签。

如果第一行包含数据（它不是标题），则应将 Skip Header 选项设置为 No。

电子表格中的值可以通过输出比例因子进行缩放。这可能很有用，例如，如果 .csv文件未在与解决方案相同的单位系统中创建。

默认情况下，逗号分隔值文件格式使用“，”作为分隔符。但是，根据你的操作系统或生成 .csv 文件的计算机的语言，Excel 可以使用不同的字符来分隔字段。你可以使用列分隔符字段指定此字符。

Measure Selection

如果输出类型设置为表，则只能定义一种度量。如果输出类型是 Excel 或表格，则输入度量必须是标量。使用派生度量来提取多维基本度量的一个特定组件。

测量时间始终可用。虽然可以在所有瞬态机械负载上定义随时间变化的负载，但 IronPython 的使用对于复杂负载可能非常强大。

不能将力测量或从力测量派生的测量指定为用于计算载荷的输入。不能使用加速度作为输入，因为这样可能导致不收敛。如果要链接两个运动副的加速度，则可以使用约束方程。

Condition

根据任何导出的测量值，可以有条件地施加Joint loads。

Defining Force Loads Dependent on one or more Measures

点击最上面的按钮即可插入

需要注意的是Remote Point Section中需要选择远程点。远程点必须连接到几何实体或命名选择。它不能是一个独立的远程点。对应的物体必须是刚体。

在table中和上文的操作一样的，唯一的区别就是力有3个方向的分量，其余的都一样。

主要的内容基本上已经介绍完了，有兴趣的小伙伴可以自己研究一下。