PROE动画与仿真PPT课件
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• 创建模型：建立可运动装配模型、设置运动轴位置与限制 • 检测模型：验证其运动 • 添加伺服电动机：在运动轴或几何图元上定义机构运动，指定
位置、速度或加速度 • 准备分析：定义初始位置快照以及创建测量 • 分析模型：运动学或位置分析、模拟机构运动过程 • 查看分析结果：回放、查看、创建轨迹及运动包络
1.3 使用预定义的连接集装配机构元件
• 刚性
• 销钉
轴对齐
• 滑动杆
装配
• 圆柱 • 平面 •球 • 焊接
轴对齐
装配
沿轴线移动 绕轴线回转
旋转（两面对齐） 平面（两面匹配）
装配
• 轴承 • 常规 • 6DOF •槽
点对齐
装配
回转 点与轴线对齐
装配
可沿轴线移动
回转
移动
回转
平移
连接接头的显示
• 预定义连接接头图标
பைடு நூலகம்
1.2 机构运动仿真实例
• 建立零件并装配运动模型 • 进入机构运动仿真界面 • 添加伺服电动机 • 进行运动分析 • 查看分析结果
装配
10°/S
1.3 使用预定义的连接集装配机构元件
• 连接集：MDX中预定义的约束集合，用于不完全约束模型，以允许元件以特定方式运动 • 例如：“销钉”连接
• 约束集合：“轴对齐”、“平移” • 连杆元件仅保留了绕轴线转动自由度 • 允许其绕下部支撑元件回转
1.4.6 分析模型
• 进行运动或位置分析，可模拟机构在伺服电动机作用下的运动 • 运动模拟时，机构将在规定时间内，按照预定的形式运动 • 命令：【分析】→【机构分析】
1.4.6 分析模型
• 分析类型：位置分析或运动分析 • 指定分析的开始时间、终止时间等 • 编辑电动机
• 添加电动机 • 删除电动机 • 修改电动机执行时间
2.1 概述
• 设计动画简介 • 设计动画界面 • 建立设计动画的一般过程
2.1.2 设计动画界面
2.1.3 建立设计动画的一般过程
• 单击【应用程序】→【动画】菜单进入动画模块 • 新建一个动画 • 定义主体 • 拖动主体，并生成快照 • 使用快照按照时间顺序建立关键帧序列 • 添加定时视图、定时透明和定时显示 • 启动、播放并保存动画
• 命令：【动画】→【动画】、【新建】 • 动画类型为分解、选取初始快照
2.2.3 基于分解状态创建关键帧序列
2.2.4 启动、播放并保存动画
• 启动动画：【动画】→【启动】，执行过程 • 系统将从时间线的开始运动到结束 • 关键帧序列中定义的各快照将按照时间顺序依次出现 • 各快照之间元件的状态将依次过渡
1.4.4 添加伺服电动机
• 伺服电动机：机构的驱动器，用于控制机构中主体的平移或旋转运动 • 在使用时通过将机构的位置、速度或加速度指定为时间的函数，来控制主体运动 • 注意：伺服电动机只是对主体添加的运动约束，不是电动机的实体模型 • 命令：【插入】→【伺服电动机】
1. 伺服电动机的类型
• 运动轴伺服电机：选取移动轴、旋转轴或槽轴，可建立移动轴伺服电机、旋转轴伺 服电机或槽电机
• 观察模型的整体效果 • 在特定时间观察较小运动部件的局部细节
2.4.3 带局部放大视图运动仿真动画的建立
2.4.3 带局部放大视图运动仿真动画的建立
2.5 定时透明和定时显示
• 定时透明：特定时间建立透明效果 • 定时显示：特定时间建立显示样式 • 步骤：
• 在“视图管理器”的“样式”属性页中建立要呈现在动画中的显示样式 • 【动画】→【定时显示】：将选定显示样式应用于特定的时间上
1.5.1 机构动力学仿真流程
• 创建模型：定义主体与连接、设置元件质量属性 • 检测模型 • 添加建模要素：伺服电动机、执行电动机、弹簧、阻尼器以及
定义力、力矩、重力 • 准备分析 • 分析模型：动力学、静态、力平衡分析 • 查看分析结果：查看数据、创建轨迹曲线、创建运动包络
1.5.2 设置元件质量属性：单摆实例
• Pro/ENGINEER Mechanica • Simulation Advisor for Pro/E Mechanica • Mechanism Design and Mechanism Dynamics • Design Animation
1.1 概述
• Pro/E MDX (Mechanism Design Extension) • 机构设计（Mechanism Design） • 机构动力学（Mechanism Dynamics）
1.4.2 创建模型
• 创建模型包含两部分内容： • 生成运动连接：建立装配机构，并保持组件内元件间的相对运动，以得到期望的运动 • 定义运动轴设置两部分：建立运动机构的运动限制，以保证运动的正确性
1.4.2 创建模型
• 在机构模型树中也可定义运动轴设置
1.4.3 检测模型
• 运动模型创建完成后，应验证其可运动性 • 检验定义的连接能否产生预期的运动 • 命令：【视图】→【方向】→【拖动元件】
1.4.7 查看分析结果
• 动画回放
• 动画捕获
1.4 机构运动学仿真与分析：破碎机
1.4 机构运动学仿真与分析：钟表
1.5 机构动力学仿真与分析
• 对机构添加重力、外部负载、弹簧以及阻尼器等要素，进行动 力学、静态以及力平衡等分析
• 机构动力学仿真与分析的内容
• 质量属性、重力与动力学分析 • 弹簧 • 阻尼器 • 力与扭矩 • 执行电动机 • 初始条件 • 静态分析 • 平衡分析
2.4.2 旋转装配动画的建立
• 动画播放过程中，模型命名视图分别经过不同的角度，将形成旋转视图的效果
2.4.2 旋转装配动画的建立：例题
生成关键帧序列
翻转为安装关键帧序列
2.4.3 带局部放大视图运动仿真动画的建立
• 设计动画模型整体结构较大、某部件相对较小，视频不便观察 • 定时视图功能：建立较小零部件局部放大命名视图
应用 Pro/Engineer 软件 进行产品设计与制造
仿真与动画模块
1 机构运动仿真与分析概述
• 概述 • 机构运动仿真实例 • 使用预定义的连接集装配机构元件 • 机构运动学仿真与分析 • 机构动力学仿真与分析 • 运动副：槽、凸轮机构、齿轮副、带连接
1.1 概述
• Pro/E的CAE功能：位置、运动、受力、受热等分析 • Pro/E的CAE模块：
2. 伺服电动机的描述（【轮廓】属性页）
• 机构模型树的“电动机”节点 • 伺服电机的编辑：【编辑定义】
1.4.5 准备分析
• 定义初始位置快照或创建测量 • 定义初始位置快照：初始位置快照记录了机构内零件间的相对位置 • 创建测量：若要使用“最大”、“最小”、“整数”、“平均”、“均方根” 或“时间位置”等来测量位置，则必须首先创建测量
• 功能： • 描述Pro/E组件模式下将组件创建为运动机构并分析其运动的过程 • 内容：创建机构模型、测量、观察、分析在受力和不受力情况下机构的运动情况
传送机构
夹持机构
交换机构
1.1 概述：机构仿真界面
1.1 概述：主体的概念
• 运动模型的元件以主体为单位被分为若干组 • 主体：运动机构模型中的一个元件或彼此间没有相对运动的一组元件
2.2 使用关键帧建立基本设计动画
2.2.1 使用关键帧建立设计动画的准备工作
• 进入动画模块 • 创建一个动画 • 定义主体
2.2.2 定义快照并生成关键帧序列
• 命令：【视图】→【方向】→【拖动元件】
2.2.3 基于分解状态创建关键帧序列
• Wildfire 5.0增加了使用分解状态建立动画功能 • 使用标准的分解状态作为关键帧，可快速建立产品装配动画或分解动画 • 过程：
• 打开组件文件，单击【应用程序】→【动画】
• 新建动画
• 定义主体
• 建立并伺服电动机
• 添加定时视图、定时透明和定时显示
• 启动、播放并保存动画
• 注意：若使用机构运动仿真结果建立设计动画，则跳过以上3、4步， 直接借用运动仿真中的主体和伺服电动机定义，将所需的伺服电动机 应用到设计动画中
2.3 使用伺服电机建立基本动画：实例
2.3 使用伺服电机建立基本动画：实例
• 新建动画 • 添加伺服电动机 • 修改动画时域 • 修改伺服电动机的时域 • 启动并播放动画
2.4 设计动画中定时视图的建立
• 命名视图的建立 • 旋转装配动画的建立 • 带有局部放大视图运动仿真动画的建立
2.4.1 命名视图的建立
• 【视图】→【视图管理器】：【定向】属性页 • 【新建】→【编辑】→【重定义】：【方向】对话框
• 几何伺服电机：指定几何图元建立的伺服电机，可创建复杂3D运动
2. 伺服电动机的描述（【轮廓】属性页）
• 设置伺服电动机的运动类型 • 位置 • 速度 • 加速度
2. 伺服电动机的描述（【轮廓】属性页）
• 【图形工具】对话框：考察伺服电动机的位置、速度或加速度相对于时间的函数关系 • 例：速度 “模”为“常数”、A=10、B=5，
连接集 销钉 滑动杆
圆柱
平面
球
焊接
轴承
常规
6DOF
槽
• 图【标视图】→【显示设置 】→【机构显示】、【显示图元】对话框：控制连接接头图标的显
示
1.4 机构运动学仿真与分析
• 机构运动学仿真流程 • 创建模型 • 检测模型 • 添加伺服电动机 • 准备分析 • 分析模型 • 查看分析结果
1.4.1 机构运动学仿真流程
• 回放动画：【动画】→【回放】 • 保存动画：【捕获】按钮将动画存盘为.mpg格式
2.2.5 修改动画执行时间
• 双击模型窗口下部时间线→【动画时域】： • 修改开始时间、终止时间以及帧间隔时间 • 拖动关键帧序列符号
• 【动画】→【关键帧序列】：【关键帧序列对话框】，编辑关键帧序列
2.3 使用伺服电动机建立基本设计动画
销钉连接 刚性连接
1.5.3 弹簧与阻尼
1.5.4 力与扭矩、初始条件
1.6 连接副：槽机构
1.6 连接副：齿轮副
1.6 连接副：行星轮系
1.6 连接副：行星轮系
1 机构运动仿真与分析总结
• 概述 • 机构运动仿真实例 • 使用预定义的连接集装配机构元件 • 机构运动学仿真与分析 • 机构动力学仿真与分析 • 运动副：槽、凸轮机构、齿轮副、带连接
2.5 定时透明和定时显示：步骤
• 命名定时透明、选定元件并设定透明程度 • 设定透明时间 • 单击【应用】按钮应用 • 修改定时透明
修改定时透明
选定元件
设定透明度、时间
应用定时透明后的时间线
2.5 定时透明和定时显示：实例
本章总结
• 概述 • 使用关键帧建立基本设计动画 • 使用伺服电动机建立基本设计动画 • 设计动画中定时视图的建立 • 定时透明和定时显示
2 设计动画概述
• 概述 • 使用关键帧建立基本设计动画 • 使用伺服电动机建立基本设计动画 • 设计动画中定时视图的建立 • 定时透明和定时显示
2.1 概述
• 设计动画的功能 • 机构运行可视化 • 创建组件模型的装配或拆卸序列动画 • 创建产品维护动画
• 设计动画建立方法 • 使用关键帧序列建立动画 • 使用伺服电动机建立动画
位置、速度或加速度 • 准备分析：定义初始位置快照以及创建测量 • 分析模型：运动学或位置分析、模拟机构运动过程 • 查看分析结果：回放、查看、创建轨迹及运动包络
1.3 使用预定义的连接集装配机构元件
• 刚性
• 销钉
轴对齐
• 滑动杆
装配
• 圆柱 • 平面 •球 • 焊接
轴对齐
装配
沿轴线移动 绕轴线回转
旋转（两面对齐） 平面（两面匹配）
装配
• 轴承 • 常规 • 6DOF •槽
点对齐
装配
回转 点与轴线对齐
装配
可沿轴线移动
回转
移动
回转
平移
连接接头的显示
• 预定义连接接头图标
பைடு நூலகம்
1.2 机构运动仿真实例
• 建立零件并装配运动模型 • 进入机构运动仿真界面 • 添加伺服电动机 • 进行运动分析 • 查看分析结果
装配
10°/S
1.3 使用预定义的连接集装配机构元件
• 连接集：MDX中预定义的约束集合，用于不完全约束模型，以允许元件以特定方式运动 • 例如：“销钉”连接
• 约束集合：“轴对齐”、“平移” • 连杆元件仅保留了绕轴线转动自由度 • 允许其绕下部支撑元件回转
1.4.6 分析模型
• 进行运动或位置分析，可模拟机构在伺服电动机作用下的运动 • 运动模拟时，机构将在规定时间内，按照预定的形式运动 • 命令：【分析】→【机构分析】
1.4.6 分析模型
• 分析类型：位置分析或运动分析 • 指定分析的开始时间、终止时间等 • 编辑电动机
• 添加电动机 • 删除电动机 • 修改电动机执行时间
2.1 概述
• 设计动画简介 • 设计动画界面 • 建立设计动画的一般过程
2.1.2 设计动画界面
2.1.3 建立设计动画的一般过程
• 单击【应用程序】→【动画】菜单进入动画模块 • 新建一个动画 • 定义主体 • 拖动主体，并生成快照 • 使用快照按照时间顺序建立关键帧序列 • 添加定时视图、定时透明和定时显示 • 启动、播放并保存动画
• 命令：【动画】→【动画】、【新建】 • 动画类型为分解、选取初始快照
2.2.3 基于分解状态创建关键帧序列
2.2.4 启动、播放并保存动画
• 启动动画：【动画】→【启动】，执行过程 • 系统将从时间线的开始运动到结束 • 关键帧序列中定义的各快照将按照时间顺序依次出现 • 各快照之间元件的状态将依次过渡
1.4.4 添加伺服电动机
• 伺服电动机：机构的驱动器，用于控制机构中主体的平移或旋转运动 • 在使用时通过将机构的位置、速度或加速度指定为时间的函数，来控制主体运动 • 注意：伺服电动机只是对主体添加的运动约束，不是电动机的实体模型 • 命令：【插入】→【伺服电动机】
1. 伺服电动机的类型
• 运动轴伺服电机：选取移动轴、旋转轴或槽轴，可建立移动轴伺服电机、旋转轴伺 服电机或槽电机
• 观察模型的整体效果 • 在特定时间观察较小运动部件的局部细节
2.4.3 带局部放大视图运动仿真动画的建立
2.4.3 带局部放大视图运动仿真动画的建立
2.5 定时透明和定时显示
• 定时透明：特定时间建立透明效果 • 定时显示：特定时间建立显示样式 • 步骤：
• 在“视图管理器”的“样式”属性页中建立要呈现在动画中的显示样式 • 【动画】→【定时显示】：将选定显示样式应用于特定的时间上
1.5.1 机构动力学仿真流程
• 创建模型：定义主体与连接、设置元件质量属性 • 检测模型 • 添加建模要素：伺服电动机、执行电动机、弹簧、阻尼器以及
定义力、力矩、重力 • 准备分析 • 分析模型：动力学、静态、力平衡分析 • 查看分析结果：查看数据、创建轨迹曲线、创建运动包络
1.5.2 设置元件质量属性：单摆实例
• Pro/ENGINEER Mechanica • Simulation Advisor for Pro/E Mechanica • Mechanism Design and Mechanism Dynamics • Design Animation
1.1 概述
• Pro/E MDX (Mechanism Design Extension) • 机构设计（Mechanism Design） • 机构动力学（Mechanism Dynamics）
1.4.2 创建模型
• 创建模型包含两部分内容： • 生成运动连接：建立装配机构，并保持组件内元件间的相对运动，以得到期望的运动 • 定义运动轴设置两部分：建立运动机构的运动限制，以保证运动的正确性
1.4.2 创建模型
• 在机构模型树中也可定义运动轴设置
1.4.3 检测模型
• 运动模型创建完成后，应验证其可运动性 • 检验定义的连接能否产生预期的运动 • 命令：【视图】→【方向】→【拖动元件】
1.4.7 查看分析结果
• 动画回放
• 动画捕获
1.4 机构运动学仿真与分析：破碎机
1.4 机构运动学仿真与分析：钟表
1.5 机构动力学仿真与分析
• 对机构添加重力、外部负载、弹簧以及阻尼器等要素，进行动 力学、静态以及力平衡等分析
• 机构动力学仿真与分析的内容
• 质量属性、重力与动力学分析 • 弹簧 • 阻尼器 • 力与扭矩 • 执行电动机 • 初始条件 • 静态分析 • 平衡分析
2.4.2 旋转装配动画的建立
• 动画播放过程中，模型命名视图分别经过不同的角度，将形成旋转视图的效果
2.4.2 旋转装配动画的建立：例题
生成关键帧序列
翻转为安装关键帧序列
2.4.3 带局部放大视图运动仿真动画的建立
• 设计动画模型整体结构较大、某部件相对较小，视频不便观察 • 定时视图功能：建立较小零部件局部放大命名视图
应用 Pro/Engineer 软件 进行产品设计与制造
仿真与动画模块
1 机构运动仿真与分析概述
• 概述 • 机构运动仿真实例 • 使用预定义的连接集装配机构元件 • 机构运动学仿真与分析 • 机构动力学仿真与分析 • 运动副：槽、凸轮机构、齿轮副、带连接
1.1 概述
• Pro/E的CAE功能：位置、运动、受力、受热等分析 • Pro/E的CAE模块：
2. 伺服电动机的描述（【轮廓】属性页）
• 机构模型树的“电动机”节点 • 伺服电机的编辑：【编辑定义】
1.4.5 准备分析
• 定义初始位置快照或创建测量 • 定义初始位置快照：初始位置快照记录了机构内零件间的相对位置 • 创建测量：若要使用“最大”、“最小”、“整数”、“平均”、“均方根” 或“时间位置”等来测量位置，则必须首先创建测量
• 功能： • 描述Pro/E组件模式下将组件创建为运动机构并分析其运动的过程 • 内容：创建机构模型、测量、观察、分析在受力和不受力情况下机构的运动情况
传送机构
夹持机构
交换机构
1.1 概述：机构仿真界面
1.1 概述：主体的概念
• 运动模型的元件以主体为单位被分为若干组 • 主体：运动机构模型中的一个元件或彼此间没有相对运动的一组元件
2.2 使用关键帧建立基本设计动画
2.2.1 使用关键帧建立设计动画的准备工作
• 进入动画模块 • 创建一个动画 • 定义主体
2.2.2 定义快照并生成关键帧序列
• 命令：【视图】→【方向】→【拖动元件】
2.2.3 基于分解状态创建关键帧序列
• Wildfire 5.0增加了使用分解状态建立动画功能 • 使用标准的分解状态作为关键帧，可快速建立产品装配动画或分解动画 • 过程：
• 打开组件文件，单击【应用程序】→【动画】
• 新建动画
• 定义主体
• 建立并伺服电动机
• 添加定时视图、定时透明和定时显示
• 启动、播放并保存动画
• 注意：若使用机构运动仿真结果建立设计动画，则跳过以上3、4步， 直接借用运动仿真中的主体和伺服电动机定义，将所需的伺服电动机 应用到设计动画中
2.3 使用伺服电机建立基本动画：实例
2.3 使用伺服电机建立基本动画：实例
• 新建动画 • 添加伺服电动机 • 修改动画时域 • 修改伺服电动机的时域 • 启动并播放动画
2.4 设计动画中定时视图的建立
• 命名视图的建立 • 旋转装配动画的建立 • 带有局部放大视图运动仿真动画的建立
2.4.1 命名视图的建立
• 【视图】→【视图管理器】：【定向】属性页 • 【新建】→【编辑】→【重定义】：【方向】对话框
• 几何伺服电机：指定几何图元建立的伺服电机，可创建复杂3D运动
2. 伺服电动机的描述（【轮廓】属性页）
• 设置伺服电动机的运动类型 • 位置 • 速度 • 加速度
2. 伺服电动机的描述（【轮廓】属性页）
• 【图形工具】对话框：考察伺服电动机的位置、速度或加速度相对于时间的函数关系 • 例：速度 “模”为“常数”、A=10、B=5，
连接集 销钉 滑动杆
圆柱
平面
球
焊接
轴承
常规
6DOF
槽
• 图【标视图】→【显示设置 】→【机构显示】、【显示图元】对话框：控制连接接头图标的显
示
1.4 机构运动学仿真与分析
• 机构运动学仿真流程 • 创建模型 • 检测模型 • 添加伺服电动机 • 准备分析 • 分析模型 • 查看分析结果
1.4.1 机构运动学仿真流程
• 回放动画：【动画】→【回放】 • 保存动画：【捕获】按钮将动画存盘为.mpg格式
2.2.5 修改动画执行时间
• 双击模型窗口下部时间线→【动画时域】： • 修改开始时间、终止时间以及帧间隔时间 • 拖动关键帧序列符号
• 【动画】→【关键帧序列】：【关键帧序列对话框】，编辑关键帧序列
2.3 使用伺服电动机建立基本设计动画
销钉连接 刚性连接
1.5.3 弹簧与阻尼
1.5.4 力与扭矩、初始条件
1.6 连接副：槽机构
1.6 连接副：齿轮副
1.6 连接副：行星轮系
1.6 连接副：行星轮系
1 机构运动仿真与分析总结
• 概述 • 机构运动仿真实例 • 使用预定义的连接集装配机构元件 • 机构运动学仿真与分析 • 机构动力学仿真与分析 • 运动副：槽、凸轮机构、齿轮副、带连接
2.5 定时透明和定时显示：步骤
• 命名定时透明、选定元件并设定透明程度 • 设定透明时间 • 单击【应用】按钮应用 • 修改定时透明
修改定时透明
选定元件
设定透明度、时间
应用定时透明后的时间线
2.5 定时透明和定时显示：实例
本章总结
• 概述 • 使用关键帧建立基本设计动画 • 使用伺服电动机建立基本设计动画 • 设计动画中定时视图的建立 • 定时透明和定时显示
2 设计动画概述
• 概述 • 使用关键帧建立基本设计动画 • 使用伺服电动机建立基本设计动画 • 设计动画中定时视图的建立 • 定时透明和定时显示
2.1 概述
• 设计动画的功能 • 机构运行可视化 • 创建组件模型的装配或拆卸序列动画 • 创建产品维护动画
• 设计动画建立方法 • 使用关键帧序列建立动画 • 使用伺服电动机建立动画