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1、第9章 运动仿真19.1 运动仿真的工作界面19.1.1 打开运动仿真主界面29.1.22 运运动仿真真工作界界面介绍绍29.2 运动模模型管理理49.2.11 场场景导航航窗口49.2.22 编编辑模型型几何尺尺寸79.3 连杆特特性和运运动副89.3.11 连连杆特性性的建立立99.3.22 连连杆特性性参数的的编辑129.3.33 运运动副的的类型129.3.44 运运动副的的建立199.3.55 运运动副参参数的编编辑289.4 机构载载荷299.4.11 机机构载荷荷的类型型299.4.22 机机构载荷荷的创建建309.4.33 机机构载荷荷参数的的编辑349.5 运动分分析359.
2、5.11 运运动仿真真过程的的实现359.5.22 运运动分析析结果的的图表输输出40第9章运动仿仿真本章主要内内容：l 运动仿真的的工作界界面l 运动模型管管理l 连杆特性和和运动副副l 机构载荷l 运动分析9.1 运动仿仿真的工工作界面面本章主要介介绍UGG/CAAE模块块中运动动仿真的的功能。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
3、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。运动仿真功功能的实实现步骤骤为：1建立一一个运动动分析场场景；2进行运运动模型型的构建建，包括括设置每每个零件件的连杆杆特性，设设置两个个连杆间间的运动动副和添添加机构构载荷；3进行运运动参数数的设置置，提交交运动仿仿真模型型数据，同同时进行
4、行运动仿仿真动画画的输出出和运动动过程的的控制；4运动分分析结果果的数据据输出和和表格、变变化曲线线输出，人人为的进进行机构构运动特特性的分分析。9.1.11 打打开运动动仿真主主界面在进行运动动仿真之之前，先先要打开开UG/Mottionn（运动动仿真）的的主界面面。在UUG的主主界面中中选择菜菜单命令令【Apppliicattionn】【MMotiion】,如图99-1所所示。图9-1 打开UUG/MMotiion操操作界面面选择该菜单单命令后后，系统统将会自自动打开开UG/Mottionn的主界界面，同同时弹出出运动仿仿真的工工具栏。9.1.22 运运动仿真真工作界界面介绍绍点击Appp
5、liccatiion/Mottionn后UGG界面将将作一定定的变化化，系统统将会自自动的打打开UGG/Mootioon的主主界面。该该界面分分为三个个部分：运动仿仿真工具具栏部分分、运动动场景导导航窗口口和绘图图区，如如图9-2所示示。图9-2 UGG/Mootioon 主主界面运动仿真工工具栏部部分主要要是UGG/Mootioon各项项功能的的快捷按按钮，运运动场景景导航窗窗口部分分主要是是显示当当前操作作下处于于工作状状态的各各个运动动场景的的信息。运运动仿真真工具栏栏区又分分为四个个模块：连杆特特性和运运动副模模块、载载荷模块块、运动动分析模模块以及及运动模模型管理理模块，如如图9-3
6、所示示。图9-3 四个个运动仿仿真工具具栏区运动场景导导航窗口口显示了了文件名名称，运运动场景景的名称称、类型型、状态态、环境境参数的的设置以以及运动动模型参参数的设设置，如如图9-4所示示。运动动场景是是UG运运动仿真真的框架架和入口口，它是是整个运运动模型型的载体体，储存存了运动动模型的的所有信信息。同同一个三三维实体体模型通通过设置置不同的的运动场场景可以以建立不不同的运运动模型型，从而而实现不不同的运运动过程程，得到到不同的的运动参参数。图9-4 运动动场景导导航窗口口9.2 运动模模型管理理打开UG/Mottionn的主界界面之后后，将会会弹出运运动模型型管理工工具栏，如如图9-5所
7、示示。图9-5 运动动模型管管理工具具栏本节将对工工具栏中中的各个个选项进进行说明明。9.2.11 场场景导航航窗口1运动场场景的建建立在进行运动动仿真之之前必需需建立一一个运动动模型，而而运动模模型的数数据都存存贮在运运动场景景之中，所所以运动动场景的的建立是是整个运运动仿真真过程的的入口。利用UG/Moddeliing的的功能建建立了一一个三维维实体模模型时必必需将该该模型设设为一个个运动可可控模型型（Maasteer MModeel），完完成几何何模型的的创建之之后，选选择【AAppllicaatioon】【Mootioon】菜菜单项，弹弹出运动动场景导导航窗口口，该模模型将自自动的显显
8、示于运运动场景景导航窗窗口中，选选种该模模型按右右键将弹弹出一快快捷菜单单，如图图9-66所示。图9-6 弹出出快捷菜菜单如果在进入入运动仿仿真界面面后，运运动场景景导航窗窗口没有有相应的的打开，用用户可以以在运动动模型工工具栏中中单击按按钮 SScennariio NNaviigattor（场场景导航航），系系统将会会自动打打开运动动场景导导航窗口口。在模型的右右键快捷捷菜单中中选择NNew Sceenarrio菜菜单项，将将建立一一个新的的运动场场景，默默认名称称为Sccenaarioo_1，类类型为MMotiion，运运动仿真真环境为为静态动动力学仿仿真（SStatticss & Dyn
9、namiics），该该信息将将显示在在运动场场景导航航窗口中中，并且且运动仿仿真各运运动仿真真工具栏栏项将变变为可操操作的状状态，如如图9-7所示示。图9-7 建立立一个新新场景运动场景建建立后便便可以对对三维实实体模型型设置各各种运动动参数了了，在该该场景中中设立的的所有的的运动参参数都将将存储在在该运动动场景之之中，由由这些运运动参数数所构建建的运动动模型也也将以该该运动场场景为载载体进行行运动仿仿真。重重复该操操作可以以在同一一个Maasteer MModeel 下下设立各各种不同同的运动动场景，包包含不同同的运动动参数，实实现不同同的运动动。2运动场场景的编编辑运动场景建建立后可可以对
10、它它进行一一定的编编辑，包包括运动动场景的的重命名名（Reenamme）、删删除（DDeleete）和和复制（CClonne）。1）运动场场景的重重命名选种某一运运动场景景，单击击鼠标右右键将弹弹出一快快捷菜单单，如图图9-88所示。图9-8 弹出出运动场场景快捷捷菜单选择快捷菜菜单中的的Rennamee 菜单单项后，运运动场景景导航窗窗口中的的场景名名称将自自动变为为可编辑辑的状态态，如图图9-99所示。在在该对话话框中键键入新的的运动场场景名称称应用后后既可实实现运动动场景的的重命名名。图9-9 运动动场景的的重命名名2）运动场场景的删删除选择快捷菜菜单中的的Delletee菜单项项既可实
11、实现运动动场景的的删除。3）运动场场景的复复制选择快捷菜菜单中的的Cloone菜菜单项既既可实现现运动场场景的复复制，复复制后的的运动场场景与原原来的运运动场景景的各个个参数都都相同，如如图9-10所所示，通通过分别别选择【sscennariio_11】【CClonne，sscennariio_22】【CClonne，sscennariio_33】【CClonne】菜菜单项新新建了三三个与sscennariio_11各项参参数都相相同的运运动场景景，分别别默认为为sceenarrio_2、sscennariio_33、sccenaarioo_4。图9-100 运运动场景景的复制制3运动场场景参
12、数数的设置置和信息息的输出出1）运动场场景环境境参数的的设置选种某一运运动场景景，单击击鼠标右右键将弹弹出一快快捷菜单单，选择择Envviroonmeent菜菜单项将将弹出【运运动仿真真环境类类型设置置】对话话框，如如图9-11所所示。图9-111 运运动仿真真环境类类型设置置该对话框中中的各个个选项说说明如下下：l Kinemmatiics：l Statiics Dynnamiics：通过不同的的选择可可以将运运动仿真真环境设设置为运运动学仿仿真或者者是静态态动力学学仿真。2）运动场场景信息息的输出出选种某一运运动场景景，单击击鼠标右右键将弹弹出一快快捷菜单单，选择择【Innforrmatt
13、ionn】【MMotiion Connnecctioons】菜菜单项将将弹出显显示运动动模型各各项参数数的设置置的图文文框，它它记载了了运动模模型所有有的参数数，如图图9-112所示示。图9-122 选选择【IInfoormaatioon】【Mootioon CConnnecttionns】菜菜单项弹出的运动动模型参参数设置置图文框框如图99-133所示。图9-133 弹弹出运动动模型参参数设置置图文框框9.2.22 编编辑模型型几何尺尺寸在建立了一一个运动动场景之之后，用用户仍然然可以对对运动场场景中几几何体的的尺寸进进行修改改。在UG/MMotiion运运动模型型管理工工具栏中中选择图图标
14、，系系统将会会自动打打开一个个【几何何模型尺尺寸编辑辑】对话话框，如如图9-14所所示。图9-144 【几几何模型型尺寸编编辑】对对话框在该对话框框几何模模型特征征列表中中选中某某一特征征后，其其各种特特征参数数表达式式将在特特征参数数列表中中相应的的显示，而而在特征征参数列列表中选选中该特特征的某某一参数数时，其其表达式式和值将将会相应应的在下下部显示示，此时时用户可可以对该该表达式式的值进进行编辑辑。在特特征参数数数值文文本输入入框中输输入新的的特征参参数后，按按回车键键，同时时该对话话框中的的Appply按按钮被激激活，单单击Appplyy既可完完成该操操作，从从而改变变模型的的几何外外
15、形。9.3 连杆特特性和运运动副利用UG/Moddeliing的的功能建建立了一一个三维维实体模模型后，并并不能直直接将各各个部件件按一定定的连接接关系连连接起来来，必需需给各个个部件赋赋予一定定的运动动学特性性，即让让其成为为一个可可以与别别的有着着相同的的特性的的部件之之间相连连接的连连杆构件件（Liink）。同时，为了了组成一一个能运运动的机机构，必必需把两两个相邻邻构件（包包括机架架、原动动件、从从动件）以以一定方方式联接接起来，这这种联接接必需是是可动连连接，而而不能是是无相对对运动的的固接（如如焊接或或铆接），凡凡是使两两个构件件接触而而又保持持某些相相对运动动的可动动连接即即称为运运动副。在在UG/Mottionn中两个个部件被被赋予了了连杆特特性后，就就可以用用运动副副（Joointt）相联联接，组组成运动动机构。9.3.11 连连杆特性性的建立立点击运动仿仿真工具具栏区的的连杆特特性和运运动副模模块中的的图标 (Liink)，系统统将会打打开【连连杆特性性创建】对对
