UG運動仿真-運動分析

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1、 運動分析 對原來的三維實體模型完成了連桿特性的設置，運動副的建立和外載荷的添加的前置處 理后，就完成了運動模型的構建。此時可以利用 UG/Motion運動分析工具欄，對創(chuàng)建的運動 模型進行運動仿真，如圖 9-65所示。 運動仿真動畫輸出 自動連捲 運動仿真圖表輸出 裁荷轉換 數(shù)據(jù)表恪 圖9-65運動分析工具欄 UG/Motion 模塊嵌入了 Mechanical Dynamics 公司(MDI)的求解器 ADAMS/Kinematics ， 在建立運動模型的同時 UG/Motion已經(jīng)為該求解器建立了初始數(shù)據(jù)或輸入文件，只有運行 UG/Motion的運

2、動分析模塊既可自動的將初始數(shù)據(jù)和輸入文件輸入到求解器中，從而得出運 動模型運動后的各種數(shù)據(jù)，完成運動模型合理性的檢查。 9.5.1運動仿真過程的實現(xiàn) UG/Motion的運動分析模塊可以設置運動分析的類型，并通過對運動分析過程的控制， 可以直觀的以動畫的形式輸出運動模型不同的運動狀況，便于用戶比較準確了解所設計的運 動機構實現(xiàn)的運動形式。 1.設置運動仿真的參數(shù) 1)運動分析類型的設定 UG/Motion的運動分析類型有兩類：靜態(tài)分析和動力學分析。點擊功能菜單區(qū)運動分析 模塊中的運動(Animation )按鈕"I,將彈出一個【運動分析選項】(Analysis Options)對 話

3、框，該對話框的第一個選擇區(qū)域就要求用戶選擇運動分析的類型， 各選項的功能如圖9-66 2d 所示。 Analysis ? Analyse Uptions ■ r Analysis 岸 Kinematic/Dynamic Analysis 靜恣分析 動力學分析 運動時間 運動歩驟 查看運動 圖9-66【運動分析選項】對話框 2)運動控制參數(shù)的設定 在上述的運動分析選項(Analysis Options )對話框中，第二個區(qū)域即要求用戶輸入運動 控制參數(shù)：運動時間和運動步驟。整個運動模型運動的快慢就是由這兩個參數(shù)決定的。 2 ?運動仿真過程的動畫輸出及控制 1

4、)運動仿真過程的控制 設置完了運動分析的參數(shù)后，若選擇的運動分析類型為靜態(tài)分析點擊 0K鍵，將彈出 個【靜態(tài)平衡】(Static Equilibrium )對話框，如圖9-67所示。 Packaging Options 廠 Measire 廠 Trace I 曲也卄柯牡門口 Tracing and View Creation Iodate Des^n 隔iiicn 圖9-67【靜態(tài)平衡】對話框 若選擇的運動分析類型為動力學分析點擊 0K鍵，將彈出一個【運動過程】 對話框，對話框各選項的功能如圖 9-68所示。 (Animation ) 運動步驟顯示 運動步驟

5、顯示 當前運動步驟顯示 當前運動步驟顯示 運動控制選項 運動控制選項 包裝選項 包裝選項 運動軌跡S艮蹤 運動軌跡S艮蹤 觀圖創(chuàng)建 觀圖創(chuàng)建  圖9-68【運動過程】對話框 對運動過程控制的功能主要是由運動控制選項來實現(xiàn)的，下面來介紹一下運動控制選項 區(qū)域各個按鈕的功能。 全程控制按鈕(Full Range 一I 單擊該按鈕可以查看運動模型在設定的時間和步驟內的整個連續(xù)的運動過程，在繪圖區(qū) 以動畫的形式輸出。 前進控制按鈕(Step Forward) 單擊該按鈕可以使運動模型在設定的時間和步驟限制范圍內向前運動一步，方便用戶查 看運動模型下一個運動步驟的狀態(tài)。

6、 后退控制按鈕(Step Forward) “ 單擊該按鈕可以使運動模型在設定的時間和步驟限制范圍內向后運動一步，方便用戶查 看運動模型上一個運動步驟的狀態(tài)。 設計位置按鈕(Design Position) 單擊該按鈕后可以使運動模型回到未進行運動仿真前置處理的初始三維實體設計狀態(tài)。 裝配位置按鈕(Assembly Position) ADAMS運動分析模型 單擊該按鈕后可以使運動模型回到進行了運動仿真前置處理后的 的狀態(tài)。 3 ?運動仿真過程的跟蹤記錄 在運動分析中用戶可以很精確的得到運功模型在運動的各個場景中的數(shù)據(jù)，但是同時運 動分析模塊還給用戶提供了一個更為直觀的觀察運動

7、模型在運動過程中前后變化的工具。在 Animation (運動過程控制)對話框中點擊圖標 如圖9-69所示。 Trace Entire Mechanism可以實現(xiàn)該功能, Number oF S^eps Currisrt Step 通過多次單擊前進控制按鈕(Step Forward)丄■!，使運動模型向前一步一步的運動，用戶想 查看運動模型某一個運動步驟的狀態(tài)與原始狀態(tài)的相對變化時，就可以在運動模型一步一步 的運動該步驟時，在該對話框中選擇選項 Update Design Position，系統(tǒng)將會自動顯示該運動 步驟下模型的狀態(tài)，同時保留模型的原始狀態(tài)。 如

8、圖9-70所示，單擊該控制按鈕使運動模型 從第0步運動到第27步，系統(tǒng)將在屏幕上靜態(tài)的顯示第 1步和第27步時運動模型各零部件 的狀態(tài)。 Ti■已匚ing and View Creation 第0步時餉位盲 .第殲歩時的位直 圖9-70完成運動過程的跟蹤記錄 4 ?運動仿真動畫文件輸出 在運動場景導航窗口中選中一個場景，單擊鼠標右鍵之后將會彈出一個右鍵快捷菜單， 在該菜單中選擇菜單項 Export,將會顯示UG/Motion給用戶提供的幾種動畫輸出的格式，如 圖9-71所示。 巨沖旅 H MPEG,,. Animated GIF... VRMLm. 圖9-7

9、1選擇輸出動畫文件格式 在各種動畫輸出格式中選擇 MPEG將可以輸出一個 mpg文件，選擇Animated GIF格式將會 輸出一個gif文件。不論選擇那一種格式，系統(tǒng)都將彈出動畫文件設置對話框，如圖 9-72所 示。 Camera Path 圖9-72動畫文件設置對話框 在該對話框中用戶可以看到該文件的默認名稱， 動畫的幀數(shù)，如果用戶要自定義文件名， 則可選擇選項 Specify File Name ;如果用戶要查看動畫，可選擇選項 Preview Animation，系 統(tǒng)將會自動打開【預覽動畫控制】對話框，如圖 9-73所示。單擊該對話框中的圖標 __

10、1可實 現(xiàn)對輸出動畫的連續(xù)播放。 Preview AnlnnaOon nrane 斤aneo Options l N H kH 圖9-73【預覽動畫控制】對話框 9.5.2運動分析結果的圖表輸出 ADAMS求解器根據(jù)運動模型的各項參數(shù)計算出運動模型在各個步驟的數(shù)據(jù)，不但可以 以動畫的形式輸出運動分析的結果，還可以直接以圖表的形式輸出各個數(shù)據(jù)。 UG/Motion該 項功能主要是利用外掛的 Microsoft Excel軟件的功能實現(xiàn)的。 點擊功能菜單區(qū)運動分析模塊中的圖表( Graphing)按鈕一，將彈出一個【運動時間 和步驟設置】(Analysis O

11、ptions)對話框，如圖9-74所示。 Analysis 運動時間 圖9-74運動時間和步驟設置對話框 與運動控制參數(shù)的設置相同，輸入一定的運動時間和運動步驟后， ADAMS求解器將自 動根據(jù)運動模型的參數(shù)和運動控制參數(shù)來計算運動模型在各步運動狀態(tài)下的數(shù)據(jù)。求解器計 算完成后將彈出一個【圖表設置】 （Defi ne Graph）對話框，用戶可以在該對話框中根據(jù)需要 設置所要顯示數(shù)據(jù)的屬性和類型，該對話框各選項的功能說明如圖 9-75所示。 Joints and Markert Define Graph >-Y-Axfs 團表待輸 出數(shù)據(jù)的 屬性 Axis D

12、efinition loisplacemert 二 Value lagmitude Velocity Accelerabo n Force 圖弟 步碌型 Reference Frame (? RalfOwe C Absolute Defined Coves 已定義待—?麗 輸出的圖 夷歹H表 Cfcplacenngnt Naire 參馥特顯 示的物體 名稱輸入 框 ■^■|Urrtit ltd +1X1 Ej | OK | Baek 圖9-75【圖表設置】對話框 用戶可以在運動模型所設立的運動副和載荷列表框中選擇所要考察的對象，然后設定所 需輸出的數(shù)據(jù)的屬性，參考類型（工作坐標系下的值 Relative或絕對坐標系下的值 Absolute）， 單擊加入（Add ）鍵后即已將其加入到了已定義待輸出的圖表列表框中了。按照相同的方法 可以加入一系列數(shù)據(jù)屬性不同的考察對象，應用后 UG將自動調用Microsoft Exceed將這些 數(shù)據(jù)以圖表的形式在 Exceed中輸出，如圖9-76所示。 圖9-76數(shù)據(jù)表格 同時，外掛軟件 Microsoft Exceed將會根據(jù)這個數(shù)據(jù)表格，自動繪制出一條變化曲線, 如圖9-77所示。 圖9-77變化曲線