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机构仿真之运动分析基础教程
机构仿真是PROE的功能模块之一。PROE能做的仿真内容还算比较好,不过用好的兄弟不多。当然真正专做仿真分析的兄弟,估计都用Ansys去了。但是,Ansys研究起来可比PROE麻烦多了。所以,学会PROE的仿真,在很多时候还是有用的。我再发一份学****笔记,并整理一下,当个基础教程吧。希望能对学****仿真的兄弟有所帮助。
术语
创建机构前,应熟悉下列术语在PROE中的定义:
主体(Body) - 一个元件或彼此无相对运动的一组元件,主体内DOF=0。
连接(Connections) - 定义并约束相对运动的主体之间的关系。
自由度(Degrees of Freedom) - 允许的机械系统运动。连接的作用是约束主体之间的相对运动,减少系统可能的总自由度。
拖动(Dragging) - 在屏幕上用鼠标拾取并移动机构。
动态(Dynamics) - 研究机构在受力后的运动。
执行电动机(Force Motor) - 作用于旋转轴或平移轴上(引起运动)的力。
齿轮副连接(Gear Pair Connection) - 应用到两连接轴的速度约束。
基础(Ground) - 不移动的主体。其它主体相对于基础运动。
机构(Joints) - 特定的连接类型(例如销钉机构、滑块机构和球机构)。
运动(Kinematics) - 研究机构的运动,而不考虑移动机构所需的力。
环连接(Loop Connection) - 添加到运动环中的最后一个连接。
运动(Motion) - 主体受电动机或负荷作用时的移动方式。
放置约束(Placement Constraint) - 组件中放置元件并限制该元件在组件中运动的图元。
回放(Playback) - 记录并重放分析运行的结果。
伺服电动机(Servo Motor) - 定义一个主体相对于另一个主体运动的方式。可在机构或几何图元上放置电动机,并可指定主体间的位置、速度或加速度运动。
LCS - 与主体相关的局部坐标系。LCS 是与主体中定义的第一个零件相关的缺省坐标系。
UCS - 用户坐标系。
WCS - 全局坐标系。组件的全局坐标系,它包括用于组件及该组件内所有主体的全局坐标系。
运动分析的定义
在满足伺服电动机轮廓和机构连接、凸轮从动机构、槽从动机构或齿轮副连接的要求的情况下,模拟机构的运动。运动分析不考虑受力,它模拟除质量和力之外的运动的所有方面。因此,运动分析不能使用执行电动机,也不必为机构指定质量属性。运动分析忽略模型中的所有动态图元,如弹簧、阻尼器、重力、力/力矩以及执行电动机等,所有动态图元都不影响运动分析结果。
如果伺服电动机具有不连续轮廓,在运行运动分析前软件会尝试使其轮廓连续,如果不能使其轮廓连续,则此伺服电机将不能用于分析。
使用运动分析可获得以下信息:
几何图元和连接的位置、速度以及加速度
元件间的干涉
机构运动的轨迹曲线
作为 Pro/ENGINEER 零件捕获机构运动的运动包络
运动分析工作流程
创建模型:定义主体,生成连接,定义连接轴设置,生成特殊连接
检查模型:拖动组件,检验所定义的连接是否能产生预期的运动
加入运动分析图元:设定伺服电机
准备分析:定义初始位置及其快照,创建测量
分析模型:定义运动分析,运行
结果获得:结果回放,干涉检查,查看测量结果,创建轨迹曲线,创建运动包络
装入元件时的两种方式:机构连接与约束连接
向组件中增加元件时,会弹出“元件放置”窗口,此窗口有三个页面:“放置”、“移动”、“连接”。传统的装配元件方法是在“放置”页面给元件加入各种固定约束,将元件的自由度减少到0,因元件的位置被完全固定,这样装配的元件不能用于运动分析(基体除外)。另一种装配元件的方法是在“连接”页面给元件加入各种组合约束,如“销钉”、“圆柱”、“刚体”、“球”、“6DOF”等等,使用这些组合约束装配的元件,因自由度没有完全消除(刚体、焊接、常规除外),元件可以自由移动或旋转,这样装配的元件可用于运动分析。传统装配法可称为“约束连接”,后一种装配法可称为“机构连接”。
约束连接与机构连接的相同点:都使用PROE的约束来放置元件,组件与子组件的关系相同。
约束连接与机构连接的不同点:约束连接使用一个或多个单约束来完全消除元件的自由度,机构连接使用一个或多个组合约束来约束元件的位置。约束连接装配的目的是消除所有自由度,元件被完整定位,机构连接装配的目的是获得特定的运动,元件通常还具有一个或多个自由度。
“元件放置”窗口:
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2008-6-12 14:37
机构连接的类型
机构连接所用的约束都是能实现特定运动(含固定)的组合约束,包括:销