UG--運動仿真教程

1、第第8章章 運動仿真運動仿真8.18.1 運動仿真的工作界面運動仿真的工作界面8.28.2 連桿特性和運動副連桿特性和運動副8.48.4 機構(gòu)載荷機構(gòu)載荷8.58.5 運動分析運動分析2022-3-48.18.1運動仿真的工作界面運動仿真的工作界面運動仿真是UG/CAE（Computer Aided Engineering）模塊中的主要部分，它能對任何二維或三維機構(gòu)進行復雜的運動學分析、動力分析和設(shè)計仿真。通過UG/Modeling的功能建立一個三維實體模型，利用UG/Motion的功能給三維實體模型的各個部件賦予一定的運動學特性，再在各個部件之間設(shè)立一定的連接關(guān)系既可建立一個運動仿真模型。

2、2022-3-4UG/MotionUG/Motion的功能的功能: :1、可以對運動機構(gòu)進行大量的裝配分析工作、運動合理性分析工作，諸如干涉檢查、軌跡包絡(luò)等，得到大量運動機構(gòu)的運動參數(shù)。2、通過對這個運動仿真模型進行運動學或動力學運動分析就可以驗證該運動機構(gòu)設(shè)計的合理性，并且可以利用圖形輸出各個部件的位移、坐標、加速度、速度和力的變化情況，對運動機構(gòu)進行優(yōu)化。2022-3-4運動仿真功能的實現(xiàn)步驟為：運動仿真功能的實現(xiàn)步驟為：1建立一個運動分析場景；2進行運動模型的構(gòu)建，包括設(shè)置每個零件的連桿特性3添加運動副和運動驅(qū)動（難點） ；3進行運動參數(shù)的設(shè)置，提交運動仿真模型數(shù)據(jù)，同時進行運動仿真動畫

3、的輸出和運動過程的控制；4運動分析結(jié)果的數(shù)據(jù)輸出和表格、變化曲線輸出，人為的進行機構(gòu)運動特性的分析。2022-3-48.1.1 8.1.1 打開運動仿真主界面打開運動仿真主界面菜單命令：【開始】【運動仿真】 2022-3-4運動學分析：分析仿真機構(gòu)的運動并決定機構(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)置運動學求解需注意以下幾點：軟件根據(jù)求解時輸入的時間與步長的值對模型做動畫仿真外部的載荷與內(nèi)部的力影響反作用力但不影響運動連桿和運動付假定都是剛性的自由度為0注意：運動學分析時，對有自由度或有初始力的機構(gòu)結(jié)算器不進行求解，這類機構(gòu)需要做動力學分析2022-3-4動態(tài)分析

4、：如果模型有一個或多個自由度，必須做動力學分析，在動力學仿真中，可以在求解方案對話框中選擇靜力平衡選項。靜力平衡分析將模型移動到一個平衡的狀態(tài)。環(huán)境設(shè)置環(huán)境設(shè)置2022-3-48.2 8.2 連桿特性和運動副連桿特性和運動副 利用UG/Modeling的功能建立了一個三維實體模型后，并不能直接將各個部件按一定的連接關(guān)系連接起來，必需給各個部件賦予一定的運動學特性，即讓其成為一個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，為了組成一個能運動的機構(gòu)，必需把兩個相鄰構(gòu)件（包括機架、原動件、從動件）以一定方式聯(lián)接起來，這種聯(lián)接必需是可動連接，而不能是無相對運動的固接（

5、如焊接或鉚接），凡是使兩個構(gòu)件接觸而又保持某些相對運動的可動連接即稱為運動副運動副。在UG/Motion中兩個部件被賦予了連桿特性后，就可以用運動副（Joint）相聯(lián)接，組成運動機構(gòu)。2022-3-48.2.1 8.2.1 連桿特性的建立連桿特性的建立點擊運動仿真工具欄區(qū)的連桿特性和運動副模塊中的圖標 (Link)，系統(tǒng)將會打開【連桿特性創(chuàng)建】對話框。 同一對象不能屬于兩個連桿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)的編輯對各項參數(shù)對各項參數(shù)的編輯與連的編輯與連桿建立時的桿建立時的參數(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 運動

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

7、螺旋運動 5）萬向接頭（Universal）萬向接頭實現(xiàn)了兩個部件之間可以繞互相垂直的兩根軸作相對的轉(zhuǎn)動 6）球面副（Spherical）球鉸連接實現(xiàn)一個部件繞另一個部件（或機架）作相對各個自由度的運動 7）平面連接（Planar）平面連接可以實現(xiàn)兩個部件之間以平面相接觸，互相約束 2022-3-42022-3-49.3.4 9.3.4 運動副的建立運動副的建立UG/Motion 中各種運動副（Joint）的建立方法都是類似的，下面以鉸鏈連接中的合頁連接（Revolute）為例介紹運動副建立的整個過程 2022-3-41Snap Links選種這個單選項后，用戶所設(shè)置的運動副為兩個連桿之間的連

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

9、的；諧波；一般方程；關(guān)節(jié)仿真）需要說明的幾點：2022-3-49.4 9.4 機構(gòu)載荷機構(gòu)載荷UG/Motion給用戶提供了9種機構(gòu)載荷，涵蓋了大部分實際工程狀態(tài)中機構(gòu)的受力形式 2022-3-49.5 9.5 運動分析運動分析 對原來的三維實體模型完成了連桿特性的設(shè)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(gòu)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 2022-3-4UG/Motion的運動分析類型有兩類：靜態(tài)分析和動力學分析 整個運動模型運動快慢就是由運動時間和運動步驟這兩個參數(shù)決定2022-3-4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 2022-3-4運動仿真動畫文件輸出：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