基于UG的运动仿真及高级仿真
案例3 基于UG机械动力学分析-运动仿真
2018/11/7
1.1
打开运动仿真主界面
菜单命令：
【开始】→【运动仿真】
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环境设置
运动学分析：分析仿真机构的运动并 决定机构在约束状态下的位移、速度 、加速度的值的范围
运动学求解需注意以下几点：
软件根据求解时输入的时间与步长的值对模型做动画仿真
外部的载荷与内部的力影响反作用力但不影响运动 连杆和运动付假定都是刚性的 自由度为0 注意：运动学分析时，对有自由度或有初始力的机构结算器不进行求解 ，这类机构需要做动力学分析
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1）旋转副 (Revolute)
可以实现两个相连件绕同一轴作相对的转动
2）滑动副（Slider）
滑块连接是两个相连件互相接触并保持着相对的滑动
3）圆柱副（Cylindrical）
实现了一个部件绕另一个部件（或机架）的相对转动
4）螺纹副（Screw）
实现了一个部件绕另一个部件（或机架）作相对的螺旋运动
副（Joint）相联接，组成运动机构。
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2.1
连杆特性的建立
点击运动仿真工具栏区的连杆特性和
运动副模块中的图标 (Link)，系
统将会打开【连杆特性创建】对话框
。 同一对象不能属于两个连杆
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2.2
连杆特性参数的编辑
对各项参数 的编辑与连 杆建立时的 参数设置操
作完全相同
2018/11/7
环境设置
动态分析：如果模型有一个或多个自 由度，必须做动力学分析，在动力学 仿真中，可以在求解方案对话框中选 择静力平衡选项。
静力平衡分析将模型移动到一个平衡 的状态。
基于UG的运动仿真及高级仿真
《基于UG的运动仿真及高级仿真》项目一：机构运动仿真项目要求：熟悉UG机构运动仿真模块的内容，掌握运动仿真的一般流程和方法，并根据分析输出结果对机构进行优化。
任务一：熟悉掌握运动仿真基础知识运动分析模块（Scenario for motion）是UG/CAE模块中的主要部分，用于建立运动机构模型，分析其运动规律。
通过UG/Modeling的功能建立一个三维实体模型，利用UG/Motion的功能给三维实体模型的各个部件赋予一定的运动学特性，再在各个部件之间设立一定的连接关系既可建立一个运动仿真模型。
UG/Motion模块可以进行机构的干涉分析，跟踪零件的运动轨迹，分析机构中零件的速度、加速度、作用力、反作用力和力矩等。
运动分析模块的分析结果可以指导修改零件的结构设计（加长或缩短构件的力臂长度、修改凸轮型线，调整齿轮比等）或调整零件的材料（减轻或加重或增加硬度等）。
设计的更改可以反映在装配主模型的复制品分析方案中，再重新分析，一旦确定优化的设计方案，设计更改就可反映在装配主模型中。
一、运动方案创建步骤1．创建连杆（Links）；2．创建两个连杆间的运动副（Joints）3．定义运动驱动（Motion Driver）◆无运动驱动（none）：构件只受重力作用◆运动函数：用数学函数定义运动方式◆恒定驱动：恒定的速度和加速度◆简谐运动驱动：振幅、频率和相位角◆关节运动驱动：步长和步数二、创建连杆创建连杆对话框将显示连杆默认的名字，格式为L001、L002 (00)质量属性选项：质量特性可以用来计算结构中的反作用力。
当结构中的连杆没有质量特性时，不能进行动力学分析和反作用力的静力学分析。
根据连杆中的实体，可以按默认设置自动计算质量特性，在大多数情况下，这些默认计算值可以生成精确的运动分析结果。
但在某些特殊情况下，用户必须人工输入这些质量特性。
固定连杆：人工输入质量属性，需要指定质量、惯性矩、初始移动速度和初始转动速度。
UG10 0高级仿真分析如何进入仿真界面
方法/步骤
再次弹出一个对话框，查看“解算方 案类型”，是否为线性静态-全局约 束。
方法/步骤
第6步确认OK的话，确定确定。
参考资料：UG NX10·0技术大全（配全程视频教程）
《UG NX10.0技术大全（配全程视频教程）》是2016年4月电子工业出版社出版的图书，作者是 米.0软件，调用事先已经准备 好的模型。
方法/步骤
点击“高级仿真”，启动“高级仿真 模块”。
方法/步骤
进入“高级仿真界面”后，如图所示， 右键，选择“新建FEM和仿真”命令。
方法/步骤
弹出对话框，查看是否生成如图所示 的两个文件。
方法/步骤
如第4步说的，如果是正常生成了那 两个文件的话，点击“确定”
UG10.0高级仿真分析如何进 入仿真界面
参考资料：UG NX 11.0运动仿真与分析教程
《UG NX 11.0运动仿真与分析教程》是2018年机械工业出版社出版的图书，作者是北京兆迪科 技有限公司。
内容介绍
在工业设计中，很多朋友都在使用UG，UG在工业设计中的功能是很强大的，现在我们以UG10.0 为例，介绍高级仿真，今天我们就学习如何使用高级仿真命令~~
UG4.0 运动仿真教程 超详细
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实例讲解一
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实例二 ：四连杆机构
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实例三：电风扇
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UG 运动仿真
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UG NX运动仿真模块（Motion Simulation）是一个模拟仿真的设计 及分析工具，用于建立运动机构模型， 分析其运动规律。运动仿真模块自动 复制主模型的装配文件，并建立一系 列不同的运动仿真状况。运动仿真是 建立在装配过程后进行的机械性能分 析。
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UG运动仿真教程
UG运动仿真教程一、UG运动仿真的基本概念UG软件中的运动仿真功能包括创建几何体、定义运动约束、添加动力学参数等。
通过对运动过程中的力学、动力学以及动力学参数的计算和模拟，可以预测物体的运动轨迹、速度、加速度等运动特性。
二、UG运动仿真的基本步骤1.创建几何模型：在UG软件中，首先需要创建物体的几何模型。
可以通过绘制、拉伸等工具创建物体的几何形状，也可以导入外部模型。
2.设置运动约束：在创建几何模型后，需要为物体设定运动约束。
运动约束包括位置约束、角度约束等，用于定义物体的运动范围和限制。
3.添加动力学参数：在建立几何模型和设置运动约束后，需要为物体添加动力学参数。
动力学参数包括质量、惯性矩阵、摩擦系数等，用于计算物体在运动中的力学特性。
4.运动仿真计算：完成上述步骤后，可以进行运动仿真计算。
UG软件会根据设定的运动约束和动力学参数，计算物体的运动轨迹、速度、加速度等参数，并在三维环境中实时显示物体的运动过程。
5.优化设计：通过观察和分析运动仿真的结果，可以对产品设计进行优化。
根据物体的运动特性，可以调整运动约束、改变动力学参数等，以达到更好的设计效果。
三、UG运动仿真的应用领域1.机械设计与工艺优化：UG运动仿真可以模拟产品在工作状态下的运动过程，帮助工程师分析零件的运动轨迹、工作效率等，优化设计方案和工艺流程。
2.机器人运动规划与控制：UG运动仿真可以模拟机器人的运动行为，预测机器人的轨迹、速度、加速度等，优化机器人的运动规划和控制算法。
3.汽车碰撞分析与安全设计：UG运动仿真可以模拟车辆在碰撞过程中的变形、速度、受力情况等，帮助汽车制造商减少碰撞事故的危害，提高车辆的安全性能。
4.产品装配与拆卸分析：UG运动仿真可以模拟产品的装配和拆卸过程，分析零部件的运动变形情况，优化产品的装配性能和使用寿命。
四、UG运动仿真的优势1.省时省力：UG运动仿真可以通过计算和模拟代替实际运动过程的试错，减少设计和制造阶段的试验和调整时间和成本。
UG__运动仿真教程
UG__运动仿真教程运动仿真是一种模拟真实运动过程的技术，可以帮助人们更好地理解和预测物体的运动规律。
它在物理学、机械工程、计算机动画等领域有着广泛的应用。
本文将介绍运动仿真的基本原理和常用的仿真方法。
一、运动仿真的基本原理运动仿真是通过数学模型来描述和模拟物体的运动过程。
它基于牛顿运动定律和其他物理定律，对物体的运动状态进行建模，并通过计算机算法来模拟物体在特定环境下的运动。
运动仿真的基本原理包括两个方面：力学模型和数值计算。
1.力学模型：力学模型是对物体受力和运动状态的描述。
它包括质点模型、刚体模型和弹性模型等。
质点模型将物体简化为一个质点，假设物体的质量集中在一个点上；刚体模型将物体看作刚性物体，不考虑形变；弹性模型考虑物体的形变和弹性恢复。
2.数值计算：数值计算是运动仿真的核心部分，它通过数值方法来求解运动模型。
最常用的数值方法是欧拉法和改进的欧拉法。
欧拉法通过离散化时间和空间来模拟运动过程，但它的精度较低；改进的欧拉法通过对欧拉法的改进，提高了仿真的精度。
二、运动仿真的常用方法运动仿真的方法很多，根据具体应用的需求和物体的特点选择适合的方法。
下面介绍几种常用的方法：1. 刚体动力学仿真：刚体动力学仿真适用于刚性物体的运动模拟。
它通过对刚体的受力和运动状态进行建模，并使用牛顿运动定律来求解物体的运动。
常用的方法有欧拉法、改进的欧拉法和Verlet积分法等。
2.弹性体仿真：弹性体仿真适用于弹性物体的模拟，如弹簧和橡胶。
它通过考虑物体的形变和弹性恢复来模拟物体的运动。
常用的方法有有限元法和质点弹簧模型等。
3.粒子系统仿真：粒子系统仿真适用于模拟大量粒子的运动，如雨滴、火焰和爆炸等。
它通过对粒子的位置、速度和力进行计算来模拟粒子的运动。
常用的方法有欧拉法和改进的欧拉法等。
4.刚柔耦合仿真：刚柔耦合仿真是将刚体和弹性体结合起来进行仿真。
它能够模拟包含刚性和弹性物体的复杂运动，如人物的运动和生物的行为等。
UG运动仿真分析(精品课件)
连杆
运动副
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1. 连杆
连杆几何体
连杆几何体用于将屏称。
❖ 对机构作运动分析，
名
不必赋予质量和惯性矩等参数。
称
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2. 运动副
运动副的作用：允许所需的运动和限制不要的运 动。
UG提供了12种运动副共分两大类：普通运动副 8种，它是独特的，于自身有关；特殊运动副4种， 是在两个普通类型的运动副之间定义了特殊关系的 运动副，允许两个不同类型的运动副一起工作完成 特定的功能。
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Scenario 导航器 6
3. 机构分析的一般步骤
❖ 打开主模型文件。 ❖ 进入运动分析模块，创建一个Scenario模型
并设置机构分析环境。 ❖ 创建各机构对象（构件、运动副、标记等）。 ❖ 指定分析结果类型，对机构进行求解分析。 ❖ 输出分析结果。
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创建运动分析对象
在运动分析中，连杆和运动副是组成 构件的最基本要素，两者都具备是机构 运动的必要条件。
❖ 固定副 在连杆间创建一个固定连接副，相当于以刚性连接两连杆，连杆间无相 对运动。
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特殊运动副：
❖ 齿轮齿条副：滑动副和旋转副的结合 ❖ 齿轮副：两个转动副的结合 ❖ 线缆副：两个滑动副的结合 ❖ 点线接触副：4个自由度 ❖ 线线接触副： 4个自由度 ❖ 点面副：5个自由度
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模型准备与运动分析
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3. 封装 用来收集特定的、用户感 兴趣的对象信息的一组工具。 有三个功能： ➢ 测量 ➢ 跟踪 ➢ 干涉
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❖ 测量
测量机构中目标对象的距离或角度，并建立安全区 域。
❖ 跟踪
用来生成每一分析步骤处目标对象的一个复制对象。
❖ 干涉
主要比较在机构运动过程中是否发生重叠现象。
利用UGNX6.0软件的运动仿真功能让模具“动起来”
利用UGNX6.0软件的运动仿真功能让模具“动起来”第一篇：利用UGNX6.0软件的运动仿真功能让模具“动起来”利用UGNX6.0软件的运动仿真功能让模具“动起来”随着中国汽车行业的快速发展，各汽车厂为了尽可能早的抢占市场，对汽车模具的生产周期要求越来越短，精度要求越来越高,这就对模具设计以及制造等各个环节提出了更高的要求.随着CAD/CAM技术的深入应用，二维设计逐渐显现出越来越多的劣势，三维设计也就自然而然的成为国内汽车模具设计人员必须掌握的设计手段。
对模型进行运动仿真也就有了依据。
UGNX自带的机构运动分析模块MOTION提供机构仿真分析和文档生成功能，可在UG环境定义机构，包括铰链、连杆、弹簧、阻尼、初始运动条件、添加阻力等，然后直接在UG中进行分析，仿真机构运动。
设计人员可以分析反作用力、图解合成位移、速度、加速度曲线，反作用力可输入有限元分析。
采用UGNX自带的机构运动分析模块MOTION提供机构的仿真分析功能可以极其方便的对设计方案进行模拟、验证、修改、优化，彻底改变传统机械设计方案需要组织研究团队进行复杂设计计算，制造物理机验证结果的冗长过程，缩短生产周期，节约设计成本。
一旦熟练的掌握了此方法，就可以在极短的时间内给出完整且极具说服力的设计方案。
接下来本文将结合模具实例介绍三维实体模具实现运动仿真的简单过程。
图1是一套拉延模具的三维示意图。
第一步：数据准备阶段在进行运动仿真模拟之前我们需要对已经设计好的三维模具进行简单的数据整理：由于模具设计工程师大都习惯按照最终工作状态来开展设计，然而进行运动仿真时我们一般都习惯于从非工作状态开始进行。
这步操作很简单：假设这套模具在非工作状态所有的上模内容需要沿着Z轴正方向移动1000mm，压边圈组件的工作行程是120mm(需要沿着Z轴正方向移动120mm)。
那么我们按着要求移动相关实体模型到指定位置即可。
移动前后效果见图1和图2。
图1 模具工作状态图2 模具非工作状态(打开状态)第二步：进入运动仿真模块数据准备完成以后我们首先要进入运动仿真模块才能进行相关操作。
UG运动仿真教程
UG运动仿真教程UG是一款专业的CAD软件，可以进行机械设计、工业设计、生产制造等工作。
UG的强大功能之一就是其运动仿真功能，可以模拟产品在运动过程中的各种情况，例如运动轨迹、速度、加速度、负荷等。
本教程将介绍如何使用UG进行运动仿真。
一、建立零件和装配体在进行运动仿真之前，必须先建立相应的零件和装配体。
可以按照实际产品设计，也可以创建一些简单的零件和装配体来进行学习。
建立零件和装配体的方法在此不再赘述。
二、定义关节和运动学限制在进行运动仿真之前，必须定义零件之间的关节和运动学限制，以确保装配体能够正常运动。
关节有许多种类型，例如旋转关节、滑动关节、万向关节等。
可以通过“插入”-“关节”菜单来定义关节类型和位置。
在定义关节之后，需要设置运动学限制，以确保零件的运动范围符合实际情况。
例如，可以为旋转关节设置最大旋转角度，为滑动关节设置最大滑动距离等。
运动学限制可以在“关节”-“限制”菜单中进行设置。
三、创建运动仿真分析类型在定义关节和运动学限制之后，需要创建一个运动仿真分析类型，以便进行运动仿真分析。
可以在“运动仿真”-“新建运动仿真”菜单中创建仿真分析类型。
在创建仿真分析类型时，需要设置仿真类型、仿真步长、仿真时间等参数。
其中，仿真类型可以选择“刚性”或“弹性”；仿真步长决定了仿真分析的计算精度，数值越小计算精度越高，但计算时间也会更长；仿真时间设置了仿真分析的总时间。
四、定义初始位置和速度在定义运动仿真分析类型之后，需要设置零件的初始位置和速度。
可以通过“插入”-“实体状况”菜单来进行设置。
在设置初始位置时，可以通过移动零件来调整其位置。
在设置初始速度时，可以为零件设置初始速度矢量。
五、运行运动仿真分析在设置好运动仿真分析类型、关节和运动学限制、初始位置和速度之后，可以开始进行运动仿真分析。
可以在“运动仿真”-“分析”菜单中启动仿真分析。
在仿真分析的过程中，可以观看零件的运动轨迹、速度、加速度等情况。
UG运动仿真分析
UG运动仿真分析UG运动仿真分析根据课程设计中需求仿真的UG运动系统，通过对系统运动仿真进行分析，可以获得系统的运动特性，进而优化系统设计和性能。
本文将从UG运动的基本原理、运动仿真的步骤、仿真结果的分析以及优化改进方向等方面进行论述。
UG运动的基本原理是基于机器人工作空间以及运动学基本原理进行运动规划与执行。
在UG软件中，通过建立动作路径、定义关节角度、进行示教等方式，可以实现运动轨迹的规划和控制。
UG运动仿真的目的是模拟实际设备在特定运动条件下的反应，并优化运动学性能。
运动仿真的基本步骤分为模型准备、运动规划、运动控制和结果分析四个阶段。
首先是模型准备阶段。
在这个阶段，需要通过UG软件建立机器人动作模型，并定义机器人的界限和工作空间范围。
此外，还需要将机器人的动作路径进行建模，并定义每个动作路径中的关节角度等参数。
第二步是运动规划阶段。
在这个阶段，需要通过UG软件进行路径规划和运动轨迹的优化。
通过对动作路径进行调整和优化，可以达到最佳的运动效果和工作速度。
此外，还可以通过设置约束条件，对机器人的运动进行限制，确保机器人在特定条件下的安全运行。
第三步是运动控制阶段。
在这个阶段，需要定义机器人的运动控制器，并将其编程到UG软件中。
通过控制器的设计和编程，可以实现机器人的运动控制和轨迹跟踪，确保机器人按照预定的路径进行运动。
最后一步是结果分析阶段。
在这个阶段，需要对仿真结果进行分析和评估。
通过对运动轨迹、关节角度和运动速度等参数进行分析，可以评估系统的运动特性和性能。
通过对结果的分析，可以发现系统中存在的问题和不足，并提出优化改进的方案。
在UG运动仿真分析中，可以对系统的运动特性进行分析和评估。
通过对运动轨迹、速度和加速度等参数的分析，可以确定系统的运动轨迹和速度是否满足要求。
通过对关节角度和工作空间的分析，可以评估系统的工作范围和移动能力。
通过对系统的性能进行分析，可以确定系统的优化改进方向，以提高系统的运动特性和性能。
UG__运动仿真教程
UG__运动仿真教程运动仿真是通过计算机模拟运动过程的技术，可以用于模拟各种类型的运动，如机器人运动、人体运动、车辆运动等。
本篇教程将介绍如何使用UG软件进行运动仿真。
本教程将分为以下几个部分：1.系统要求2.安装UG软件3.导入模型4.设置材质5.确定运动范围6.创建关节7.设定动画关键帧8.运动仿真设置9.运行仿真10.保存模拟结果一、系统要求运行UG软件需要较高的计算机配置，建议使用具备较高CPU和内存的电脑。
安装UG软件也需要一定的存储空间。
此外，也需要了解基础的三维建模知识。
二、安装UG软件UG软件是一款商业软件，需要购买正版授权后使用。
购买后，按照安装向导进行安装即可。
三、导入模型打开UG软件，选择导入功能，选择要进行运动仿真的模型文件，导入模型。
可以选择常见的三维模型格式，如STL、STEP等。
四、设置材质为了使模型在运动仿真中更加直观，可以对模型的材质进行设置。
UG 软件提供了丰富的材质选项，可以根据需要进行设置。
选定模型后，点击设定材质按钮，在属性栏中进行材质设置。
五、确定运动范围在进行运动仿真前，需要确定模型的运动范围。
可以通过拖拽模型或者输入数值的方式进行设定。
在导航栏中找到模型变换选项，进行平移、旋转、缩放等操作。
六、创建关节运动仿真的核心是设置关节。
UG软件提供了丰富的关节类型，如旋转关节、滑动关节、平面关节等。
根据模型的实际情况选择合适的关节类型，并创建关节。
选择关节工具，在模型上点击两个相邻的部件以创建关节。
七、设定动画关键帧在建立了关节后，需要设定动画关键帧。
动画关键帧是指模型在不同时间点的状态。
选择动画关键帧工具，在时间轴上设定关键帧，对模型进行调整。
八、运动仿真设置在设定了动画关键帧后，需要进行运动仿真的设置。
选择动画工具，在动画设置中设定仿真的时间范围、速度、步长等参数。
选择适当的参数可以提高仿真的效果。
九、运行仿真完成了运动仿真的设置后，即可进行运行仿真。
UG运动模拟与仿真
运动仿真本章主要内容：●运动仿真的工作界面●运动模型管理●连杆特性和运动副●机构载荷●运动分析9.1 运动仿真的工作界面本章主要介绍UG/CAE模块中运动仿真的功能。
运动仿真是UG/CAE（Computer Aided Engineering）模块中的主要部分，它能对任何二维或三维机构进行复杂的运动学分析、动力分析和设计仿真。
通过UG/Modeling的功能建立一个三维实体模型，利用UG/Motion的功能给三维实体模型的各个部件赋予一定的运动学特性，再在各个部件之间设立一定的连接关系既可建立一个运动仿真模型。
UG/Motion的功能可以对运动机构进行大量的装配分析工作、运动合理性分析工作，诸如干涉检查、轨迹包络等，得到大量运动机构的运动参数。
通过对这个运动仿真模型进行运动学或动力学运动分析就可以验证该运动机构设计的合理性，并且可以利用图形输出各个部件的位移、坐标、加速度、速度和力的变化情况，对运动机构进行优化。
运动仿真功能的实现步骤为：1．建立一个运动分析场景；2．进行运动模型的构建，包括设置每个零件的连杆特性，设置两个连杆间的运动副和添加机构载荷；3．进行运动参数的设置，提交运动仿真模型数据，同时进行运动仿真动画的输出和运动过程的控制；4．运动分析结果的数据输出和表格、变化曲线输出，人为的进行机构运动特性的分析。
9.1.1 打开运动仿真主界面在进行运动仿真之前，先要打开UG/Motion（运动仿真）的主界面。
在UG的主界面中选择菜单命令【Application】→【Motion】,如图9-1所示。
图9-1 打开UG/Motion操作界面选择该菜单命令后，系统将会自动打开UG/Motion的主界面，同时弹出运动仿真的工具栏。
9.1.2 运动仿真工作界面介绍点击Application/Motion后UG界面将作一定的变化，系统将会自动的打开UG/Motion的主界面。
该界面分为三个部分：运动仿真工具栏部分、运动场景导航窗口和绘图区，如图9-2所示。
基于UG的螺旋千斤顶模型运动仿真学习资料.doc
基于UG的螺旋千斤顶模型运动仿真摘要：本文在对螺旋千斤顶结构部件进行建模的基础上，介绍了利用UG运动仿真模块对该机构模型进行运动仿真的分析方法和具体步骤，分析该机构在运动过程中的情况，为该机构的优化设计提供重要依据。
关键词：UG 螺旋千斤顶运动仿真运动分析用于建立运动机构三维模型，分析其规律。
运动分析模块会自动复制主模型的装配文件，并且制订一系列不同的运动分析方案。
每个运动分析方案均可独立修改，而不会影响装配模型。
千斤顶是一种常用的小型起重工具，广泛应用在铁路、建筑和汽车维修等方面。
在三维建模的基础上，利用UG运动仿真分析模块进行机构的运动仿真分析，能够展现机构的实际运动过程和运动轨迹，能够直观地表现机构的运动，确定设计上的合理性。
UG的运动分析模块实现机构的运动仿真，为下一步做结构分析、有限元分析、强度分析及优化设计打下良好基础。
本文主要以螺旋千斤顶为研究对象，利用UG/modeling模块对其各部件进行三维实体建模后，通过UG/Motion模块对螺旋千斤顶机构进行相关的运动仿真分析，最后得出运动过程。
1.UG运动仿真模块简介UG运动仿真模块可以进行机构的干涉分析，可以跟踪零件的运动轨迹，分析机构中零部件的速度、加速度、作用力及反作用力和力矩等。
运动仿真模块的分析结果可以指导修改零件的调整零件的材质或结构设计，其设计更改可以反映直接反映到装配主模型中。
2.仿真方案的创建运动仿真方案的创建是进行运动仿真的关键。
创建模型仿真，首先需要确定各零件部件之间的静态关系，对连杆进行运动仿真定义。
根据装配模型建立一个新的仿真模型时，仿真模块会自动将装配模型中的一个个零部件（Part），映射成仿真模型中的连杆（Link），而且会选择一个连杆为接地连杆。
因此，首先要定义仿真模型的连杆。
（1）创建连杆（links）L001。
打开事先已经创建的螺旋千斤顶装配模型，如图1所示。
单击运动工具条上的【连杆】按钮，打开连杆对话框，在视图区选择底座的中心直线为连杆，由于直线没有质量、体积，可以自定义以上中心直线的质量、体积。
UG运动仿真分析精品课件(二)
UG运动仿真分析精品课件(二)- UG运动仿真分析是什么？UG运动仿真分析是一种基于UG软件平台的仿真技术，它可以帮助工程师模拟和分析机械系统的运动行为，包括运动学、动力学、应力分析等多个方面。
- UG运动仿真分析的优势有哪些？UG运动仿真分析具有以下优势：1. 可以提高机械系统的设计效率和优化程度，减少设计错误和试验成本。
2. 可以帮助工程师更好地理解机械系统的运动行为和性能特征，从而更好地进行设计和改进。
3. 可以提供多种仿真分析功能，如运动学仿真、动力学仿真、应力分析等，满足不同需求。
4. 可以与其他软件平台进行集成，实现全面的工程设计和分析。
- UG运动仿真分析精品课件的特点是什么？UG运动仿真分析精品课件具有以下特点：1. 课件内容全面，包括UG软件的基本操作和运动仿真分析的基本知识。
2. 课件配有大量的实例和案例，帮助学生更好地理解和掌握相关知识。
3. 课件形式多样，包括文字、图像、视频等多种形式，满足不同学习需求。
4. 课件设计合理，注重知识点的层次和逻辑性，易于学生理解。
- 如何利用UG运动仿真分析精品课件进行学习和实践？利用UG运动仿真分析精品课件进行学习和实践，可以采取以下步骤：1. 首先，学生应该了解UG软件的基本操作，掌握绘图、建模、装配等基本技能。
2. 其次，学生可以学习运动仿真分析的基本知识，包括运动学、动力学、应力分析等多个方面。
3. 然后，学生可以根据课件提供的实例和案例进行实践操作，深入理解相关知识。
4. 最后，学生可以结合实际工程案例，应用所学知识进行仿真分析，提高工程设计和分析水平。
- UG运动仿真分析精品课件的应用范围是什么？UG运动仿真分析精品课件的应用范围非常广泛，主要包括以下方面：1. 机械工程领域：可以应用于机械系统的设计、分析和优化，如汽车、机床、航空航天等领域。
2. 电子工程领域：可以应用于电子设备的设计、分析和优化，如手机、平板电脑、电视机等领域。
基于UG软件的四连杆运动仿真分析
基于UG软件的四连杆运动仿真分析UG软件是一款常用的CAD（计算机辅助设计）软件，它能够帮助工程师进行各种模型的建立、装配和分析。
在机械领域，UG软件被广泛应用于各类机械零部件的设计和仿真。
本文将就UG软件的四连杆运动仿真分析进行探讨，并详细介绍其原理、步骤及应用场景。
一、四连杆的基本概念四连杆是一种机械传动机构，由四条杆件和四个旋转副构成。
其中两条较长的杆件在一端旋转固定，称为地杆，另外两条较短的杆件同样旋转固定，称为摇杆。
四连杆的动作主要靠摇杆的运动驱动，使机械系统完成各种工作。
四连杆的工作原理强调套路重复的动作，即摇杆先向一个方向运动，然后再向另一个方向运动，执行往复的动作。
二、四连杆的运动仿真分析原理在使用UG软件进行四连杆运动仿真分析之前，我们需要了解一些基本原理。
首先，我们需要清楚地知道四连杆的各个参数，包括地杆长度、摇杆长度、连杆长度和摇杆旋转轴的位置等。
其次，我们还需要明确四连杆运动的动力学方程，即四个杆件的位置和速度之间的关系。
最后，我们需要掌握运动分析的方法，以便根据四连杆的参数和动力学方程，计算出各个杆件的位置和速度。
三、四连杆运动仿真分析的步骤1. 创建机械结构模型我们首先需要在UG软件中创建四连杆的机械结构模型，包括四连杆的杆件和旋转副等。
在创建过程中，需要设置结构的初始参数，如地杆长度、摇杆长度、连杆长度、摇杆旋转轴的位置等。
此外，还需要定义四连杆的运动路径和工作条件。
2. 定义杆件约束与运动学关系在创建四连杆的模型后，需要对杆件进行约束和位移关系的定义。
我们需要选择恰当的杆件，对其进行约束设置，确定其运动的自由度，以达到正确的运动效果。
同时，还需要定义杆件之间的运动学关系，解决各个杆件之间的相互作用问题。
3. 进行四连杆运动仿真完成约束和位移关系的设置后，我们就可以开始进行四连杆运动仿真。
在进行仿真前，我们需要确定仿真方案和仿真参数，如仿真时间、仿真速度和仿真环境等。
UG运动分析教程运动仿真
UG运动分析教程运动仿真UG是一款功能强大的三维建模软件，广泛应用于各个领域，包括机械、汽车、航空等。
它不仅可以用来进行建模和设计，还可以进行动力学仿真，帮助工程师们分析和优化设计。
本教程将介绍UG中的运动分析功能，并通过一个实例来展示如何进行运动仿真。
首先，我们需要准备一个需要进行运动分析的模型。
在UG中，可以通过建模的方式创建一个模型，或者导入一个已有的模型。
在这里，我们将以一个简单的机械手臂为例。
创建一个机械手臂模型的步骤如下：1. 打开UG软件，并选择新建一个Part文件。
2. 在Part文件中，使用线、曲线和曲面等绘图功能来绘制机械手臂的各个零件。
3.通过修剪、镜像、旋转等操作，将这些零件组合成一个完整的机械手臂模型。
完成模型的创建后，我们可以开始进行运动分析了。
UG中的运动分析功能是通过基于约束的方法实现的。
这意味着我们需要定义各个零件之间的运动约束，以模拟真实的运动过程。
下面是进行运动分析的具体步骤：1.在UG的运动分析模块中，选择一个初始约束状态，将零件固定在所需的位置和方向上。
2.选择一个驱动装置，比如一个电机或者一个手动控制杆，用来驱动机械手臂的运动。
3.为机械手臂的各个关节添加旋转或者平移约束，限制它们的运动范围。
4.根据需求设置运动仿真的时间范围和步长。
5.运行仿真，观察机械手臂的运动过程，并分析各个关节的运动特性。
6.根据仿真结果，调整驱动装置和约束条件，优化机械手臂的设计。
通过以上步骤，我们可以利用UG的运动分析功能对机械手臂进行仿真，并得出各个关节的运动规律和优化建议。
运动分析不仅可以帮助我们验证设计的合理性，还可以提供重要的工程参数，比如力、速度、加速度等，为进一步的设计改进提供依据。
运动分析在机械设计中的应用非常广泛，不仅可以用于机械手臂，还可以应用于各种其他的机械设备。
UG作为一款功能强大的三维建模软件，可以帮助工程师们更加高效地进行运动分析，并得出准确的仿真结果。
UG运动仿真教程
UG运动仿真教程1.打开UG软件，选择“模拟”菜单下的“运动仿真”选项。
2.在“新模拟”对话框中，选择要仿真的物体和运动轨迹。
可以通过选择已经建模的零部件或创建新的零部件来定义要仿真的物体。
运动轨迹可以通过参数化建模或输入运动方程来定义。
4.选择仿真的参数和计算方法。
可以选择仿真的时间范围、时间步长、初始条件等。
计算方法可以是动态分析、静态分析或优化计算，根据需要选择。
5.单击“仿真”按钮，开始运行仿真。
可以观察物体的运动轨迹、速度、加速度等参数的变化情况。
同时还可以生成报告，分析仿真结果。
6.根据仿真结果进行设计优化。
根据仿真结果，可以对产品的材料、结构等进行优化，以满足设计要求。
1.运动分析：通过仿真分析物体在运动过程中的行为，包括位置、速度、加速度等参数的变化。
可以观察和分析物体的运动规律，为设计提供参考。
2.碰撞检测：可以检测物体在运动过程中是否会产生碰撞，帮助设计工程师避免设计上的问题。
可以通过设置碰撞检测参数和约束条件来进行检测。
3.摩擦分析：可以分析物体在运动过程中的摩擦情况，包括静摩擦和动摩擦。
通过调整摩擦系数和约束条件，可以模拟不同的摩擦情况。
4.优化计算：通过设置不同的设计参数和优化目标，可以对产品进行优化计算，以满足设计要求。
可以根据优化结果进行设计调整，提高产品性能。
5.可视化显示：可以通过3D可视化界面显示仿真结果，包括物体的运动轨迹、速度、加速度等参数。
可以通过调整显示参数和视角，观察物体在不同情况下的运动状态。
UG运动仿真是UG软件中常用的功能之一，可以帮助设计工程师进行产品设计和优化。
通过运动仿真，可以分析物体的运动规律、检测碰撞、分析摩擦等问题，并进行优化计算。
希望本文对您了解UG运动仿真的基本使用方法和常用功能有所帮助。
基于UG的机构动力学仿真方法
1.1 基于UG的机构运动仿真方法在“三维实体造型”等有关先修课中，我们学习了通过UG/Modeling建立三维实体模型的方法，本节主要介绍利用UG/Motion对机构进行运动仿真的方法。
UG/Motion是UG/CAE （Computer Aided Engineering）模块中的主要部分，利用UG/Motion的功能给三维实体模型的各个部件赋予一定的运动学特性，再在各个部件之间设立一定的连接关系即可建立一个运动仿真模型，之后可对运动机构进行装配分析、运动合理性分析，诸如干涉检查、轨迹包络等，得到运动机构的运动参数。
通过运动仿真验证该运动机构设计的合理性，并且可以利用图形输出各个部件的位移、坐标、加速度、速度和力的变化情况，对运动机构进行优化。
运动仿真功能的实现步骤为：①建立一个运动分析场景； ②进行运动模型的构建，包括设置每个零件的连杆特性，设置两个连杆间的运动副和添加机构载荷；③进行运动参数的设置，提交运动仿真模型数据，同时进行运动仿真动画的输出和运动过程的控制； ④运动分析结果的数据输出和表格、变化曲线输出，人为的进行机构运动特性的分析。
1.1.1 运动仿真工作界面在UG的主界面中选择菜单【Application】→【Motion】，系统将会自动打开UG/Motion的主界面。
该界面分为三个部分：运动仿真工具栏部分、运动场景导航窗口和绘图区，如图6-25所示。
图6-25 UG/Motion 主界面运动仿真工具栏部分主要是UG/Motion各项功能的快捷按钮，包括连杆特性和运动副工具、载荷工具、运动分析工具以及运动模型管理工具等四类工具按钮，各按钮的功能如图6-26所示。
运动场景导航窗口部分主要是显示当前操作下处于工作状态的各个运动场景的信息，包括文件名称，运动场景的名称、类型、状态、环境参数以及运动模型参数等 。
运动场景是UG运动仿真的框架和入口，它是整个运动模型的载体，储存了运动模型的所有信息。
UG4[1].0高级仿真.
![UG4[1].0高级仿真.](https://img.taocdn.com/s3/m/8e6a6d00915f804d2b16c1d5.png)
UG4.0高级仿真高级仿真概述高级仿真是一种综合性的有限元建模和结果可视化的产品,旨在满足资深分析员的需要。
高级仿真包括一整套预处理和后处理工具,并支持多种产品性能评估解法。
高级仿真提供对许多业界标准解算器的无缝、透明支持,这样的解算器包括NX Nastran、MSC Nastran、ANSYS和ABAQUS。
例如,如果您在高级仿真中创建网格或解法,则指定您将要用于解算模型的解算器和您要执行的分析类型。
本软件然后使用该解算器的术语或“语言”及分析类型来展示所有网格划分、边界条件和解法选项。
另外,您还可以解算您的模型并直接在高级仿真中查看结果;不必首先导出解算器文件或导入结果。
高级仿真提供设计仿真中可用的所有功能,还支持高级分析流程的众多其它功能。
•高级仿真的数据结构很有特色,例如具有独立的仿真文件和FEM文件,这有利于在分布式工作环境中开发FE模型。
这些数据结构还允许分析员轻松地共享FE数据,以执行多种分析。
•高级仿真提供世界级的网格划分功能。
本软件旨在使用经济的单元计数来产生高质量网格。
高级仿真支持补充完整的单元类型(1D、2D和3D。
另外,高级仿真使分析员能够控制特定网格公差,这些公差控制着(例如软件如何对复杂几何体(例如圆角划分网格。
•高级仿真包括许多几何体抽取工具,使分析员能够根据其分析需要来量身定制CAD几何体。
例如,分析员可以使用这些工具提高其网格的整体质量,方法是消除有问题的几何体(例如微小的边。
•高级仿真中专门包含有新的NX热解算器和NX流解算器。
o NX热解算器是一种完全集成的有限偏差解算器。
它允许热工程师预测承受热载荷的系统中的热流和温度。
o NX流解算器是一种计算流体动力学(CFD解算器。
它允许分析员执行稳态、不可压缩的流分析,并对系统中的流体运动预测流率和压力梯度。
您可以使用NX热和NX流一起执行耦合热/流分析。
高级仿真入门了解高级仿真文件结构高级仿真在四个独立而关联的文件中管理仿真数据。
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《基于UG的运动仿真及高级仿真》专业文档供参考，如有帮助请下载。
．项目一：机构运动仿真项目要求：熟悉UG机构运动仿真模块的内容，掌握运动仿真的一般流程和方法，并根据分析输出结果对机构进行优化。
任务一：熟悉掌握运动仿真基础知识运动分析模块（Scenario for motion）是UG/CAE模块中的主要部分，用于建立运动机构模型，分析其运动规律。
通过UG/Modeling的功能建立一个三维实体模型，利用UG/Motion的功能给三维实体模型的各个部件赋予一定的运动学特性，再在各个部件之间设立一定的连接关系既可建立一个运动仿真模型。
UG/Motion模块可以进行机构的干涉分析，跟踪零件的运动轨迹，分析机构中零件的速度、加速度、作用力、反作用力和力矩等。
运动分析模块的分析结果可以指导修改零件的结构设计（加长或缩短构件的力臂长度、修改凸轮型线，调整齿轮比等）或调整零件的材料（减轻或加重或增加硬度等）。
设计的更改可以反映在装配主模型的复制品分析方案中，再重新分析，一旦确定优化的设计方案，设计更改就可反映在装配主模型中。
一、运动方案创建步骤1．创建连杆（Links）；2．创建两个连杆间的运动副（Joints）3．定义运动驱动（Motion Driver）?无运动驱动（none）：构件只受重力作用?运动函数：用数学函数定义运动方式?恒定驱动：恒定的速度和加速度?简谐运动驱动：振幅、频率和相位角?关节运动驱动：步长和步数二、创建连杆创建连杆对话框将显示连杆默认的名字，格式为L001、L002 (00)专业文档供参考，如有帮助请下载。
．质量属性选项：质量特性可以用来计算结构中的反作用力。
当结构中的连杆没有质量特性时，不能进行动力学分析和反作用力的静力学分析。
根据连杆中的实体，可以按默认设置自动计算质量特性，在大多数情况下，这些默认计算值可以生成精确的运动分析结果。
但在某些特殊情况下，用户必须人工输入这些质量特性。
固定连杆：人工输入质量属性，需要指定质量、惯性矩、初始移动速度和初始转动速度。
注：必须选择好质心并且输入质量的数值，才能定义质量属性。
三、创建运动副运动副就是将机构中的连杆连接在一起，从而使连杆一起运动。
在运动副创建前，机构中的连杆是在空间浮动的，没有任何约束，具有6个自由度。
运动副创建后，会约束一个或几个自由度，运动副具有双重作用：允许所需的运动和限制不要的运动。
运动副的创建步骤：1)创建运动副要约束的第一个连杆2)创建运动副第一个连杆的原点和方向3)创建运动副要约束的第二个连杆4)创建运动副第二个连杆的原点和方向专业文档供参考，如有帮助请下载。
．连杆选择技术：UG运动分析模块用首选选中的对象判断要创建运动副的原点和方向。
轴垂Z 如果选中的对象是圆弧或圆，则运动副的原点设在圆弧或圆的圆心，运动副的直于圆的平面。
如果首先选中的对象是直线，则运动副的原点设定在直线最近的控制点上，且运动副轴方向平行于直线。
的Z 如果选中的对象不能够确定运动副的原点和方向，则需手工定义运动副的原点和方向。
运动副方向决定其自由运动的方向。
转动副（旋转副和柱面副）按右手螺旋法则绕运Z 轴移动。
轴运动。
线性运动副（滑动副）沿动副的坐标系的Z专业文档供参考，如有帮助请下载。
．咬合连杆：设计位置和装配位置不一致。
运动驱动：用来定义运动副上的运动驱动。
常见运动副类型如下：1.旋转副它有两种形式：一种是两个连杆绕同一轴作相对的转动，另一种是一个连杆绕固定在机架上的一根轴进行旋转?旋转副有一个绕Z轴转动的自由度，旋转副不允许两个连杆之间有任何移动。
?旋转副可以定义一个运动输入，旋转的正向由右手法则确定。
?一个旋转副去掉5个自由度。
?相连的两杆不在装配位置（装配位置和设计位置不一致），选择复选框Snap Links（咬合连杆）?可以规定旋转副的运动极限：滑动副 2.专业文档供参考，如有帮助请下载。
．可以实现一个部件相对与另一部件的直线运动，它有两种形式：一种是滑块为一个自由滑块，在另一部件上产生相对滑动；一种为滑块连接在机架上，在静止表面上滑动?滑动副连接两个连杆，有一个自由度，连杆之间不允许有转动。
?滑动副可以定义一个运动驱动，移动的正方向是正Z轴方向。
?一个滑动副去掉5个自由度。
?一般来说，滑动副的原点可以位于Z轴的任何位置，滑动副都会产生相同的运动。
?较好的方法是将运动副的原点放在滑动副模型的中间。
?可以规定滑动副的运动极限3.柱面副实现了一个部件绕另一个部件（或机架）的相对转动。
柱铰连接也有两种形式：一种是两个部件相连，另一种是一个部件连接在机架上。
?柱面副连接两个连杆，有2个自由度，1个移动自由度和1个转动自由度。
?不可以定义运动驱动?一个柱面副可以由一个旋转副和一个滑动副替代。
?一个柱面去掉4个自由度。
4.万向节万向接头实现了两个部件之间可以绕互相垂直的两根轴作相对的转动，它只有一种形式必需是两个连杆相连。
?万向节可以连接2个成一定角度转动连杆，万向节有2个转动自由度。
?万向节不能加驱动，不可规定万向节的运动极限。
?万向节的原点必须位于ZY的交点，要避免产生折叠（小于90度的）万向节，或在专业文档供参考，如有帮助请下载。
．期望的运动范围内会折叠的万向节。
?如果连杆的装配位置与设计位置不一致，则不能采用此运动副。
?确定X1轴的方向是确定万向节方向最简单的方法。
用这种方法为系统设定万向节的旋转纵轴，可不必关心Y轴和Z轴的初始方向，因为Y轴和Z轴在旋转方向上可自由移动，故明确确定Y轴和Z轴的初始方向是不可能的。
?第一个连杆的Z轴方向控制第二个连杆的Z轴方向，它们会相互成90度。
5.球面副实现了一个部件绕另一个部件（或机架）作相对的各个自由度的运动，它只有一种形式必需是两个连杆相连。
?球面副连接两个连杆，有三个旋转自由度?球面副不能加驱动，不能规定其运动极限。
?球面副的原点位于球和铰套的公共中心点。
球面副没有方向，当创建球面副时，只需指定连杆和球面副的原点。
6.平面副平面连接可以实现两个部件之间以平面相接触，互相约束?平面副连接两个连杆，有3个自由度---2个移动自由度和1个转动自由度。
两个连专业文档供参考，如有帮助请下载。
．杆在相互接触的平面上自由滑动，并可绕平面内的法线自由转动。
?平面副不能定义运动驱动?一个平面副去掉3个自由度7.螺旋副?螺旋副本身不能对两个连杆进行约束。
柱面副代表螺纹的一对螺栓和螺母，当柱面副和螺旋副结合后，柱面副提供约束，将连杆定位于圆柱/螺旋副的轴线上。
?螺旋副提供螺纹，因此螺旋副和柱面副结合起来即可模拟螺母在螺杆上的运动。
?不能给螺旋副添加驱动或极限。
8.线缆副?线缆副定义滑动副之间的相互关系。
当一个滑动副移动时，相应的另一个滑动副也跟着移动，其运动关系可以是1：1的等速，同方向的运动关系，也可以定义其他的运动关系------一个快、一个慢及两个滑动副运动方向相反。
?该运动副可以用来模拟电缆、滑轮等。
?线缆副不能定义驱动，但可以对其中的一个滑动副加驱动。
?不能定义线缆副的运动范围。
比率：第一个滑动副和第二个滑动副的运动速度之比。
比率为正，第二个滑动副的运动方向和第一个滑动副的运动方向相同，反之相反。
比率小于1，则第二个滑动副的运动速度大于第一个滑动副的运动速度。
线缆副去掉2个自由度。
9.齿轮齿条副?齿轮齿条副模拟齿轮和齿条之间的啮合运动，选择现有的旋转副和现有的滑动副，即可创建齿轮齿条副并定义传动比。
?不能定义齿轮齿条副的驱动和极限，但可以给滑动副和螺旋副定义驱动。
?Z轴平行于齿条的滑动方向，原点是齿轮齿条牙齿的接触点。
?滑动副和移动副须预先创建专业文档供参考，如有帮助请下载。
．它定义了第二个连杆相对于单位为部件文件的单位，比率参数等效于齿轮的节圆半径，第一个连杆沿运动副Z轴方向的移动比率。
齿轮副10.齿轮副模拟一对齿轮，选择连个现有的螺旋副即可创建齿轮副，并定义齿轮的传动比。
不能定义齿轮副的驱动和极限，但可以给螺旋副定义驱动齿轮的啮合点即为齿轮副的原点。
比率参数即为齿轮传动比，无量纲。
旋转轴可以不平行，既可以创建锥齿轮。
四、创建力在仿真模块作用力具有大小和方向，根据其方向的不同性质，作用力使物体产生运动，中分为标量力和矢量力。
标量力是具有一定大小，方向随运动连杆不断变化的力。
矢量力是具有一定的大小，其方向保持不变的力。
五、创建弹簧和阻尼弹簧是一个弹性元件，可给物体施加力，施加力的大小由胡克定律确定：kX?F为弹簧产生的位移。
为弹簧刚度，x F为弹簧力，k 弹簧创建步骤为：选择弹簧的第一个连杆?选择弹簧的初始点?选择弹簧的第二个连杆或单击“确定”按钮，弹簧固定到地??选择弹簧的终点1 输入弹簧的刚度，默认值是?0?输入弹簧的自由长度，默认值是阻尼对物体的运动起反作用，消耗能量，逐渐降低运动响应，常和弹簧一起使用，控制弹簧的反作用力，使弹簧的运动比较缓和。
专业文档供参考，如有帮助请下载。
．阻尼力是物体运动速度的函数，其作用方向与物体的运动方向相反，表示为：F?cV其中F为阻尼力，c为阻尼系数，V为物体运动速度阻尼创建过程为：?选择阻尼的第一个连杆?选择第一个连杆的阻尼附着点?选择阻尼的第二个连杆，或单击“确定”按钮，阻尼附着到地。
?选择第二个连杆的阻尼附着点?输入阻尼系数，默认值是1六、3D接触与碰撞3D接触可以用来建立实体之间的碰撞模型，当两个实体建立接触关系后，系统在每一步分析中检查两者之间的距离关系，一旦判断出有接触发生，求解器就计算出接触力和接触e kxF 运动响应。
接触力计算公式为：为力指数。
x为穿透深度，e为接触力，其中，Fk为刚度，七、图表与电子表格环境下绘制曲UG电子表格功能，运动仿真结果可以在运动仿真模块提供图表与Excel 线图形或进行表格形式的显示。
图表功能生成电子表格数据库并绘出下列仿真结果：位移、速度、加速度和力。
图标功能是从运动分析中提取这些信息的唯一方法。
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．请求：位移、速度、加速度、力、电动机驱动组件：幅值（总值）：只考虑线性运动。
该选项给出一个合值或总值而不考虑沿各个特定方向的分量。
以位移为例，该选项会给出从A点到B点的最小距离，而不考虑沿X、Y、Z轴方向的分量。
X、Y、Z：分别绘出沿X、Y、Z轴的线型运动值。
这些选项允许将每个轴隔离开来单独研究。
角度幅值：只考虑旋转运动，给出一个总值或合值，而不考虑绕各个轴的角度分量。
欧拉角：用来描述刚体的定点转动，用动坐标系相对于固定坐标系的三个角度来表达，动坐标系固连于刚体，并且随刚体一起绕定点转动，开始时两坐标系重合。
欧拉角度1：动坐标系绕固定坐标系Z轴转动的角度。
欧拉角度2：动坐标系转到新位置后，绕其X1轴转动的角度。
欧拉角度3：动坐标系转到新位置后，绕其Z1轴转动的角度。