UG運動仿真分析

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1、運 動 仿 真 分 析1 運 動 分 析 基 本 知 識2 創(chuàng) 建 運 動 分 析 對 象3 模 型 準 備 與 運 動 分 析4 運 動 分 析 實 例 UG的 運 動 分 析 模 塊 （ Scenario For Motion） 是CAE應 用 軟 件 ， 能 夠 對 二 維 和 三 維 機 構 進 行 復 雜 的 運動 分 析 和 動 力 學 分 析 。 可 以 進 行 機 構 的 干 涉 分 析 、跟 蹤 零 件 的 運 動 軌 跡 、 分 析 機 構 中 零 件 的 速 度 、 加速 度 、 作 用 力 和 力 矩 等 。 Scenario For Motion 自 動 復 制 主

2、模 型 的 裝 配 文件 ， 并 建 立 一 系 列 不 同 的 運 動 分 析 方 案 。 分 析 結 果可 以 指 導 修 改 零 件 的 結 構 設 計 或 者 調 整 零 件 的 材 料 。一 旦 確 定 優(yōu) 化 的 設 計 方 案 ， 設 計 更 改 可 直 接 反 映 到裝 配 的 主 模 型 中 。 運 動 分 析 基 本 知 識1. 基本概念v構件 機 器 中 每 一 個 獨 立 的 運 動 單 元 ， 運 動 單 元 可 以 是 單個 零 件 或 多 個 剛 性 聯(lián) 接 在 一 起 。v運動副 以 一 定 的 方 式 把 各 個 構 件 彼 此 非 剛 性 （ 可 動 ） 聯(lián)

3、 接 ，構 件 間 能 產(chǎn) 生 某 些 相 對 運 動 。 v自由度和約束 任 意 兩 個 沒 有 構 成 運 動 副 的 構 件 ， 兩 者 之 間 有 6個自 由 度 （ 在 坐 標 系 中 3個 運 動 和 3個 轉 動 ） 。 若 將 兩者 以 某 種 方 式 聯(lián) 接 而 構 成 運 動 副 ， 則 兩 者 的 相 對 運動 便 受 到 一 定 的 約 束 。2. Scenario 模型 選 擇 應 用 -運 動 命 令 ， 進 入 運 動 分 析 模 塊 。 單 擊右 側 “ Scenario 導 航 器 ” ， 彈 出 下 圖 。 Scenario 導航器 3. 機構分析的一般步驟

4、v 打 開 主 模 型 文 件 。v 進 入 運 動 分 析 模 塊 ， 創(chuàng) 建 一 個 Scenario模 型并 設 置 機 構 分 析 環(huán) 境 。v 創(chuàng) 建 各 機 構 對 象 （ 構 件 、 運 動 副 、 標 記 等 ） 。v 指 定 分 析 結 果 類 型 ， 對 機 構 進 行 求 解 分 析 。v 輸 出 分 析 結 果 。 創(chuàng) 建 運 動 分 析 對 象 在 運 動 分 析 中 ， 連 桿 和 運 動 副 是 組成 構 件 的 最 基 本 要 素 ， 兩 者 都 具 備 是 機構 運 動 的 必 要 條 件 。 連桿運動副 1.連桿連 桿 幾 何 體 用 于 將 屏 幕中 的

5、幾 何 體 定 義 為 連 桿 ，同 時 系 統(tǒng) 對 該 桿 賦 予 一 個默 認 的 名 稱 。v 對 機 構 作 運 動 分 析 ，不 必 賦 予 質 量 和 慣 性 矩 等 參 數(shù) 。 連 桿 幾 何 體 名稱 2. 運動副 運 動 副 的 作 用 ： 允 許 所 需 的 運 動 和 限 制 不 要 的 運動 。 UG提 供 了 12種 運 動 副 共 分 兩 大 類 ： 普 通 運 動 副8種 ， 它 是 獨 特 的 ， 于 自 身 有 關 ； 特 殊 運 動 副 4種 ，是 在 兩 個 普 通 類 型 的 運 動 副 之 間 定 義 了 特 殊 關 系 的運 動 副 ， 允 許 兩

6、個 不 同 類 型 的 運 動 副 一 起 工 作 完 成特 定 的 功 能 。 普通運動副v 旋 轉 副 連 接 兩 個 連 桿 的 經(jīng) 典 運 動 副 ， 有一 個 繞 Z軸 旋 轉 的 自 由 度 ， 不 允許 兩 個 連 桿 之 間 有 任 何 的 移 動 。運 動 形 式 ： 兩 個 連 桿 繞 同 一 軸 作 相 對 的 轉 動 一 個 連 桿 繞 固 定 在 機 架 上 的 一 根 軸 旋 轉 。 捕 捉 連 桿 ：用 于 限 定 用 戶 設 置 的 運 動 副 為 連 個 連 桿 之 間 的 連 接 。限 制 ：控 制 轉 動 副 的 相 對 轉 動 范 圍 。運 動 驅 動

7、： 恒 定 ： 給 運 動 副 添 加 一 個 不 變 的 原 始 驅 動 力 ， 旋 轉 或 線 形 位 移 。 諧 波 ： 給 運 動 副 添 加 一 個 諧 振 變 化 的 原 始 驅 動 力 ， 如 光 滑 的 正 弦 運 動 。 一 般 ： 由 用 戶 通 過 函 數(shù) 編 輯 器 自 定 義 一 個 表 達 式 ， 定 義 運 動 副 的 運 動 。 球 鉸 ： 用 于 設 置 基 于 位 移 的 動 態(tài) 仿 真 ， 可 設 定 轉 動 副 具 有 獨 立 時 間 的 運動 。 v 滑 動 副 用 來 連 接 兩 個 連 桿 ， 有 一 個 自 由 度 ， 連 桿 之 間 不 許 有

8、 轉 動 。 可 以 實 現(xiàn) 一 個 部 件 相 對 于 另 一 部 件 的 直 線 運 動 。v 圓 柱 副 用 來 連 接 兩 個 連 桿 ， 有 兩 個 自 由 度 ， 一 個 移 動 自 由 度 和 一 個 轉 動 自 由 度 。v 螺 旋 副 圓 柱 副 和 滑 動 副 的 結 合 。v 萬 向 節(jié) 連 接 兩 個 成 一 定 角 度 的 轉 動 連 桿 ， 有 兩 個 自 由 度 。v 球 形 副 用 來 連 接 兩 個 連 桿 ， 有 三 個 自 由 度 。 v 平 面 副 用 來 創(chuàng) 建 兩 個 連 桿 的 平 面 相 對 運 動 ， 有 三 個 自 由 度 ： 2個 移 動

9、自 由 度 和 1個 旋 轉 自 由 度 。v 固 定 副 在 連 桿 間 創(chuàng) 建 一 個 固 定 連 接 副 ， 相 當 于 以 剛 性 連 接 兩 連 桿 ， 連 桿 間 無 相對 運 動 。 特殊運動副：v 齒 輪 齒 條 副 ： 滑 動 副 和 旋 轉 副 的 結 合v 齒 輪 副 ： 兩 個 轉 動 副 的 結 合v 線 纜 副 ： 兩 個 滑 動 副 的 結 合v 點 線 接 觸 副 ： 4個 自 由 度v 線 線 接 觸 副 ： 4個 自 由 度v 點 面 副 ： 5個 自 由 度 模 型 準 備 與 運 動 分 析 創(chuàng) 建 運 動 對 象 后 ， 可 以 在 模 型 準 備 中

10、 對模 型 進 行 重 新 編 輯 和 其 他 操 作 。 包 括 對 模 型尺 寸 的 編 輯 、 運 動 對 象 的 編 輯 、 標 記 點 和 智能 點 的 創(chuàng) 建 、 封 裝 等 操 作 。 模 型 準 備 與 運 動 分 析主 模 型 尺 寸 智 能 點 編 輯 運 動 對 象 封 裝模型準備 動 畫 生 成 圖 表 生 成 電 子 表 格球 鉸 1. 編輯運動對象 可 以 對 已 創(chuàng) 建 的 連 桿 、 運 動 副 、 標 記 和 約束 進 行 編 輯 。 編 輯 -運 動 對 象 ： 或 點 擊 2. 標記和智能點 在 分 析 解 算 前 通 過 在 機 構 模 型 中 設 置

11、標 記 或 智能 點 ， 可 得 到 關 心 點 的 運 動 位 移 、 速 度 等 分 析 結果 。v 標 記 比 智 能 點 功 能 強 大 ， 創(chuàng) 建 時 與 連 桿 始 終 相 關 ， 且須 定 義 方 向 。 系 統(tǒng) 默 認 名 稱 AS001。v 智 能 點 沒 有 方 向 的 點 ， 不 與 連 桿 相 關 聯(lián) ， 系 統(tǒng) 默 認 名 稱Me001。 3. 封裝 用 來 收 集 特 定 的 、 用 戶 感興 趣 的 對 象 信 息 的 一 組 工 具 。有 三 個 功 能 ： 測 量 跟 蹤 干 涉 v測 量 測 量 機 構 中 目 標 對 象 的 距 離 或 角 度 ， 并 建

12、 立 安 全 區(qū)域 。v跟 蹤 用 來 生 成 每 一 分 析 步 驟 處 目 標 對 象 的 一 個 復 制 對 象 。v干 涉 主 要 比 較 在 機 構 運 動 過 程 中 是 否 發(fā) 生 重 疊 現(xiàn) 象 。 動 作 ： 當 機 構 發(fā) 生 干 涉 時 ， 可 以 產(chǎn) 生 高 亮 顯 示 和創(chuàng) 建 實 體 兩 種 動 作 。 4. 運動分析 運 動 分 析 可 以 多 種 方 式 輸 出 機 構 分 析 結 果 。 如 基 于 時 間的 動 態(tài) 仿 真 、 基 于 位 移 的 動 態(tài) 仿 真 、 輸 出 動 態(tài) 仿 真 的 圖 像 文件 、 分 析 結 果 的 數(shù) 據(jù) 文 件 、 線 圖

13、 及 電 子 表 格 等 。v動 畫 是 基 于 時 間 的 動 態(tài) 仿 真 。 存儲過分析文件仿真分析的時間段時間段內機構運動的瞬態(tài)位置數(shù) 以時間為單位播放以步數(shù)為單位播放設計位置裝配位置 v 球 鉸 關 節(jié) 運 動 仿 真 ， 通 過 控 制 一 個 或 多 個 原 動 運 動 副 的 位 移 步長 來 進 行 機 構 動 態(tài) 仿 真 。 位 移 為 步 長 大 小 和 步 數(shù) 的 乘 積 。v 生 成 圖 表 動 畫 或 關 節(jié) 仿 真 后 ， 可 通 過 圖 表 方 式 輸 出 機 構 的 分 析 結 果 。 Y-軸 ： 可 通 過 下 拉 菜 單 設 置 Y軸 參 數(shù) 。 值 ： 幅 值 和 角 度 幅 值 表 示 參 數(shù) 是 各 分 量 的 合 成 量 ，T1， T2， T3和 輸 入 角 度 1、 2、 3分 別 表 示 所 選 參 數(shù) 的 沿 坐標 軸 的 三 個 水 平 分 量 或 轉 動 分 量 。 v運 行 電 子 表 格 動 畫 或 關 節(jié) 仿 真 后 ， 可 通 過 運 行 電 子 表 格 中 的 數(shù) 據(jù)來 驅 動 機 構 ， 進 行 仿 真 分 析 。