UG--運(yùn)動(dòng)仿真教程

1、第第8章章 運(yùn)動(dòng)仿真運(yùn)動(dòng)仿真8.18.1 運(yùn)動(dòng)仿真的工作界面運(yùn)動(dòng)仿真的工作界面8.28.2 連桿特性和運(yùn)動(dòng)副連桿特性和運(yùn)動(dòng)副8.48.4 機(jī)構(gòu)載荷機(jī)構(gòu)載荷8.58.5 運(yùn)動(dòng)分析運(yùn)動(dòng)分析2022-3-48.18.1運(yùn)動(dòng)仿真的工作界面運(yùn)動(dòng)仿真的工作界面運(yùn)動(dòng)仿真是UG/CAE（Computer Aided Engineering）模塊中的主要部分，它能對(duì)任何二維或三維機(jī)構(gòu)進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、動(dòng)力分析和設(shè)計(jì)仿真。通過(guò)UG/Modeling的功能建立一個(gè)三維實(shí)體模型，利用UG/Motion的功能給三維實(shí)體模型的各個(gè)部件賦予一定的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性，再在各個(gè)部件之間設(shè)立一定的連接關(guān)系既可建立一個(gè)運(yùn)動(dòng)仿真模型。

2、2022-3-4UG/MotionUG/Motion的功能的功能: :1、可以對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行大量的裝配分析工作、運(yùn)動(dòng)合理性分析工作，諸如干涉檢查、軌跡包絡(luò)等，得到大量運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。2、通過(guò)對(duì)這個(gè)運(yùn)動(dòng)仿真模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)或動(dòng)力學(xué)運(yùn)動(dòng)分析就可以驗(yàn)證該運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，并且可以利用圖形輸出各個(gè)部件的位移、坐標(biāo)、加速度、速度和力的變化情況，對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。2022-3-4運(yùn)動(dòng)仿真功能的實(shí)現(xiàn)步驟為：運(yùn)動(dòng)仿真功能的實(shí)現(xiàn)步驟為：1建立一個(gè)運(yùn)動(dòng)分析場(chǎng)景；2進(jìn)行運(yùn)動(dòng)模型的構(gòu)建，包括設(shè)置每個(gè)零件的連桿特性3添加運(yùn)動(dòng)副和運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)（難點(diǎn)） ；3進(jìn)行運(yùn)動(dòng)參數(shù)的設(shè)置，提交運(yùn)動(dòng)仿真模型數(shù)據(jù)，同時(shí)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真動(dòng)畫(huà)

3、的輸出和運(yùn)動(dòng)過(guò)程的控制；4運(yùn)動(dòng)分析結(jié)果的數(shù)據(jù)輸出和表格、變化曲線輸出，人為的進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性的分析。2022-3-48.1.1 8.1.1 打開(kāi)運(yùn)動(dòng)仿真主界面打開(kāi)運(yùn)動(dòng)仿真主界面菜單命令：【開(kāi)始】【運(yùn)動(dòng)仿真】 2022-3-4運(yùn)動(dòng)學(xué)分析：分析仿真機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)并決定機(jī)構(gòu)在約束狀態(tài)下的位移、速度、加速度和反作用力的值的范圍環(huán)境設(shè)置環(huán)境設(shè)置運(yùn)動(dòng)學(xué)求解需注意以下幾點(diǎn)：軟件根據(jù)求解時(shí)輸入的時(shí)間與步長(zhǎng)的值對(duì)模型做動(dòng)畫(huà)仿真外部的載荷與內(nèi)部的力影響反作用力但不影響運(yùn)動(dòng)連桿和運(yùn)動(dòng)付假定都是剛性的自由度為0注意：運(yùn)動(dòng)學(xué)分析時(shí)，對(duì)有自由度或有初始力的機(jī)構(gòu)結(jié)算器不進(jìn)行求解，這類(lèi)機(jī)構(gòu)需要做動(dòng)力學(xué)分析2022-3-4動(dòng)態(tài)分析

4、：如果模型有一個(gè)或多個(gè)自由度，必須做動(dòng)力學(xué)分析，在動(dòng)力學(xué)仿真中，可以在求解方案對(duì)話框中選擇靜力平衡選項(xiàng)。靜力平衡分析將模型移動(dòng)到一個(gè)平衡的狀態(tài)。環(huán)境設(shè)置環(huán)境設(shè)置2022-3-48.2 8.2 連桿特性和運(yùn)動(dòng)副連桿特性和運(yùn)動(dòng)副 利用UG/Modeling的功能建立了一個(gè)三維實(shí)體模型后，并不能直接將各個(gè)部件按一定的連接關(guān)系連接起來(lái)，必需給各個(gè)部件賦予一定的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性，即讓其成為一個(gè)可以與別的有著相同的特性的部件之間相連接的連桿構(gòu)件連桿構(gòu)件（Link）。同時(shí)，為了組成一個(gè)能運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，必需把兩個(gè)相鄰構(gòu)件（包括機(jī)架、原動(dòng)件、從動(dòng)件）以一定方式聯(lián)接起來(lái)，這種聯(lián)接必需是可動(dòng)連接，而不能是無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的固接（

5、如焊接或鉚接），凡是使兩個(gè)構(gòu)件接觸而又保持某些相對(duì)運(yùn)動(dòng)的可動(dòng)連接即稱為運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)副。在UG/Motion中兩個(gè)部件被賦予了連桿特性后，就可以用運(yùn)動(dòng)副（Joint）相聯(lián)接，組成運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。2022-3-48.2.1 8.2.1 連桿特性的建立連桿特性的建立點(diǎn)擊運(yùn)動(dòng)仿真工具欄區(qū)的連桿特性和運(yùn)動(dòng)副模塊中的圖標(biāo) (Link)，系統(tǒng)將會(huì)打開(kāi)【連桿特性創(chuàng)建】對(duì)話框。 同一對(duì)象不能屬于兩個(gè)連桿2022-3-48.2.2 8.2.2 連桿特性參數(shù)的編輯連桿特性參數(shù)的編輯對(duì)各項(xiàng)參數(shù)對(duì)各項(xiàng)參數(shù)的編輯與連的編輯與連桿建立時(shí)的桿建立時(shí)的參數(shù)設(shè)置操參數(shù)設(shè)置操作完全相同作完全相同2022-3-48.2.3 8.2.3 運(yùn)動(dòng)

6、副運(yùn)動(dòng)副在UG/Motion中給用戶提供了多種類(lèi)型運(yùn)動(dòng)副2022-3-4創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)副創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)副1.選擇運(yùn)動(dòng)付要約束的第一個(gè)連桿（action link），并推斷其原點(diǎn)和方位。2.選擇運(yùn)動(dòng)付要約束的第二個(gè)連桿（base link），并推斷其原點(diǎn)和方位。3.沒(méi)有裝配好的連桿之間可以“咬合”2022-3-41）旋轉(zhuǎn)副 (Revolute) 可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)相連件繞同一軸作相對(duì)的轉(zhuǎn)動(dòng) 2）滑動(dòng)副（Slider）滑塊連接是兩個(gè)相連件互相接觸并保持著相對(duì)的滑動(dòng) 3）圓柱副（Cylindrical）實(shí)現(xiàn)了一個(gè)部件繞另一個(gè)部件（或機(jī)架）的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng) 4）螺紋副（Screw）實(shí)現(xiàn)了一個(gè)部件繞另一個(gè)部件（或機(jī)架）作相對(duì)的

7、螺旋運(yùn)動(dòng) 5）萬(wàn)向接頭（Universal）萬(wàn)向接頭實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)部件之間可以繞互相垂直的兩根軸作相對(duì)的轉(zhuǎn)動(dòng) 6）球面副（Spherical）球鉸連接實(shí)現(xiàn)一個(gè)部件繞另一個(gè)部件（或機(jī)架）作相對(duì)各個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng) 7）平面連接（Planar）平面連接可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)部件之間以平面相接觸，互相約束 2022-3-42022-3-49.3.4 9.3.4 運(yùn)動(dòng)副的建立運(yùn)動(dòng)副的建立UG/Motion 中各種運(yùn)動(dòng)副（Joint）的建立方法都是類(lèi)似的，下面以鉸鏈連接中的合頁(yè)連接（Revolute）為例介紹運(yùn)動(dòng)副建立的整個(gè)過(guò)程 2022-3-41Snap Links選種這個(gè)單選項(xiàng)后，用戶所設(shè)置的運(yùn)動(dòng)副為兩個(gè)連桿之間的連

8、接，則在該對(duì)話框中要求設(shè)置運(yùn)動(dòng)副在各個(gè)連桿上的相關(guān)參數(shù)；空置該單選項(xiàng)時(shí)，用戶所設(shè)置的運(yùn)動(dòng)副為連桿與假象的機(jī)架之間的連接，只需設(shè)置運(yùn)動(dòng)副在這個(gè)連桿上的參數(shù)既可。2Selection Steps該選項(xiàng)給用戶提供了建立一個(gè)運(yùn)動(dòng)副的操作步驟。共包含四個(gè)步驟，其中可根據(jù)用戶的要求省去幾項(xiàng)，通過(guò)完成各個(gè)步驟，可以引導(dǎo)用戶完成運(yùn)動(dòng)副參數(shù)的設(shè)置。（第一個(gè)連桿 ；運(yùn)動(dòng)副在第一個(gè)連桿上的位置和方向；第二個(gè)連桿 ；運(yùn)動(dòng)副在第二個(gè)連桿上的位置和方向）3運(yùn)動(dòng)副的驅(qū)動(dòng)力運(yùn)動(dòng)副的驅(qū)動(dòng)力是給運(yùn)動(dòng)副設(shè)置的初始的外在驅(qū)動(dòng)，是該連桿運(yùn)動(dòng)的原動(dòng)力。在該選項(xiàng)的下拉菜單中列出了UG/Motion給用戶提供的五種驅(qū)動(dòng)力的類(lèi)型 （沒(méi)有；恒定

9、的；諧波；一般方程；關(guān)節(jié)仿真）需要說(shuō)明的幾點(diǎn)：2022-3-49.4 9.4 機(jī)構(gòu)載荷機(jī)構(gòu)載荷UG/Motion給用戶提供了9種機(jī)構(gòu)載荷，涵蓋了大部分實(shí)際工程狀態(tài)中機(jī)構(gòu)的受力形式 2022-3-49.5 9.5 運(yùn)動(dòng)分析運(yùn)動(dòng)分析 對(duì)原來(lái)的三維實(shí)體模型完成了連桿特性的設(shè)置，運(yùn)動(dòng)副的建立和外載荷的添加的前置處理后，就完成了運(yùn)動(dòng)模型的構(gòu)建。此時(shí)可以利用UG/Motion運(yùn)動(dòng)分析工具欄，對(duì)創(chuàng)建的運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真 2022-3-4UG/Motion的運(yùn)動(dòng)分析類(lèi)型有兩類(lèi)：靜態(tài)分析和動(dòng)力學(xué)分析 整個(gè)運(yùn)動(dòng)模型運(yùn)動(dòng)快慢就是由運(yùn)動(dòng)時(shí)間和運(yùn)動(dòng)步驟這兩個(gè)參數(shù)決定2022-3-4對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程控制的功能主要是由運(yùn)動(dòng)控制選項(xiàng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的 2022-3-4運(yùn)動(dòng)仿真動(dòng)畫(huà)文件輸出：運(yùn)動(dòng)仿真動(dòng)畫(huà)文件輸出： 在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景導(dǎo)航窗口中選中一個(gè)場(chǎng)景，單擊鼠