CATIA实用DMU运动仿真小教程-2016
CATIA_DMU机构运动分析新手教程
第五章DMU 机构运动分析1 第五章CATIA V5 DMU 机构运动分析目录1产品介绍 (4)2图标功能介绍(基本概念、基本界面介绍) (4)2.1DMU运动仿真（DMU Simulation）工具条 (4)2.2DMU运动副创建工具条（Kinematics Joints） (4)2.3DMU Generic Animation (5)2.4机构刷新（DMU Kinematics Update） (6)2.5干涉检查模式工具条（Clash Mode） (6)2.6DMU 空间分析（DMU Space Analysis） (6)3功能详细介绍 (7)3.1DMU运动仿真（DMU Simulation）工具条 (7)3.1.1用命令驱动仿真（Simulating with Commands） (7)3.1.2用规则驱动仿真（Simulating With Laws） (9)3.1.3仿真感应器（Sensors） (10)3.1.4机构修饰（Mechanism Dressup） (12)3.1.5创建固定副（Fixed Part） (12)3.1.6装配约束转换（Assembly Constraints Conver） (13)3.1.7测量速度和加速度（Speeds and Accelerations） (15)3.1.8机构分析（Mechanism Analysis） (17)3.2DMU运动副创建工具条（Kinematics Joints） (19)3.2.1创建转动副（Creating Revolute Joints)点击 (19)3.2.2创建滑动副（Creating Prismatic Joints） (20)3.2.3同轴副（Creating Cylindrical Joints） (21)3.2.4创建球铰连接（Creating Spherical Joints） (22)3.2.5创建平动副（Creating Planar Joints） (23)3.2.6创建刚性副（Rigid Joints） (24)3.2.7点-线副（Point Curve Joints） (24)3.2.8曲线滑动副（Slide Curve Joints） (25)3.2.9点-面副（Point Surface Joints） (26)3.2.10万向节（Universal Joints） (26)3.2.11C V连接（CV Joints） (27)3.2.12创建齿轮副（Gear Joints） (28)2 第五章CATIA V5 DMU 机构运动分析3.2.13滑动-转动复合运动副（Rack Joints） (30)3.2.14滑动-滑动复合运动副（Cable Joints） (32)3.2.15用坐标系法建立运动副（Creating Joints Using Axis Systems） (32)3.3DMU Generic Animation工具条 (34)3.3.1创建运动仿真记录（Simulation） (34)3.3.2生成重放文件（Generate Replay） (36)3.3.3重放（Replay） (37)3.3.4仿真播放器（Simulation Player） (37)3.3.5编辑序列（Edit Sequence） (37)3.3.6包络体（Swept Volume） (37)3.3.7生成轨迹线（Trace） (37)3.4机构刷新（DMU Kinematics Update） (38)3.4.1机构位置刷新（Update） (38)3.4.2输入子机构（Import Sub-Mechanisms） (38)3.4.3重设位置（Reset Positions ） (39)3.5干涉检查模式工具条（Clash Mode） (40)3.5.1关闭干涉检查（Clash Detection（Off） (40)3.5.2打开干涉检查（Clash Detection（On） (40)3.5.3遇到干涉停止（Clash Detection（Stop） (40)3.6DMU 空间分析（DMU Space Analysis） (40)3.6.1干涉检查（Clash） (40)3.6.2距离和距离带分析（Distance and band analysis） (40)3.7示例 (41)3 第五章CATIA V5 DMU 机构运动分析1 产品介绍DMU机构运动分析（Kin ）是专门做DMU装配运动仿真的模块。
优选CATIA实用DMU运动仿真小教程
一、功能介绍
模块简介
功能键一览表
过程 将装配件导入DMU模块----建立机械装置----分析运动结合类型 ----建立运动结合----约束固定件----设置驱动形式----运动仿真
运动仿真有两种： 1、使用命令进行模拟 （可编辑传感器） 2、模拟 （可生成自动播放动画，也可编辑传感器）----可通 过编译模拟 ，生成重放 。
4. 固定零件
单机
中的 按钮，弹出右图所示窗口
，然后直接左键单击壳体part，这时系统会出现“可以模拟机
械装置”提示，点击确定
5、设置驱动形式
注意此时机械装置自由度＝0，若不为0不能仿真 的，此项尤为重要。 修改： 下限改为-65°；上限改为0°
6、使用命令进行模拟
点击
中的 （使用命令
进行模拟）按钮，弹出右图所示窗口，电机“模
（4）其他约束 用旋转指令 将以下几个产品之间互相约束一起来。 ①、“波轮与连杆”；旋转副 ②、“连杆与风门连杆”；旋转副 ③、“风门连杆与壳体”；旋转副
壳体 波轮
连杆 命令在运动机构里面，点击其图标右下方的箭 头，点击后，选择图标
然后点击“风门连杆”跟“风门”
（3）约束 图中直线1、直线2、平面1、平面2，依次 选取壳体轴线、波轮轴线、壳体平面、波 轮平面，并单击“偏移”与“驱动角度”按 钮。单击确定
机械装置：运动机构名称 结合名称：运动副名称 直线1：波轮轴 直线2：壳体轴 平面1：破轮平面 平面2：壳体平面 驱动角度：点选可驱动波轮转动角度. （注意：驱动点选后自由度-1）
拟下的立刻”按钮，便可拖动上面的游标随意旋
转，也可使用“按需要”命令，修改一下右上角数
字框中的数据，就可点击下方的 箭头标示
CATIA运动仿真DMU空间分析
CATIA运动仿真DMU空间分析
一、CATIA关于动态仿真的介绍
CATIA动态仿真是一款非常先进和强大的模拟软件，它提供了强大的
模拟技术，它使用创建复杂机械组件和机械系统的过程变得简单，更快捷，更安全。
它提供强大的模拟技术，可以模拟机械系统的运动，尤其是双向
模拟，它可以将机械系统的运动还原到任何位置，从而更好地模拟机械系
统的运动，便于确定机械系统的建模参数，如型号，装配参数等，对于机
械模型的仿真来说，这是一个非常重要的工具，可以处理多种复杂的机械
设计任务，更好地模拟机械系统的行为，进行有效的实验验证。
二、CATIA动态仿真的功能
1、CATIA动态仿真功能：支持动画功能，可以在动画模式下模拟机
械系统的运动，准确演示机械系统的设计方案，帮助机械设计者完成机械
系统的设计；
2、双向模拟：可以模拟机械系统的双向运动，可以从模型驱动，也
可以从轨迹驱动，在复杂的机械系统中，可以模拟机械系统的双向运动，
实现机械系统动态特性的曲线和表达式，结合运动模拟可以实现选择性的
光滑动画效果；
3、空间分析：可以支持复杂机械系统的空间分析。
CATIADMU机构运动分析
CATIADMU机构运动分析CATIA DMU（Digital Mock-Up）机构运动分析是一种在CATIA软件平台上进行的数字化样机的运动分析方法。
通过对机构的运动进行模拟和分析，可以评估设计的有效性、发现潜在问题，并优化设计方案。
1.建立机构模型：首先需要在CATIA软件中建立机构的几何模型，包括各个部件的几何形状、尺寸和位置关系等信息。
可以通过绘制二维草图、拖拉特定形状的线条等方式进行模型的绘制。
2.定义机构间的运动关系：在建立机构模型后，需要定义各个部件之间的运动关系。
可以通过定义关节、连杆、驱动器等方式，将不同部件之间的运动关系设定为特定的线性或非线性关系。
3.设置运动分析条件：在进行机构运动分析前，需要设置一些分析条件，比如加载条件、边界条件等。
可以根据实际情况设定机构的振动频率、加载力的大小和方向等。
4.进行机构运动分析：在设置好运动分析条件后，即可开始进行机构运动分析。
CATIA软件会根据设定的运动关系和加载条件，模拟机构的运动情况，并输出相应的运动结果。
可以对机构的运动速度、加速度、位移等参数进行分析，评估机构设计的合理性和稳定性。
5.优化机构设计：通过对机构的运动分析结果进行评估，可以发现机构设计中存在的问题，比如各个部件之间的干涉、运动范围受限等。
可以根据分析结果对机构进行优化设计，改进设计方案，提高机构的性能和可靠性。
CATIADMU机构运动分析的应用领域广泛，主要用于机械工程、航空航天工程、汽车工程等领域。
通过该方法可以在设计阶段对机构进行全面而准确的分析，减少实际制造中的试错成本和时间。
同时，还可以对机构的运动性能和可靠性进行预测和评估，为设计师提供决策支持。
在实际应用中，CATIADMU机构运动分析还可与其他分析方法相结合，比如有限元分析、流体力学分析等，以实现多学科的综合分析。
这样可以对机构的运动、结构、热力等方面进行全面分析，帮助设计师制定更合理、更优化的设计方案。
CATIA DMU Kinematics Simulator运动模拟教程
Copyright DASSAULT SYSTEMES
Plane 1: select the left inner hinge plane Plane 2: select the left wheel surface
7:Assign the Angle driven command to the revolute joint if needed. 根据旋转联接需要选择角度驱动 8:Click Ok to end the revolute joint creation.The specification tree is updated accordingly: 点击OK结束旋转运动副创建 ，目录树随之更新
1
Create the Joints and eventually define the Laws创建联接和定义运动规律（运动性质）
2
OR… Convert Constraints, or V5 Mechanism转换约束或机构
3
Browse the Mechanism查看机构
5
Analyze the Results and Modify
Icon Name Revolute Prismatic Cylindrical Spherical Planar Rigid Roll Curve Slide Curve Point on Cuve Point Surface U Joint Gear joint Rack Joint Cable Joint Screw Joint CV Joint
CATIA_DMU运动分析
CATIA DMU运动分析1.1 曲轴连杆运动分析四缸发动机曲轴、连杆和活塞的运动分析是较复杂的机械运动。
曲轴做旋转运动，连杆左做平动，活塞是直线往复运动。
在用CATIA作曲轴、连杆和活塞的运动分析的步骤如下所示。
（1）设置曲轴、连杆、活塞及活塞销的运动连接。
（2）创建简易缸套机座。
（3）设置曲轴与机座、活塞与活塞缸套之间的运动连接。
（4）模拟仿真。
（5）运动分析。
1.1.1 定义曲轴、连杆、活塞及活塞销的运动连接1.新建组文件(1)点击“开始”选取“机械设计”中的“装配件设计”模块，如图1-1所示。
图1-1 进入“装配件设计”模块（2）进入装配件设计模块后，点击添加现有组件图标，再点击模型树上的Product1图标，此时会出现文件选择对话框，按住Ctrl键，分别选取“Chapter1/huo-sai-xiao.CATPart、huo-sai.CATPart 、lianganzujian.CATproduct、quzhou.CATpart”，将这些零件体载入到Product1中。
（3）此时，零件体载入后重合到一起，点击分解图标，出现分解对话框如图1-2所示。
然后点击模型树上的Product1,点击确定，此时弹出警告对话框，如图1-3所示，警告各零件的位置会发生变，点击警告对话框的按钮“是”，我们会发现各个零件分解开来。
图1-2 分解对话框图1-3 警告对话框（3）由于连杆体零件是装配体，各部分之间存在约束，点击“全部更新”按钮，我们会发现连杆体组件恢复装配后的样子。
（4）点击“约束”工具栏中的“相合约束”图标，分别选择活塞销中心线及活塞孔中心线，如图1-4所示。
然后点击“约束”工具栏中的“偏移约束”图标，选择活塞销的一个端面及活塞孔一侧的凹下去细环端面，如图1-5所示，此时出现“约束属性”对话框，如图1-6所示。
将对话框中的“偏移”一栏改为“3.75mm”，点击“确定”按钮，完成活塞销端面和活塞内凹孔细环端面之间的偏移约束关系。
CATIA实用DMU运动仿真小教程-2016
4. 固定零件
单机
中的 按钮，弹出右图所示窗口
，然后直接左键单击壳体part，这时系统会出现“可以模拟机
械装置”提示，点击确定
5、设置驱动形式
注意此时机械装置自由度＝0，若不为0不能仿真 的，此项尤为重要。 修改： 下限改为-65°；上限改为0°
6、使用命令进行模拟
点击
中的 （使用命令
进行模拟）按钮，弹出右图所示窗口，电机“模
整播放速度，点击上面的黑色开始键。
8、过程分析
在仿真运动过程中，点击
中
的 按钮，下拉碰撞模式列表
；
便可选择干涉来检查运动机构。
9、视频制作 用第三方软件录制视频
干涉显示
三、作业
要求: 可使波轮机构进行模拟运转。 方法二选一：1、使用命令进行模拟 2、动画模拟
下载地址：
THANK YOU
运动机构
动画模拟工具条
DMU运动副工具条
接合点：
二、案例分析
案例：左出风口波轮运动模拟
效果视频：
左出风口波轮运动案例
1. 仿真之前的准备 将要仿真的模型所需的部件在装配模式下按照技术要求进 行装配。装配时请注意，在能满足合理装配的前提下，尽 量少用约束，以免造成约束之间互相干涉，影响下一步运 动仿真。
2. 打开模块 通过“开始（S）”——“数字化装配”——“DMU 运动机构”
3. 约束（旋转副） 进入到运动仿真的模式下，开始进行仿真设置： （1）对装配部件进行约束设置，命令在运动机构里面，点击 其图标右下方的箭头，点击后，选择图标
（2）旋转结合—创建机械装置 ①、点击 按钮，弹出右图1窗口； ②、点击右上角“新机械装置”，弹出图2窗口； ③、单击“确定”按钮，弹出图3窗口；
CATIA常见运动仿真机构命令详解
2、所有铰定义图标含义
3、所有铰定义命令详解
3.1、旋转结合介绍（又名铰接副）
仅旋转运动
旋转结合
1、点击 按钮，弹出右图1窗口： 图1 2、点击 右上角“新机械装置”，弹出图2窗口： 图2 1、单击“确定” 按钮，弹出图3窗口：
图3
3、所有铰定义命令详解
3.1、旋转结合介绍（又名铰接副）
4、图中“直线1”、“直线2”、 “平面1”、“平面2：”依次选
机械装置”窗口，在逻辑树种打开“机械 装置”，发现此时的自由度=3，并不等于0，
所以只有“球面结合”和“固定件”的情
况下，是不能进行仿真的，“球面结合” 必须和其他带有驱动性质的结合一起使用。
3、所有铰定义命令详解
3.6、平面结合介绍（又名平面副）
平面结合
平面结合和球面结合的步骤基本一样，并
且只是约束平面结合和固定件的话，机械
点曲面结合限制1 个移动自由度
3、所有铰定义命令详解
3.12、通用结合介绍（又名万向节副）
通用结合
通用结合是两个旋转结合的复合，将第一个旋转结合进行驱动的设置，
第二个旋转不用设置驱动，通过通用结合，就是讲第二个旋转结合的 旋转零件的轴线与第一个旋转结合的旋转零件的轴线连接起来，成为
第一个旋转零件的从动件；具体操作如下；
3、所有铰定义命令详解
3.8、点曲线结合介绍（又名点线副）
将曲线固定后，此时系统并未自动弹出
“可以模拟机械装置”窗口，在逻辑树种
打开“机械装置”，机械装置的自由度=3， 并不等于0，因为点所在的part并没有限制
本身的旋转自由度，所以点曲面结合也需
要与其他带有驱动性质的结合一起配合使 用。
3、所有铰定义命令详解
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8、过程分析
在仿真运动过程中，点击 的 按钮，下拉碰撞模式列表
中 ；
便可选择干涉来检查运动机构。
9、视频制作 用第三方软件录制视频 干涉显示
三、作业
要求: 可使波轮机构进行模拟运转。
方法二选一：1、使用命令进行模拟 2、动画模拟
下载地址：
THANK YOU
4. 固定零件
单机
中的
按钮，弹出右图所示窗口
，然后直接左键单击壳体part，这时系统会出现“可以模拟机 械装置”提示，点击为0不能仿真 的，此项尤为重要。
修改：
下限改为-65°；上限改为0°
6、使用命令进行模拟
点击
中的
（使用命令
进行模拟）按钮，弹出右图所示窗口，电机“模 拟下的立刻”按钮，便可拖动上面的游标随意旋
（4）其他约束
用旋转指令 将以下几个产品之间互相约束一起来。
壳体 波轮
①、“波轮与连杆”；旋转副 连杆
②、“连杆与风门连杆”；旋转副 风门连杆 ③、“风门连杆与壳体”；旋转副 风门
（5）刚性结合“风门与风门连杆” 命令在运动机构里面，点击其图标右下方的箭 头，点击后，选择图标
然后点击“风门连杆”跟“风门”
运动机构
动画模拟工具条
DMU运动副工具条
接合点：
二、案例分析
案例：左出风口波轮运动模拟
效果视频：
左出风口波轮运动案例 1. 仿真之前的准备 将要仿真的模型所需的部件在装配模式下按照技术要求进 行装配。装配时请注意，在能满足合理装配的前提下，尽 量少用约束，以免造成约束之间互相干涉，影响下一步运 动仿真。
Catia DMU运动仿真 模块介绍
福
一、功能介绍
模块简介
功能键一览表
过程 将装配件导入DMU模块----建立机械装置----分析运动结合类型 ----建立运动结合----约束固定件----设置驱动形式----运动仿真
运动仿真有两种： 1、使用命令进行模拟 （可编辑传感器） 2、模拟 （可生成自动播放动画，也可编辑传感器）----可通 过编译模拟 ，生成重放 。
转，也可使用“按需要”命令，修改一下右上角数
字框中的数据，就可点击下方的 ，是构件自行转动。 箭头标示
模拟拓展
7、动画模拟 点击 中的 （模拟）
按钮，弹出下图所示窗口，电机“机械装置.1” 确定，弹出右图所示2个窗口；右上图中将点 拖动到-65，插入到右下图中编辑模拟中。调 整播放速度，点击上面的黑色开始键。
2. 打开模块 通过“开始（S）”——“数字化装配”——“DMU 运动机构”
3. 约束（旋转副） 进入到运动仿真的模式下，开始进行仿真设置： （1）对装配部件进行约束设置，命令在运动机构里面，点击 其图标右下方的箭头，点击后，选择图标
（2）旋转结合—创建机械装置
①、点击
按钮，弹出右图1窗口；
②、点击右上角“新机械装置”，弹出图2窗口；
③、单击“确定”按钮，弹出图3窗口；
（3）约束 图中直线1、直线2、平面1、平面2，依次 选取壳体轴线、波轮轴线、壳体平面、波 轮平面，并单击“偏移”与“驱动角度”按 钮。单击确定 机械装置：运动机构名称 结合名称：运动副名称 直线1：波轮轴 直线2：壳体轴 平面1：破轮平面 平面2：壳体平面 驱动角度：点选可驱动波轮转动角度. （注意：驱动点选后自由度-1）