在多体动力学软件中,Static计算的核心目的为了寻找一个满足所有约束条件且系统内力平衡的“初始稳定状态”。在动力学仿真之前进行 Static 计算,可以:
Static 计算会让求解器微调零部件的位置(在约束允许的微小范围内),直到所有约束反力和外力达到平衡。 避免在动力学仿真的第一帧就因为“强行装配”而产生极大的冲击力和加速度。
如果模型中包含重力、弹簧、阻尼器或执行器力,系统在未发生变形或位移时,这些力是不平衡的。 Static 计算会计算出在重力作用下弹簧被压缩了多少、支撑部位的约束反力是多少。 让动力学仿真从一个“已经挂上重力、弹簧已经压缩到位”的真实物理状态开始,而不是从“悬浮在半空”的理想状态开始。
动力学方程 F=ma中,如果初始时刻合力 F=0,则初始加速度 a=0。 Static 求解器会寻找一个合力为零的状态。确保进入动力学计算时,系统的初始加速度为零,仿真起步更加平稳。
如果模型中包含柔性体(如用 RFlex 或 FFlex 柔性件), 先进行 Static 计算,可以得到柔性体在初始状态下的应力和变形。 后续动力学仿真中,柔性体的振动是叠加在这个“预变形”状态之上的,这更符合物理实际。
Static 计算是检查模型是否建对的最快方法。通过观察静态平衡位置,检查机构是否有多余的自由度(如该固定的地方没固定导致整体掉落),或者是否存在不正确的约束(求解器报错无法收敛)。 避免动力学仿真时,发现模型根本就是错的。
RecurDyn2024版本发布的FFlex Static Solver,至今经过3年的验证,功能稳定,博览达(FunctionBay China)据此推出了新的培训,欢迎大家深入了解该模块。