模拟仿真软件介绍

模拟仿真软件介绍

模拟仿真技术发展至今，用于不同领域、不同对象的模拟仿真软件林林总总，不可胜数，仅对机械产品设计开发而言，就有机构运动仿真软件，结构仿真软件，动力学仿真软件，加工过程仿真软件（如：切削加工过程仿真软件、装配过程仿真软件、铸造模腔充填过程仿真软件、压力成型过程仿真软件等），操作训练仿真软件，以及生产管理过程仿真软件，企业经营过程仿真软件等等。这里仅以一种微机平台上的三维机构动态仿真软件为例，介绍模拟仿真软件的结构和功能。

DDM（Dynamic Designer Motion）是DTI（Design Technology International）公司推出的、工作于AutoCAD和MDT平台上的微机全功能三维机构动态仿真软件，包含全部运动学和动力学分析的功能，主要由建模器、求解器和仿真结果演示器三大模块组成（见图1）。

1.DDM建模器的功能

1）设定单位制。

2）定义重力加速度的大小和方向。

3）可以AutoCAD三维实体或普通图素（如直线、圆、圆弧）定义运动零件。

4）可以定义零件质量特性：

图1 DDM仿真软件模块结

①如果将三维实体定义为零件，可以自动获得其质量特性。

②如果用其他图素定义零件，则可人工设定质量特性。

5）可以定义各种铰链铰链用于连接发生装配关系的各个零件，系统提供六种基本铰链和两种特殊铰链。

基本铰链：

①旋转铰——沿一根轴旋转。

②平移铰——沿一根轴移动。

③旋转滑动铰——沿一根轴旋转和移动。

④平面铰——在一个平面内移动并可沿平面法线旋转。

⑤球铰——以一点为球心旋转。

⑥十字铰——沿两根垂直轴旋转。

特殊铰链：

①凸轮——一个旋转零件与另一零件接触并推动该零件。

②螺旋——在沿一根轴旋转的同时按螺距移动。

6）可添加弹簧力：

①线性弹簧；

②线性力矩弹簧。

7）可添加阻尼：

①线性阻尼力；

②线性阻尼力矩。

8）可添加外力或内作用力：

①作用力；

②作用力/反作用力。

9）可添加外力矩或内部作用力矩：

①作用力矩；

②作用力矩/反作用力矩。

10）可添加线性冲量。

11）可定义力或力矩的变化规律：

①定常——单值；

②周期——正弦；

③阶跃——从一个值平滑跳跃至另一个值；

④可以人工定义力或力矩的变化曲线。

12）可定义运动发生器提供运动条件：

①移动；

②旋转；

③初速度。

13）其他建模功能：

①如果移动或旋转构成零件的任何一个图素，整个零件皆被移动或旋转；

②可以将一个或多个零件定义为地基（固定不动）；

③可随时修改单位制；

④可随时修改各种符号的特性、颜色、尺寸。

2.DDM求解器的功能

1）可以设定仿真参数：

①可设定终止时间和仿真划分次数；

②可选用装配、静态装配、动态装配、动静态装配等各种仿真方式。

2）可检验模型，分析自由度，确定模型是否可求解。

3）可用两种方式进行仿真求解：

①交互式——在AutoCAD内部运行；

②批处理式——设定日期/时间进行后台自动仿真。

4）可将求解结果按“ADAMS”格式输出分析文件。

3.DDM仿真结果演示器的功能

显示运动过程：

1）可进行单画面显示：

①可单步显示每一仿真时刻的结果；

②可跳跃各个时间段显示仿真结果。

2）可进行动画显示：

①可在线框显示状态下进行动画；

②可在着色或渲染状态下进行动画。

3）可用Auto VISION进行渲染并完成动画。

4）可将动画按“FLC”文件格式存储以便重放动画。

5）可播放“FLC”文件格式存储的动画。

查询运动学仿真结果。

1）可用高阶曲线显示零件上任何一点的运动轨迹。

2）可获得零件上任何一点的位移。

3）可以用矢量方式显示仿真结果：

①显示速度矢量；

②显示加速度矢量；

③可以改变矢量的显示比例。

4）可用X-Y曲线图方式显示仿真结果：

①速度、加速度、位移皆可用X-Y曲线显示；

②可在一个曲线图上显示各条结果曲线。

5）要生成“WMF”文件以便将计算结果传递给其他软件。查询力和力矩：

①可显示铰链反作用力；

②可显示惯性力；

③可显示外力；

④可显示零件重量。

2）可显示运动发生器。

3）可设定力和力矩的显示比例，也可以将力和力矩用X-Y曲线方式显示，甚至还可以在动画过程中显示力和力矩。

4）可用于自由物体运动分析。

其他查询功能：

1）可让模型位于某一速度矢量处于最大值或最小值的位置。

2）三维实体构成的零件可进行动态干涉检查：

①可选定检查时间；

②可选定作检查的零件。

3）可以读取以“ADAMS”模式存储的分析文件并显示仿真结果。