UG运动仿真分析(精品课件)

连杆
运动副
1. 连杆
连杆几何体
连杆几何体用于将屏幕 中的几何体定义为连杆， 同时系统对该杆赋予一个 默认的名称。
❖ 对机构作运动分析，
名
不必赋予质量和惯性矩等参数。
称
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。
普通运动副
❖ 旋转副
连接两个连杆的经典运 动副，有 一个绕Z轴旋 转的自由度，不允 许两个连杆之间有任何的移动。
运动形式：
➢ 两个连杆绕同一轴作相对的转动 ➢ 一个连杆绕固定在机架上的一根轴
旋转。
捕捉连杆：
用于限定用户设置的运动副为连个连杆之间的连接。
限制：
控制转动副的相对转动范围。
运动驱动：
➢ 恒定：给运动副添加一个不变的原始驱动力，旋转或线形位移。 ➢ 谐波：给运动副添加一个谐振变化的原始驱动力，如光滑的正弦运动。 ➢ 一般：由用户通过函数编辑器自定义一个表达式，定义运动副的运动。 ➢ 球铰：用于设置基于位移的动态仿真，可设定转动副具有独立时间的运
❖ 动画
是基于时间的动态仿wenku.baidu.com。
存储过分析文件
仿真分析的时间段
时间段内机构运动的瞬 态位置数
设计位置 装配位置
以时间为单位 播放
以步数为单位 播放
❖ 球铰
关节运动仿真，通过控制一个或多个原动运动副的位移步 长来进行机构动态仿真。位移为步长大小和步数的乘积。
❖ 生成图表
动画或关节仿真后，可通过图表方式输出机构的分析结果。
❖ 运动副
以一定的方式把各个构件彼此非刚性（可动）联接， 构件间能产生某些相对运动。
❖ 自由度和约束
任意两个没有构成运动副的构件，两者之间有6个 自由度（在坐标系中3个运动和3个转动）。若将两 者以某种方式联接而构成运动副，则两者的相对运 动便受到一定的约束。
2. Scenario 模型
选择[应用]-[运动]命令，进入运动分析模块。单击 右侧“Scenario 导航器”，弹出下图。
Scenario 导航器
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。
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。
❖ 平面副 用来创建两个连杆的平面相对运动，有三个自由度：2个移动自由度和1 个旋转自由度。
❖ 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。
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
Y-轴：可通过下拉菜单设置Y轴参数。 值：‘幅值’和‘角度幅值’表示参数是各分量的合成量，
T1，T2，T3和输入角度1、2、3分别表示所选参数的沿坐 标轴的三个水平分量或转动分量。
❖ 运行电子表格
动画或关节仿真后，可通过运行电子表格中的数据 来驱动机构，进行仿真分析。
❖
9、 人的价值，在招收诱惑的一瞬间被决定 。20.10.420.10.4Sunday, October 04, 2020
❖
10、低头要有勇气，抬头要有低气。08:49:1508:49:1508:4910/4/2020 8:49:15 AM
❖ 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。
动作：当机构发生干涉时，可以产生高亮显示和创
建实体两种动作。
4. 运动分析
运动分析可以多种方式输出机构分析结果。如基于时间 的动态仿真、基于位移的动态仿真、输出动态仿真的图像文 件、分析结果的数据文件、线图及电子表格等。
[编辑]-[运动对象]：或点击
2. 标记和智能点
在分析解算前通过在机构模型中设置标记或智 能点，可得到关心点的运动位移、速度等分析结 果。
❖ 标记
比智能点功能强大，创建时与连杆始终相关，且 须定义方向。系统默认名称AS001。
❖ 智能点
没有方向的点，不与连杆相关联，系统默认名称 Me001。
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
模型准备与运动分析
创建运动对象后，可以在模型准备中对模 型进行重新编辑和其他操作。包括对模型尺 寸的编辑、运动对象的编辑、标记点和智能 点的创建、封装等操作。
模型准备与运动分析
模型准备
主模型尺寸
封装 智能点 编辑运动对象
动画 球铰 生成图表 生成电子表格
1. 编辑运动对象
可以对已创建的连杆、运动副、标记和约 束进行编辑。
运动仿真分析
1 运动分析基本知识 2 创建运动分析对象 3 模型准备与运动分析 4 运动分析实例
UG的运动分析模块（Scenario For Motion）是 CAE应用软件，能够对二维和三维机构进行复杂的 运动分析和动力学分析。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、作用力和力矩等。
Scenario For Motion 自动复制主模型的装配文 件，并建立一系列不同的运动分析方案。分析结果 可以指导修改零件的结构设计或者调整零件的材料。 一旦确定优化的设计方案，设计更改可直接反映到 装配的主模型中。
运动分析基本知识
1. 基本概念 ❖ 构件
机器中每一个独立的运动单元，运动单元可以是单 个零件或多个刚性联接在一起。
动。
❖ 滑动副 用来连接两个连杆，有一个自由度，连杆之间不许有转动。 可以实现一个部件相对于另一部件的直线运动。
❖ 圆柱副 用来连接两个连杆，有两个自由度，一个移动自由度和一个转动自由度。
❖ 螺旋副 圆柱副和滑动副的结合。
❖ 万向节 连接两个成一定角度的转动连杆，有两个自由度。
❖ 球形副 用来连接两个连杆，有三个自由度。