ug运动仿真

4.1  NX运动仿真概述 本节将简要对 UG NX 的运动仿真界面和运动仿真工具进行基本的介绍，通过本节的学习，读者可以初步地认识UG NX 的运动仿真功能。 41.1 进入运动仿真模块 由于运动仿真需要通过主模块来创建，因此需要先打开主模板，才能进一步进行运动仿真。下面将介绍进入运动仿真模块的步骤。 打开主模版文件，也可以是包含了装配信息的文件。 （1）单击应用模块中的“运动”按钮。即可进入运动仿真界面。 （2）在资源导航器中选择“运动导航器”，右键单击根 目录 工贸企业有限空间作业目录特种设备作业人员作业种类与目录特种设备作业人员目录1类医疗器械目录高值医用耗材参考目录 按钮，在弹出的快捷菜单中选择“新建仿真”命令，将弹出“环境”对话框，设置好参数后，单击“确定按钮，即可进入新的运动仿真建立，如图4-1所示。 图4-1 “环境”对话框 4.1.2 运动仿真界面 运动仿真界面与建模界面样式大体上相似，但其工具与命令则有了较大的变化，如图4-2所示。 图4-2 运动仿真界面 菜单栏：包含9个菜单命令，如文件、主页、结果、曲线、分析等。 工具栏：由基本环境工具栏、运动工具栏、动画控制工具栏组成，提供操作所需要的命令的快捷按钮。 运动导航器：通过树形结构显示各个数据，可以进行新建、克隆、删除运动仿真等命令。 4.1.3 运动仿真工具栏 运动仿真工具栏包含了进行运动仿真时所需要的大部分命令，如连杆、运动副、齿轮副等，如图4-3所示。有时运动工具栏也可以根据需要拆分成几个小的工具栏。 图4-3 “运动仿真”工具栏 下面将对几种常用命令进行介绍。 连杆：通过连杆命令可以将部件定义为连杆，在运动仿真时部件将作为连杆进行分析模拟，如图4-4所示。 运动副：运动副可以将连杆连接起来，并通过定义不同的运动副的类型使连杆能够进行相应的动作，如图4-5所示。 图4-4 “连杆”对话框          图4-5 “运动副”对话框 传动副：传动副的作用是改变机构扭矩、转速等。其中有齿轮副、齿轮齿条副和线缆副3种类型。 约束：通过约束命令可以指定两个对象之间的关系，其中点在曲线上、线在线上和点在曲面上3种类型，如图4-6所示。 连接器：连接命令可以对两个对象之间的连接方式进行定义，其中包括弹性连接、阻尼连接等，如图4-7所示。 载荷：定义对物体施加的力，包括标量力、矢量力、标量扭矩，如图4-8所示。 运动分析：对建立的运动仿真进行分析，如动画分析、按钮输出等。 4.1.4 动画控制工具栏 动画控制工具栏可以进行控制动画的播放、暂停和停止等，如图4-9所示。播放动画时运动导航器和运动工具栏等都会被锁定，需要单击“完成动画”按钮退出播放动画方能重新激活。 4.2新建仿真 在“应用模块”中找到“运动”进入运动仿真模块（图4-2-1），在资源板确保选中“运 图4-2-1 图4-2-1  进入运动仿真模块 动导航器”标签以打开“运动导航器”窗口(简称运动导航器图4-2-2)。在运动导航器中显示有“名称”“状态”“环境”“描述”和“Grueber数”参数列，可通过窗口下方的滑块按钮进行浏览。其中“名称”列用于显示主模型和仿真模型等；“状态”列用于指标工作模型的状态（该部分的信息不能被编辑）。如图4-2-3所示，在运动导航器中只显示一个主模型名称节点，没有建立任何仿真 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，此时可通过在运动导航器中右击主模型名称并选择“新建仿真”命令来新建仿真。选择该“新建仿真”命令，弹出一个供用户创建新仿真方案装配文件（即设置仿真分析环境）的“环境”对话框。“环境”对话框提供的分析模型（即仿真分析方案）有俩种，即“动力学”和“运动学”。 图4-2-2运动导航器                        图4-2-3  新建仿真 “动力学”提供动态运动与动力仿真功能，考虑力对运动的影响，可进行静力学和动力学分析，尤其适用于对自由度大于零的机械机构分析。“动力学”提供的高级结算方案选项 有“电动机驱动”“协同仿真”和“柔体动力学”，这些高级结算方案选项可多选。在“环境”对话框的“分析类型”选项组中选择“动力学”后，设置高级解算方案选项和组件选项，并在“仿真名”选项组中的文本框指定仿真名，如图4-2-4所示，然后单击“确定”按钮，从而新建一个仿真模型。该仿真模型处于工作状态，其对应的“环境”列单元格将显示为“RecurDyn静力学和动力学”的信息。 “运动学”启用“运动学求解”，适用于只分析物体几何运动的情况。在“环境”对话框中的“分类模型”选项组中选择“动力学”单选按钮，并在“组件选项”选项组的文本框中指定仿真名，如图10-4所示，然后单击“确定”按钮，完成新建一个仿真模型。该处于工作状态的仿真模型对应的“环境”列单元格将显示有“RecurDyn运动学”的信息。 新建仿真模型（仿真环境模型）后，接下去就是在该环境中进行各种运动仿真参数的设置了。在该环境中设置的所有运动仿真参数都将存储在该仿真环境中，由这些运动仿真参数所定义的运动模型也将以该运动仿真环境为载体进行运动仿真模拟。需要用户注意的是，可以根据设计需要为一个主题模型建立多个仿真模型，用于在不同条件下对机构进行分析计算。 利用运动导航器可以进行很多操作，有些操作等同于在功能区中单击相应按钮。 在运动导航器中右击处于工作状态的仿真模型时，将弹出4-2-5所示的快捷菜单。下面对该快捷菜单中的一些命令进行介绍。 1：“保存”：保存当前的仿真方案。                图4-2-4环境对话框 2：“重命名”：更改当前所选仿真模型的名称。在新建仿真时，系统为仿真模型提供默认的仿真名，默认名称为motion-#，其中#为产生仿真模型的序号。 3：“删除”：将当前所选的运动仿真方案删除。 4：“克隆”：将当前所选的仿真模型克隆出一个新的仿真模型，新的仿真模型包含原仿真模型的运动对象和其他任何特征及存在于原仿真方案中的几何体。 5：“新建连杆”：定义表示为机构中刚体中的连杆。 “新建运动副”：定义连杆间的受约束运动，包括“旋转副”“滑动副”“螺旋副”“万向节副”“球面副”“平面副”“固定副”“等速运动副”“共点运动副”“共线运动副”“方向运动副”“平行运动副”和“垂直运动副”。 6：“新建传动副”：可以选择“齿轮副”和“齿轮齿条副”“线缆副”或“2-3传动副”以创建相应的传动副。 7：“新建连接器”：可以从其级联菜单中选择“弹簧”“阻尼器”“衬套”“3D接触”或“2D接触”来进行相关操作。 8：“新建约束”：可以从其级联菜单中选择“点在线上副”“线在线上副”或“点在面上副”命令。其中“点在线上副”用于约束连杆上的一个点以保持与曲线的接触，“线在线上副”用于约束连杆上的一条曲线以保持与另一条曲线的接触，“点在面上副”用于约束连杆上的一个一个点以保持与面接触。 9：“新建驱动”：为机构中的运动副创建一个独立的驱动。 “新建标记”：在构建上相应点位置处创建一个标记，以通过标记获取构建上标记点所在位置的机构分析结果。 10：“新建传动器”：从级其联菜单中选择一个选项来创建相应的传感器，包括位移传感器、速度传感器、加速度传感器和力传感器。 11：“新建干涉”：检查机构是否与选定的几何体在运动的每一步存在碰撞。 12：“新建测量”：计算运动中每一步中俩组几何体的最小距离或最小夹角。 13：“新建追踪”：在运动中的每一步创建选定几何体的副本。 14：“新建载荷”：在展开的级联菜单中选择载荷类型命令，包括“标量力”“标量扭矩”“矢量力”和“矢量扭矩”。 15：“编辑表达式”：修改模型中存在的表达式。 16：“导出表达式”：将当前仿真模型中编辑过的表达式导出到装配主模型中以实现对主模型的修改。 17;“信息”：其级联菜单提供“运动连接”和“已修改的表达式”俩个选项。选择“运动连接”选项时，系统将列出当前机构的整体信息，包括机构名称、自由度、活动构建数、各构建名称及参与的运动副名称等。选择“已修改的表达式”选项，则显示当前仿真模型中已修改的表达式的相关信息，如表达式名称、当前值和原值等。 18:“导出”：其级联菜单中选择可用的一种导出格式，将机构分析结果以选定的格式化输出。 19:“导入”：将对象导入到主模型中，导 入对象的文件格式为“机构”或“Process Simulate            图4-2-5运动仿真快捷菜单                                  运动学”。 20:“新建解算方案”：创建一个新解算方案。其中定义了分析类型、解算方案类型以及特定于解算方案的载荷和运动驱动。 21:“求解器”用于选择求解器类型，如“RecurDyn”或“ADAMS”。 在运动导航器中，如果右击的是非工作状态的仿真模型，那么弹出的快捷菜单只提供“设为工作状态”命令、“重命名”命令、“删除”命令和“克隆”命令，如图10-6所示。“重命名”命令、“删除”命令和“克隆”命令在前面已经介绍过，在此不再赘述；“设为工作状态”命令用于将当前所选的仿真模型设为工作状态。 4.3创建连杆 在当前仿真模型中，可以定义组成目标机构的各个构件、运动副和标记等。如果要对进行动力学分析，那么还需要为各构件赋予质量特性，以及在机构中添加相应的载荷对象等。使用UG NX建模和装配功能建立的机械三维实体模型并不能直接成为运动机构，必须要个部件赋予一定的运动学特性，让其成为可以与别的有着相同特性的部件相连接的连杆构件，机构中每个可以运动的零部件均应被定义为连杆构件。同时，为了组成一个能运动的机构，还必须将俩的相邻部件（包括机架、原动件、从动件）以一定方式连接起来（连接必须是可动连接，而不能是无相对运动的焊接或铆接这些固接），这便是下一节（4.4）要介绍的运动副。所谓的运动副是指使俩个构件接触而又保持某些相对运动的可动连接。