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第8章 运动(yùndòng)仿真 §8.1 运动(yùndòng)仿真的工作界面 §8.2 连杆特性和运动(yùndòng)副 §8.4 机构载荷 §8.5 运动(yùndòng)分析 第一页，共25页。 §8.1 运动仿真(fǎnɡ zhēn)的工作界面 运动仿真是UG/CAE（Computer Aided Engineering）模块中的主要部分，它能对任何(rènhé)二维或三维机构进行复杂的运动学分析、动力分析和设计仿真。通过UG/Modeling的功能建立一个三维实体模型，利用UG/Motion的功能给三维实体模型的各个部件赋予一定的运动学特性，再在各个部件之间设立一定的连接关系既可建立一个运动仿真模型。 第二页，共25页。 UG/Motion的功能: 1、可以对运动机构进行大量的装配分析(fēnxī)工作、运动合理性分析(fēnxī)工作，诸如干涉检查、轨迹包络等，得到大量运动机构的运动参数。 2、通过对这个运动仿真模型进行运动学或动力学运动分析(fēnxī)就可以验证该运动机构设计的合理性，并且可以利用图形输出各个部件的位移、坐标、加速度、速度和力的变化情况，对运动机构进行优化。 第三页，共25页。 运动仿真功能的实现步骤为： 1．建立一个运动分析场景； 2．进行运动模型的构建，包括设置每个零件的连杆特性 3．添加运动副和运动驱动(qū dònɡ)（难点） ； 3．进行运动参数的设置，提交运动仿真模型数据，同时进行运动仿真动画的输出和运动过程的控制； 4．运动分析结果的数据输出和表格、变化曲线输出，人为的进行机构运动特性的分析。 第四页，共25页。 8.1.1 打开运动仿真(fǎnɡ zhēn)主界面 菜单(cài dān)命令： 【开始】→【运动仿真】 第五页，共25页。 运动学分析：分析仿真(fǎnɡ zhēn)机构的运动并决定机构在约束状态下的位移、速度、加速度和反作用力的值的范围 环境(huánjìng)设置 运动学求解需注意以下几点： 软件根据求解时输入的时间与步长的值对模型做动画仿真 外部的载荷(zài hè)与内部的力影响反作用力但不影响运动 连杆和运动付假定都是刚性的 自由度为0 注意：运动学分析时，对有自由度或有初始力的机构结算器不进行求解，这类机构需要做动力学分析 第六页，共25页。 动态分析：如果模型有一个或多个自由度，必须做动力学分析，在动力学仿真中，可以在求解方案对话框中选择静力平衡选项。静力平衡分析将模型移动(yídòng)到一个平衡的状态。 环境(huánjìng)设置 第七页，共25页。 §8.2 连杆特性(tèxìng)和运动副 利用UG/Modeling的功能建立了一个三维实体模型后，并不能直接将各个部件按一定的连接关系连接起来，必需给各个部件赋予一定的运动学特性，即让其成为一个可以与别的有着相同的特性的部件之间相连接的连杆构件（Link）。 同时，为了(wèi le)组成一个能运动的机构，必需把两个相邻构件（包括机架、原动件、从动件）以一定方式联接起来，这种联接必需是可动连接，而不能是无相对运动的固接（如焊接或铆接），凡是使两个构件接触而又保持某些相对运动的可动连接即称为运动副。在UG/Motion中两个部件被赋予了连杆特性后，就可以用运动副（Joint）相联接，组成运动机构。 第八页，共25页。 8.2.1 连杆特性(tèxìng)的建立 点击运动仿真工具栏区的连杆(lián ɡǎn)特性和运动副模块中的图标 (Link)，系统将会打开【连杆(lián ɡǎn)特性创建】对话框。 同一对象不能属于两个(liǎnɡ ɡè)连杆 第九页，共25页。 8.2.2 连杆特性(tèxìng)参数的编辑 对各项参数的编辑(biānjí)与连杆建立时的参数设置操作完全相同 第十页，共25页。 8.2.3 运动(yùndòng)副 在UG/Motion中给用户(yònghù)提供了多种类型运动副 第十一页，共25页。 创建(chuàngjiàn)运动副 1.选择运动付要约束的第一个连杆(lián ɡǎn)（action link），并推断其原点和方位。 2.选择运动付要约束的第二个连杆(lián ɡǎn)（base link），并推断其原点和方位。 3.没有装配好的连杆(lián ɡǎn)之间可以“咬合” 第十二页，共25页。 1）旋转(xuánzhuǎn)副 (Revolute) 可以实现两个(liǎnɡ ɡè)相连件绕同一轴作相对的转动 2）滑动(huádòng)副（Slider） 滑块连接是两个相连件互相接触并保持着相对的滑动 3）圆柱副（Cylindrical） 实现了一个部件绕另一个部件（或机架）的相对转动