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概要
Ansys Mechanical を使用しているユーザーにとって、ANSYS Motion に移行することで、強力な新機能を利用することができます。両ツールは同じグラフィカルな環境を共有していますが、根本的に異なるソルバーとモデリング手法に依存しています。これらの概念の違いを理解することは、ANSYS Motion を効果的に活用し、よくある落とし穴を避けるために不可欠です。シミュレーションの幅を広げたい場合でも、現在のワークフローを強化したい場合でも、MechanicalとMotionの境界を認識することが、効率的な統合を成功させる鍵となります。このブログでは、Mechanicalユーザーが自信を持ってマルチボディダイナミクスの世界に足を踏み入れることができるよう、これらの重要な違いについて説明します。
このブログでは、具体的なセットアップの詳細には焦点を当てません。その代わりに、ANSYS Mechanical と ANSYS Motion のワークフローの違いを明確にすることを目的としています。両ツールは同じシミュレーションエコシステムの一部ですが、異なるモデリング哲学に基づいて構築されています。つまり、ANSYS Motion を効果的に使用するためには、Mechanical ユーザーは一般的なアプローチを適応させる必要があります。ここでは、ワークフローの移行を成功させ、ANSYS Motion の機能をフルに活用するために不可欠な、重要なコンセプトと調整方法について説明します。
Motionセットアップの特徴
モーションにおける物事の定義について考えてみると、メカニカルとの違いは主に2つある：
- グループ化されたプロパティの定義： Motionでは、グループ全体に適用される独立したPropertiesオブジェクトを使用して、いくつかの類似したオブジェクトのプロパティを定義することが可能です。ここでの目的は、個々のオブジェクトに同じ値を定義することを避けることです。何十もの接点があるモデルを想像してください。それぞれの接点に同じような摩擦プロパティを定義する必要があります。Mechanicalで作業していた場合、それぞれの接触プロパティセクションで摩擦係数を定義する必要があります。Motionでは、1つのコンタクトプロパティオブジェクトを作成することで、すべてのコンタクトペアを指定し、一度に値を定義することができます。この例では、複数のパーツ間の相互作用を考慮し、3つのコンタクトを定義したモデルを見てみましょう。このセットアップでは、数値と摩擦のプロパティを定義するための2つのMotionオブジェクトがあります。Mechanicalと比較すると、各接触オブジェクトに完全な定義が必要です。
コンタクトの定義：
コンタクトプロパティオブジェクト：スコープは、定義された3つのコンタクトオブジェクトを含むリストであることに注意。
接触摩擦プロパティ：
- 機能の使用 2つ目の大きな違いは、関数の作成方法です。Mechanicalでは、いくつかの基本的な関数をオブジェクトに直接定義することができます（例えば、時間可変の力を定義する）。Motionでは、Sub-Entityメニューでより高度な関数を作成できます。使用可能な関数のより詳細な説明は、ANSYSのヘルプを参照してください： https://ansyshelp.ansys.com/account/secured?returnurl=/Views/Secured/corp/v251/en/motion_ug/motion_ug_using_motionfeat.html
例題の続きですが、’Function Expression’オブジェクトを使って2つの関数を作成しました。1つ目は関節の回転変位を定義する関数です。2つ目の関数は、回転ジョイントの反力トルクを計算します。関数式：STEP。この関数は、2つの “時間 “点の間の最小値と最大値の間の滑らかな遷移を作成する。この関数は回転を定義するためのもので、DTOR定数を用いて最後の引数をラジアンに変換しています。
関数式：TZ.この関数はRJ_01という名前の回転ジョイントのトルクを計算します。p1とp2という2つの引数を使用する。これらはジョイント上に自動的に作成されるマーカーである。 - 入れ子の定義 想像できるように、セットアップを完了するためには、以前に定義した独立したオブジェクトを何らかの方法で組み立てる必要がある。モデルの例では、摩擦係数は一定ではありません。この係数の相対速度による変化を定義するためにスプラインを作成します。そして、接触摩擦プロパティオブジェクトで使用するスプラインオブジェクトが必要になり、このオブジェクトを使って接触動作を定義します。オブジェクト間の特定の接続が必要ない場合でも、ロジックは同じです。
結論
- ANSYS Motionは、標準的なメカニカルシミュレーションと同じ前処理機能（ジオメトリ、接続、接触、メッシュ生成）を使用します。
- ボディプロパティとマーカー、接触プロパティ、特殊なジョイント境界条件と力、変数式、コ・シミュレーションボタン、ファイルのエクスポート、ANSYS Motionポストプロセッサの実行など、ANSYS Motion特有の機能があります。
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