Ansys Motion – Giải pháp thế hệ mới cho mô phỏng hệ nhiều vật (Multibody Systems)
Ansys Motion là giải pháp kỹ thuật thế hệ mới dành cho phân tích hệ nhiều vật (multibody systems), cho phép phân tích nhanh và chính xác sự ghép nối giữa các vật rắn (rigid bodies) và vật mềm (flexible bodies) trong cùng một hệ thống solver.
- Solver tích hợp hoàn toàn giữa mô phỏng chuyển động nhiều vật và mô phỏng kết cấu giúp đưa ra các nghiệm có độ chính xác cao cho các bài toán ghép nối phức tạp giữa chuyển động và biến dạng. Kết quả mô phỏng có thể được ứng dụng trong các phân tích chuyển động hệ thống (system motion analysis), phân tích an toàn ứng suất (stress safety analysis), phân tích dao động (vibration analysis) và phân tích mỏi (fatigue analysis) ở nhiều giai đoạn khác nhau trong quy trình thiết kế công nghiệp.
- Giao diện đồ họa (GUI) của Ansys Motion cung cấp một môi trường mô hình hóa tích hợp hoàn chỉnh cho cả chi tiết và toàn bộ hệ thống. Dữ liệu của các thành phần (bao gồm mesh, rigid body hoặc subsystem) được quản lý tập trung, cho phép hiệu chỉnh và phân tích độc lập từng thành phần. Khi cần thêm một chi tiết mới vào hệ thống, nhiều công cụ trong giao diện người dùng hỗ trợ xử lý và quản lý nhiều thành phần một cách hiệu quả.
- GUI cũng cung cấp open API để người dùng tùy chỉnh, có thể dễ dàng liên kết với MS Excel. Người dùng có thể xây dựng môi trường điều khiển trong Excel và thao tác với Ansys Motion thông qua API chạy nền (backstage).
- Được tích hợp trong môi trường Ansys Mechanical – vốn đã được ngành công nghiệp chấp nhận và chứng minh hiệu quả – Ansys Motion giúp rút ngắn thời gian thiết lập mô hình trong giai đoạn pre-processing và cải thiện đáng kể hiệu suất làm việc của kỹ sư.
Danh mục sản phẩm:
- Ansys Motion
- Ansys Motion Drivetrain
- Ansys Motion Links
- Ansys Motion Car
- Ansys Motion Easy Flex
- Ansys Motion STEP Translator
- Ansys Motion Parasolid Translator
- Ansys Motion CATIA Import
|
MBD Pro được bao gồm trong gói phần mềm cơ bản của Ansys Motion. Mô-đun này được sử dụng để phân tích các hệ thống rigid body. Các phương trình điều khiển chuyển động được thiết lập dựa trên hệ tọa độ tổng quát tham số hóa (generalized coordinate system). Các rigid bodies được liên kết thông qua các cặp động học (kinematic pairs), ràng buộc (constraints), bushings, contact và các biểu thức hàm do người dùng tự định nghĩa (user-defined function expressions). Mô-đun hỗ trợ contact mặt-mặt (smooth face-to-face contact), trong đó bề mặt có thể được biểu diễn bằng các mảnh tam giác rời rạc (segmented triangular patches) hoặc bề mặt NURBS. |
![]() |
FE Dynamics – Phân tích động học hệ nhiều vật linh hoạt dựa trên mô hình mesh FE
|
FE Dynamics cũng được bao gồm trong gói phần mềm cơ bản của Ansys Motion. Mô-đun này cho phép thực hiện phân tích động học cho hệ thống hỗn hợp gồm rigid body và flexible body. Solver được thiết kế tích hợp cả hai lĩnh vực MBD và phân tích phần tử hữu hạn (FEA), nhờ đó có một lượng lớn các phần tử liên kết đặc biệt giữa rigid body và flexible body. Với phương pháp tích phân implicit ổn định, độ chính xác của nghiệm không bị ảnh hưởng bởi nhiễu số, giúp kết quả mô phỏng mượt mà và đáng tin cậy.
|
Modal Flex – Phân tích động học thân linh hoạt theo phương pháp chồng mode (modal superposition)
|
Modal Flex cũng được bao gồm trong gói phần mềm cơ bản của Ansys Motion. Khi flexible body không có contact hoặc lực tác dụng thay đổi nhỏ, mô hình modal flexible body được ưu tiên sử dụng nhờ hiệu suất tính toán cao. Modal shape được trích xuất từ Ansys Mechanical hoặc các phần mềm phần tử hữu hạn khác, và biến dạng được mô tả thông qua tổ hợp tuyến tính của các modal shape. Nhờ số lượng tọa độ modal cần giải giảm đi, thời gian tính toán được rút ngắn đáng kể. Modal flexible body cũng có thể chuyển đổi dễ dàng sang full node flexible body và giải cùng với các rigid body và node flexible body khác. |
|
|
Linear – Phân tích trị riêng (Eigenvalue Analysis) của hình học hoặc hệ thống và phân tích đáp ứng tần số (Frequency Response Analysis)
|
Motion-Linear được bao gồm trong gói phần mềm cơ bản của Ansys Motion. Mô-đun này sử dụng phân tích tuyến tính (linear analysis) để giải trị riêng (eigenvalues) và vector riêng (eigenvectors) của mô hình hình học phần tử hữu hạn (FE geometric model), mô hình EasyFlex hoặc toàn bộ hệ thống. Từ đó, người dùng có thể mô phỏng tần số dao động riêng (modal frequency) và các dạng dao động (mode shapes) của hệ thống. Đối với bài toán phân tích trị riêng của mô hình hình học, static correction mode được áp dụng để cung cấp nghiệm chính xác hơn cho modal flexible body. |
![]() |
FMI – Chức năng cổng FMI (FMI Port Function)
|
FMI được bao gồm trong gói phần mềm cơ bản của Ansys Motion. Chức năng này hỗ trợ mô phỏng tích hợp (co-simulation) giữa các mô hình cơ học của Ansys Motion và các công cụ mô phỏng khác có hỗ trợ tiêu chuẩn FMI (Functional Mock-up Interface). Trong Ansys Motion, người dùng cần định nghĩa quá trình import/export của hệ thống trong mô hình để sử dụng chức năng này. |
![]() |
MATLAB Interface – Tích hợp Ansys Motion trong MATLAB và Simulink
|
MATLAB Interface được bao gồm trong gói phần mềm cơ bản của Ansys Motion. Cổng kết nối MATLAB/Simulink hỗ trợ coupling simulation giữa mô hình điều khiển trong MATLAB và mô hình cơ học trong Ansys Motion. Để sử dụng chức năng này, người dùng cần định nghĩa quá trình import/export hệ thống trong mô hình Ansys Motion, cũng như cấu hình tài liệu Simulink trong MATLAB. |
![]() |
|
Ansys Motion Car là công cụ template và mô hình hóa subsystem chuyên biệt, cho phép xây dựng nhanh các mô hình khung gầm (chassis), hệ thống treo (suspension), hệ thống lái (steering) và bánh xe (wheels) phù hợp với các kịch bản phân tích được định nghĩa trước. Các chức năng mô hình hóa đối xứng và quy trình làm việc dựa trên template giúp người dùng dễ dàng phân tích các kịch bản Kinematics and Compliance (K&C) cũng như Ride and Handling (R&H), phục vụ cho việc đánh giá độ êm ái, khả năng điều khiển và tối ưu hiệu suất vận hành của xe. |
![]() |
Ansys Motion Links – Công cụ mô hình hóa cho xe bánh xích, băng tải và hệ thống xích
|
Ansys Motion Links là công cụ chuyên dụng để thiết kế và mô phỏng các phương tiện bánh xích (tracked vehicles), hệ thống băng tải (belts) và hệ thống xích (chain systems). Cụm bánh xích có thể được đơn giản hóa hơn nữa trong quá trình mô hình hóa. Bước chọn thủ công (picking step) của path body được loại bỏ vì phần mềm có thể tự động tìm kiếm path body để lắp ráp chuỗi xích một cách tự động. Các bề mặt contact cũng không cần định nghĩa thủ công, vì chúng được phần mềm tự động nhận diện dựa trên cấu trúc hình học được định nghĩa trước. Các cấu trúc hình học này, với chi tiết mô hình hóa phức tạp, có thể tái hiện chính xác hình dạng thực tế của các thành phần trong hệ thống. ![]() |
![]() |
Ansys Motion Drivetrain – Phân tích tiếng ồn rít (whine) và va đập (rattle) của hệ thống truyền động bánh răng
|
Ansys Motion Drivetrain cung cấp công cụ tùy chỉnh để mô hình hóa hệ thống truyền động bánh răng, cho phép tạo hình bánh răng dựa trên các tham số đầu vào (parameterized gear creation). Các bề mặt contact được tạo tự động, giúp quá trình thiết lập mô hình trở nên nhanh chóng và thuận tiện. Các bánh răng có thể được định nghĩa là rigid body hoặc flexible body, và có thể tạo trực tiếp trong công cụ Ansys Motion Drivetrain hoặc import từ nguồn CAD bên ngoài. Công cụ hỗ trợ các loại bánh răng spur gears, helical gears và internal gears. Ansys Motion Drivetrain có khả năng phân tích đặc tính NVH (Noise, Vibration, Harshness) của hệ thống truyền động trong các điều kiện vận hành khác nhau. Việc phân tích có thể được thực hiện từ giai đoạn thiết kế ý tưởng (concept design) cho đến mô hình chi tiết phục vụ sản xuất. Phần mềm cũng tạo ra các waterfall chart tương tự như trong môi trường thử nghiệm thực tế, cho phép so sánh trực quan giữa kết quả mô phỏng và dữ liệu thực nghiệm. |
![]() |
|
Khác với phương pháp phân tích phần tử hữu hạn truyền thống (FEA), Ansys Motion EasyFlex sử dụng công cụ mô phỏng thân linh hoạt không lưới (meshless flexible body simulation), không cần chia lưới (meshing) để thực hiện phân tích kết cấu. Vì không cần chia lưới cho mô hình CAD 3D phức tạp, mô-đun này rất phù hợp cho mọi đối tượng người dùng – kể cả những người chưa quen với công nghệ chia lưới – vẫn có thể dễ dàng xây dựng mô hình flexible body. Thông qua công cụ EasyFlex, người dùng có thể nhanh chóng tính toán biến dạng (strain) và ứng suất (stress) của các chi tiết máy với nhiều hình dạng khác nhau chỉ trong vài phút, giúp tiết kiệm đáng kể thời gian chuẩn bị mô hình và tăng hiệu quả thiết kế. |
CAD port
- STEP Translator – Import các file STEP trực tiếp vào Ansys Motion Pre
- CATIA Import – Import các file CATIA trực tiếp vào Ansys Motion Pre
- Parasolid Translator – Import các file Parasolid trực tiếp vào Ansys Motion Pre
- Môi trường pre-processing của Ansys Motion được phát triển dựa trên nhân hình học ACIS, cho phép đọc trực tiếp các file định dạng .sat và .sab.
- Ngoài ra, các dữ liệu CAD khác có thể được chuyển đổi thông qua các bộ CAD translator tương ứng.
| Mục |
Nội dung cần xử lý |
Phần mềm yêu cầu |
|
ACIS
|
.sat, .sab
|
-
|
|
CATIA
|
.catpart,.catproduct
|
Ansys Motion CATIA Import
|
|
Parasolid
|
.x_t, .x_b
|
Ansys Motion Parasolid Translator
|
|
STEP
|
.stp, .step
|
Ansys Motion STEP Translator
|

.png)
.png)
.png)
.png)
.png)



