Inventor 2012中文版從入門到精通 第13章 運(yùn)動(dòng)仿真

第13章運(yùn)動(dòng)仿真

本章導(dǎo)讀在產(chǎn)品設(shè)計(jì)完成之后，往往需要對其進(jìn)行仿真以驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性。本章主要介紹了Inventor運(yùn)動(dòng)仿真功能的使用方法，以及將Inventor模型以及仿真結(jié)果輸出到FEA軟件中進(jìn)行仿真的方法。13.1AIP2012的運(yùn)動(dòng)仿真模塊概述

Inventor作為一種輔助設(shè)計(jì)軟件，能夠幫助設(shè)計(jì)人員快速的創(chuàng)建產(chǎn)品的三維模型，以及快速生成二維工程圖紙等。但是Inventor的功能如果僅限于此的話，那就遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有發(fā)揮Inventor的價(jià)值。當(dāng)前，輔助設(shè)計(jì)軟件往往都能夠和CAE/CAM軟件結(jié)合使用，在最大程度上發(fā)揮這些軟件的優(yōu)勢，從而提高工作效率，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的質(zhì)量和水平，為企業(yè)創(chuàng)造更大的效益。CAE（計(jì)算機(jī)輔助工程）是指利用計(jì)算機(jī)對工程和產(chǎn)品性能與安全可靠性進(jìn)行分析，以模擬其工作狀態(tài)和運(yùn)行行為，以便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的缺陷，同時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)的最優(yōu)化目標(biāo)?？梢允褂眠\(yùn)動(dòng)仿真功能來仿真和分析裝配在各種載荷條件下運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特征。還可以將任何運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的載荷條件輸出到應(yīng)力分析。在應(yīng)力分析中，可以從結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn)來查看零件如何響應(yīng)裝配在運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)任意點(diǎn)的動(dòng)態(tài)載荷。13.1.1運(yùn)動(dòng)仿真的工作界面

打開一個(gè)部件文件后，單擊【環(huán)境】標(biāo)簽欄【開始】面板中【運(yùn)動(dòng)仿真】按鈕，打開運(yùn)動(dòng)仿真界面。如圖13-1和13-2所示。進(jìn)入運(yùn)動(dòng)仿真環(huán)境后，可以看到操作界面主要由ViewCube（繪圖區(qū)右上部）、快速工具欄（上部）、功能區(qū)（如圖13-3）、瀏覽器（如圖13-4）和狀態(tài)欄以及繪圖區(qū)域構(gòu)成。圖13-4是剪刀模型的【運(yùn)動(dòng)仿真】瀏覽器，從中可以看出Inventor2012進(jìn)行模型仿真瀏覽器所包含的內(nèi)容，瀏覽器中顯示了機(jī)構(gòu)的元素、元素名稱、瀏覽器結(jié)構(gòu)、特殊條件等。

圖13-1【運(yùn)動(dòng)仿真】選項(xiàng)圖13-2【運(yùn)動(dòng)仿真】界面圖13-3運(yùn)動(dòng)仿真功能區(qū)圖13-4運(yùn)動(dòng)仿真瀏覽器13.1.2Inventor運(yùn)動(dòng)仿真的特點(diǎn)

現(xiàn)在Inventor2012的仿真部分軟件是完全整合于三維CAD的機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)仿真軟件，具有以下顯著特點(diǎn)：（1）使軟件自動(dòng)將配合約束和插入約束轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)連接（一次轉(zhuǎn)換一個(gè)連接），同時(shí)可以手動(dòng)創(chuàng)建連接。（2）現(xiàn)在Inventor2012已經(jīng)包含了仿真部分，把運(yùn)動(dòng)仿真真正整合到設(shè)計(jì)軟件中，無需再安裝他的仿真部分。（3）Inventor2012還能夠?qū)⒘悴考膹?fù)雜載荷情況輸出到其他主流動(dòng)力學(xué)、有限元分析軟件如Ansys中進(jìn)行進(jìn)一步的強(qiáng)度和結(jié)果分析。（4）現(xiàn)在的運(yùn)動(dòng)仿真更加易學(xué)易用，保證在建立運(yùn)動(dòng)模型的時(shí)候?qū)nventor環(huán)境下定義的裝配約束可以直接轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)仿真環(huán)境下運(yùn)動(dòng)約束；可以直接使用材料庫，用戶還可以按照自己的實(shí)際需要自行添加新材料。13.2構(gòu)建仿真機(jī)構(gòu)

可以通過三種方式創(chuàng)建連接：即在【分析設(shè)置】對話框中激活“自動(dòng)轉(zhuǎn)換對標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接的約束”功能，使Inventor自動(dòng)將合格的裝配約束轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)連接；使用【插入運(yùn)動(dòng)類型】工具手動(dòng)插入運(yùn)動(dòng)類型；使用【轉(zhuǎn)換約束】工具手動(dòng)將AutodeskInventor裝配約束轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)連接（每次只能轉(zhuǎn)換一個(gè)連接）。13.2.1運(yùn)動(dòng)仿真設(shè)置

在任何的部件中，任何一個(gè)零部件都不是自由運(yùn)動(dòng)的，需要受到一定的運(yùn)動(dòng)約束的限制。運(yùn)動(dòng)約束限定了零部件之間的連接方式和運(yùn)動(dòng)規(guī)則。通過使用AIP2012版或更高版本創(chuàng)建的裝配部件進(jìn)入運(yùn)動(dòng)仿真環(huán)境時(shí)，如果未取消選擇【分析設(shè)置】對話框中的【自動(dòng)轉(zhuǎn)換對標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接的約束】，Inventor將通過轉(zhuǎn)換全局裝配運(yùn)動(dòng)中包含的約束來自動(dòng)創(chuàng)建所需的最少連接。同時(shí)，軟件將自動(dòng)刪除多余約束。此功能在確定螺母、螺栓、墊圈和其他緊固件的自由度不會(huì)影響機(jī)構(gòu)的移動(dòng)時(shí)尤其好用，事實(shí)上，在仿真過程中這些緊固件通常是鎖定的。添加約束時(shí)，此功能將立即更新受影響的連接。單擊【運(yùn)動(dòng)仿真】標(biāo)簽欄【管理】面板上的【分析設(shè)置】工具按鈕，打開【分析設(shè)置】對話框。如圖13-5所示。圖13-5【分析設(shè)置】對話框

選中【自動(dòng)將約束轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接】選項(xiàng)將激活自動(dòng)運(yùn)動(dòng)仿真轉(zhuǎn)換器。這會(huì)將裝配約束轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)連接。如果選中了【自動(dòng)將約束轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接】，就不能再選擇手動(dòng)插入標(biāo)準(zhǔn)連接，也不能再選擇一次一個(gè)連接地轉(zhuǎn)換約束。選中或取消此功能都會(huì)刪除機(jī)構(gòu)中的所有現(xiàn)有連接?！井?dāng)機(jī)構(gòu)械裝置被過約束時(shí)發(fā)出警告】選項(xiàng)默認(rèn)是選中的，如果機(jī)構(gòu)被過約束，Inventor將會(huì)在自動(dòng)轉(zhuǎn)換所有配合前向用戶發(fā)出警告并將約束插入標(biāo)準(zhǔn)連接。【所有零部件使用同一顏色】將預(yù)定義的顏色分配給各個(gè)移動(dòng)組。固定組使用同一顏色。該工具有助于分析零部件關(guān)系?！境跏嘉恢玫钠啤窟x項(xiàng)卡中，工具將所有自由度的初始位置設(shè)置為0，而不更改機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置。這對于查看輸出圖示器中以0開始的可變出圖非常有用。工具將所有自由度的初始位置重設(shè)為在構(gòu)造連接坐標(biāo)系的過程中指定的初始位置。【將FEA導(dǎo)出到】選項(xiàng)卡設(shè)置FEA輸出的位置信息。13.2.2轉(zhuǎn)換約束

【轉(zhuǎn)換約束】將會(huì)自動(dòng)從裝配約束創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)連接。如果不想通過自動(dòng)轉(zhuǎn)換對標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接的約束自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)連接，而想一般性的理解和創(chuàng)建機(jī)構(gòu)主要零件間的連接和約束，單擊【運(yùn)動(dòng)仿真】標(biāo)簽欄【運(yùn)動(dòng)類型】面板上的【轉(zhuǎn)換約束】工具，打開如圖13-6所示的對話框，來創(chuàng)建零件間的連接。【選擇兩個(gè)零件】選項(xiàng)用以指定兩個(gè)零部件，以便確定這兩個(gè)零部件之間的哪些約束可以轉(zhuǎn)換到標(biāo)準(zhǔn)連接中。僅這兩個(gè)零部件之間的裝配約束顯示在“配合”字段中。選定的第一個(gè)零部件是父零部件。選定的第二個(gè)零部件是子零部件。這兩個(gè)零部件之間的現(xiàn)有裝配約束會(huì)顯示在配合窗口中?！具\(yùn)動(dòng)類型】選項(xiàng)卡顯示可從選定的配合約束創(chuàng)建的標(biāo)準(zhǔn)連接的類型包括動(dòng)畫圖示。選擇剪刀上刃和下刃創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)連接如圖13-7所示。如果未選定配合約束，則在默認(rèn)情況下，Inventor將創(chuàng)建空間連接（6個(gè)自由度）。圖13-6【轉(zhuǎn)換約束】對話框圖13-7【轉(zhuǎn)換約束】創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)連接選擇【插入】選項(xiàng)確定后，剪刀的上下刃兩個(gè)零件間就建立了旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)連接，如圖13-8所示?？梢钥吹叫逻B接位于【標(biāo)準(zhǔn)連接】節(jié)點(diǎn)下的瀏覽器中。此外，將顯示【移動(dòng)組】節(jié)點(diǎn)，上刃從固定組移動(dòng)到移動(dòng)組。這時(shí)拖動(dòng)剪刀上刃或選擇仿真面板上的播放工具，上刃就會(huì)圍繞中間的旋轉(zhuǎn)軸而旋轉(zhuǎn)。圖13-8【轉(zhuǎn)換約束】后的瀏覽器13.2.3插入運(yùn)動(dòng)類型

【插入運(yùn)動(dòng)類型】是完全手動(dòng)的添加約束方法。使用【插入運(yùn)動(dòng)類型】可以添加標(biāo)準(zhǔn)、滾動(dòng)、滑動(dòng)、二維接觸和力連接。前面已經(jīng)介紹了對于標(biāo)準(zhǔn)連接，可選擇自動(dòng)地或一次一個(gè)連接地將裝配約束轉(zhuǎn)換成連接。而對于其他所有的連接類型，【插入運(yùn)動(dòng)類型】是添加連接的唯一方式。在機(jī)構(gòu)中插入運(yùn)動(dòng)類型的典型工作流程是：（1）確定所需連接的類型?？紤]所具有的與所需的自由度數(shù)和類型，還要考慮力和接觸。（2）如果知道在兩個(gè)零部件的其中一個(gè)上定義坐標(biāo)系所需的任何幾何圖元，這時(shí)就需要返回裝配模式下【部件和零件】添加所需圖元。（3）單擊【運(yùn)動(dòng)仿真】標(biāo)簽欄【運(yùn)動(dòng)類型】面板上的【插入運(yùn)動(dòng)類型】工具，打開如圖13-9所示【插入運(yùn)動(dòng)類型】對話框，【插入運(yùn)動(dòng)類型】對話框頂部的下拉菜單中列出了各種可用的連接。該對話框的底部則提供了與選定連接類型相應(yīng)的選擇工具。默認(rèn)情況下指定為“空間自由運(yùn)動(dòng)”，空間自由運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫將連續(xù)循環(huán)播放。也可選擇【連接類型】菜單右側(cè)的顯示連接表工具，打開連接表如圖13-10所示，該表顯示了每個(gè)連接類別和特定連接類型的視覺表達(dá)。單擊圖標(biāo)來選擇連接類型。選擇連接類型后，可用的選項(xiàng)將立即根據(jù)連接類型變化。對于所有連接（三維接觸除外），【先拾取零件】工具可以在選擇幾何圖元前選擇連接零部件。這使得選擇圖元（點(diǎn)、線或面）更加容易。（4）從連接菜單或【連接表】選擇所需連接類型。（5）選擇定義連接所需的其他任何選項(xiàng)。（6）為兩個(gè)零部件定義連接坐標(biāo)系。（7）單擊【確定】或【應(yīng)用】。這兩個(gè)操作均可以添加連接，而單擊【確定】還將關(guān)閉此對話框。圖13-9【插入運(yùn)動(dòng)類型】對話框圖13-10【連接表】對話框?yàn)榱嗽趧?chuàng)建約束的時(shí)候能夠恰如其分地使用各種連接，下面詳細(xì)介紹一下【插入運(yùn)動(dòng)類型】的幾種類型：1.插入標(biāo)準(zhǔn)連接【連接類型選擇】選擇標(biāo)準(zhǔn)連接類型添加至機(jī)構(gòu)時(shí)，要考慮在兩個(gè)零部件和兩個(gè)連接坐標(biāo)系的相對運(yùn)動(dòng)之間所需的自由度。插入運(yùn)動(dòng)類型時(shí)，將兩個(gè)連接坐標(biāo)系分別置于兩個(gè)零部件上。應(yīng)用連接時(shí)，將定位兩個(gè)零部件，以便使它們的坐標(biāo)系能夠完全重合。然后，再根據(jù)連接類型，在兩個(gè)坐標(biāo)系之間進(jìn)而在兩個(gè)零部件之間創(chuàng)建自由度。標(biāo)準(zhǔn)連接類型有：旋轉(zhuǎn)、平移、柱面運(yùn)動(dòng)、球面運(yùn)動(dòng)、平面運(yùn)動(dòng)、球面圓槽運(yùn)動(dòng)、線-面運(yùn)動(dòng)、點(diǎn)-面運(yùn)動(dòng)、空間自由運(yùn)動(dòng)和焊接等等。讀者可以根據(jù)零件的特點(diǎn)以及零部件間的運(yùn)動(dòng)形式選擇相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)連接類型。各種標(biāo)準(zhǔn)連接的添加步驟大致相同，這里為節(jié)省篇幅僅以剪刀插入【旋轉(zhuǎn)】為例來說明一下具體操作。打開零部件的運(yùn)動(dòng)仿真模式，單擊【運(yùn)動(dòng)仿真】標(biāo)簽欄【運(yùn)動(dòng)類型】面板上的【插入運(yùn)動(dòng)類型】工具，打開如圖13-9所示【插入運(yùn)動(dòng)類型】對話框；在【連接類型】菜單或連接表中，選擇【鉸鏈（旋轉(zhuǎn)）運(yùn)動(dòng)】；在圖形窗口中，指定零部件的連接坐標(biāo)系。選擇剪刀的下刃的接觸面上的旋轉(zhuǎn)曲線（由于繞軸旋轉(zhuǎn)要定義Z軸和原點(diǎn)，要選擇環(huán)形邊，如果已選擇柱面或線性邊，則原點(diǎn)將設(shè)置在圖元中間，所以選擇接觸面上的旋轉(zhuǎn)曲線），如圖13-11所示，出現(xiàn)圖示連接空間坐標(biāo)軸，這的X、Y和Z軸是從選定的幾何圖元中衍生的，與零件或裝配坐標(biāo)系無關(guān)。這坐標(biāo)軸使用形狀來區(qū)分軸，單箭頭表示X矢量，雙箭頭表示Y矢量，Z矢量使用三箭頭來表示。這里我們只需指定旋轉(zhuǎn)軸Z軸即可，如圖13-12所示，單擊右鍵打開關(guān)聯(lián)菜單，選擇“繼續(xù)”，則開始連接2的選擇，同樣選擇上刃接觸面上的旋轉(zhuǎn)曲線。方向相反的時(shí)候可以通過單擊，以改變方向。圖13-11選擇下刃圖13-12“繼續(xù)”關(guān)聯(lián)菜單選擇【確定】完成旋轉(zhuǎn)插入鏈接。如果要編輯插入運(yùn)動(dòng)類型，可以在瀏覽器中選擇標(biāo)準(zhǔn)連接項(xiàng)下剛剛添加的連接，右鍵單擊打開關(guān)聯(lián)菜單如圖13-13所示，選擇【編輯】，則會(huì)打開【修改連接】對話框如圖13-14所示，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)連接的修改。圖13-13【編輯】關(guān)聯(lián)菜單圖13-14【修改連接】對話框2.插入滾動(dòng)連接創(chuàng)建一個(gè)部件并添加一個(gè)或多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)連接后，還可以在兩個(gè)零部件（這兩個(gè)零部件之間有一個(gè)或多個(gè)自由度）之間插入其他（滾動(dòng)、滑動(dòng)、二維接觸和力）連接。但是必須手動(dòng)插入這些連接；前面已經(jīng)介紹這點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)連接不同，滾動(dòng)、滑動(dòng)、二維接觸和力等連接無法通過約束轉(zhuǎn)換自動(dòng)創(chuàng)建。滾動(dòng)連接可以封閉運(yùn)動(dòng)回路，并且除錐面連接外，可以用于彼此之間存在二維相對運(yùn)動(dòng)的零部件?？梢詢H在彼此之間存在相對運(yùn)動(dòng)的零部件之間創(chuàng)建滾動(dòng)連接。因此，在包含滾動(dòng)連接的兩個(gè)零部件的機(jī)構(gòu)中，必須至少有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)連接。滾動(dòng)連接應(yīng)用永久接觸約束。滾動(dòng)連接可以有兩種不同的行為，具體取決于在連接創(chuàng)建期間所選的選項(xiàng)：滾動(dòng)選項(xiàng)僅能確保齒輪的耦合轉(zhuǎn)滾動(dòng)和相切選項(xiàng)可以確保兩個(gè)齒輪之間的相切以及齒輪的耦合轉(zhuǎn)動(dòng)打開零部件的運(yùn)動(dòng)仿真模式，單擊【運(yùn)動(dòng)仿真】標(biāo)簽欄【運(yùn)動(dòng)類型】面板上的【插入運(yùn)動(dòng)類型】工具，打開如圖13-9所示【插入運(yùn)動(dòng)類型】對話框；在【連接類型】菜單或連接表中，選擇【傳動(dòng)連接】，打開如圖13-15所示對話框選擇相應(yīng)的連接類型或者打開傳動(dòng)連接的連接表如圖13-16所示后選擇需要的連接類型；然后根據(jù)具體的連接類型和零部件的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)按照插入運(yùn)動(dòng)類型的指示為零部件插入滾動(dòng)連接。圖13-15【插入運(yùn)動(dòng)類型】對話框圖13-16傳動(dòng)連接的【連接表】對話框3.插入二維接觸連接二維接觸連接和三維接觸連接（力）同屬于非永久連接。其他均屬于永久連接。插入二維接觸連接操作如下：（1）打開零部件的運(yùn)動(dòng)仿真模式，單擊【運(yùn)動(dòng)仿真】標(biāo)簽欄【運(yùn)動(dòng)類型】面板上的【插入運(yùn)動(dòng)類型】工具，打開如圖13-9所示【插入運(yùn)動(dòng)類型】對話框；（2）在【連接類型】菜單或連接表中，選擇【2DContact】，打開如圖13-17所示對話框，選擇相應(yīng)的連接類型或者打開二維接觸連接的連接表（如圖13-18所示）后選擇確認(rèn)。插入二維接觸連接的時(shí)候需要選擇零部件上的兩個(gè)回路，這兩個(gè)回路一般在同一平面上。（3）創(chuàng)建連接后，需要將特性添加到二維接觸連接。在瀏覽器上選擇剛剛添加的接觸連接下的二維接觸連接，右鍵單擊打開關(guān)聯(lián)菜單，如圖13-19所示，選擇特性。打開二維接觸特性對話框，如圖13-20所示?？梢赃x擇要顯示的是作用力還是反作用力，以及要顯示的力的類型（法向力、切向力或合力）。如果需要，可以對法向力、切向力和合力矢量進(jìn)行縮放和/或著色，使查看更加容易。圖13-17【2DContact】對話框圖13-18二維接觸連接的連接表圖13-19改變二維接觸連接特性圖13-20二維接觸特性對話框在圖13-20中，選擇【抑制連接】復(fù)選框，系統(tǒng)在進(jìn)行所有計(jì)算時(shí)將此二維接觸連接排除在外，但不是從機(jī)構(gòu)中將其完全刪除。默認(rèn)【抑制連接】處于未選定狀態(tài)。單擊【反轉(zhuǎn)正向】，可以反轉(zhuǎn)零部件上曲線的正向。打開【2DContact】對話框，選擇剪刀下刃的止動(dòng)點(diǎn)如圖13-21所示；系統(tǒng)要求繼續(xù)選擇曲線2回路，選擇剪刀上刃的下表面，如圖13-22所示；這時(shí)建立了兩個(gè)相對坐標(biāo)系，單擊“確定”按鈕。拖動(dòng)上刃，使剪刀運(yùn)動(dòng)，這時(shí)系統(tǒng)提示要求我們檢查精確接觸的定義，如圖13-23所示。在瀏覽器上選擇剛剛添加的接觸連接下的二維接觸連接，右鍵單擊打開關(guān)聯(lián)菜單如圖13-19所示，選擇“特性”選項(xiàng)。系統(tǒng)打開二維接觸特性對話框，如圖13-24所示，這時(shí)剛剛建立的二維接觸連接的坐標(biāo)系又顯示在零件上，由于上下刃在底端部接觸碰撞后彈開，分別將剪刀上下刃的Z軸方向背向，這時(shí)可以拖動(dòng)剪刀上刃使其運(yùn)動(dòng)接觸下刃后會(huì)彈開，二維接觸插入完成。圖13-21選擇剪刀下刃的止動(dòng)點(diǎn)圖13-22選擇剪刀上刃的下表面圖13-23定義精確接觸方向4.插入滑動(dòng)連接滑動(dòng)連接與滾動(dòng)連接類似，可以封閉運(yùn)動(dòng)回路，并且可以在具有二維相對運(yùn)動(dòng)的零部件之間工作?？梢詢H在具有二維相對運(yùn)動(dòng)的零部件之間創(chuàng)建滑動(dòng)連接。連接坐標(biāo)系將會(huì)被定位在接觸點(diǎn)。連接運(yùn)動(dòng)處于由矢量Z1（法線）和X1（切線）定義的平面中。接觸平面由矢量Z1和Y1定義。這些連接應(yīng)用永久接觸約束，且沒有切向載荷?；瑒?dòng)連接包括平面圓柱運(yùn)動(dòng)、圓柱-圓柱外滾動(dòng)、圓柱-圓柱內(nèi)滾動(dòng)、凸輪-滾子運(yùn)動(dòng)、圓槽滾子運(yùn)動(dòng)等連接類型。

圖13-24編輯二維接觸特性5.插入力連接前面已經(jīng)介紹，力連接（三維接觸連接）和二維接觸連接一樣都為非永久性接觸，而且可以使用三維接觸連接模擬非永久穿透接觸。力連接主要使用彈簧/阻尼器/千斤頂連接對作用/反作用力進(jìn)行仿真。其具體操作與以上介紹的其他插入運(yùn)動(dòng)類型大致相同?，F(xiàn)在簡單介紹一下剪刀的三維接觸連接的插入。這里為部件添加一個(gè)彈簧：線性彈簧力就是彈簧的張力與其伸長或者縮短的長度成正比的力，且力的方向與彈簧的軸線方向一致。要為部件添加線性彈簧力，可以：單擊【運(yùn)動(dòng)仿真】標(biāo)簽欄【運(yùn)動(dòng)類型】面板上的【插入運(yùn)動(dòng)類型】工具，打開如圖13-9所示【插入運(yùn)動(dòng)類型】對話框。在【連接類型】菜單或連接表中，選擇【力連接】中的彈簧/阻尼器/選項(xiàng)，或者打開力連接的連接表，如圖13-25所示，選擇彈簧/阻尼器/選項(xiàng)，確認(rèn)后，打開提示選擇零部件對話框如圖13-26所示。選擇要添加線性彈簧力的零部件上的兩個(gè)點(diǎn)為彈簧的兩個(gè)端點(diǎn)。單擊【確定】按鈕，完成線性彈簧力的創(chuàng)建，此時(shí)在零部件上出現(xiàn)一個(gè)彈簧圖標(biāo)，如圖13-27所示。此時(shí)彈簧連接未被激活，這一點(diǎn)從瀏覽器中也可以觀察到。如圖13-28所示，力鉸鏈項(xiàng)目下的彈簧/阻尼器/連接前的彈簧圖標(biāo)是暗色的，證明其還未被激活。圖13-25力連接表對話框圖13-26【力連接】插入對話框右鍵單擊彈簧圖標(biāo)取消選擇【抑制傳動(dòng)器】選項(xiàng)，該連接激活。但是彈簧的各種參數(shù)如剛度系數(shù)、長度、彈簧的直徑、圈數(shù)等還未被指定。圖13-27零部件上出現(xiàn)彈簧圖標(biāo)圖13-28力連接未被激活繼續(xù)右鍵單擊彈簧圖標(biāo)，打開關(guān)聯(lián)菜單，選擇【特性】選項(xiàng)，打開如圖13-29所示的【螺旋彈簧】對話框。這里可以設(shè)置彈簧剛度、自由長度、阻尼，以及彈簧的類型包括螺旋彈簧、彈簧、彈簧阻尼器、阻尼器和千斤頂，進(jìn)而設(shè)置彈簧的特性和尺寸。兩個(gè)接觸零部件之間除了外力的作用之外，當(dāng)他們發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，零部件的接觸面之間會(huì)存在一定的阻力，這個(gè)阻力的添加也是通過力連接來完成的。如剪刀的上下刃的相對旋轉(zhuǎn)接觸面間就存在阻力，要添加這個(gè)阻力，首先在【連接類型】菜單或連接表中，選擇【力連接】中的【3Dcontact】選項(xiàng)，如圖13-30所示。選擇需要添加的零部件即可。

圖13-29【螺旋彈簧】對話框圖13-30插入【3Dcontact】對話框要定義接觸集合需要選擇【運(yùn)動(dòng)仿真】瀏覽器中的【力鉸鏈】目錄，選擇接觸集合，單擊右鍵，選擇打開菜單上的【特性】選項(xiàng)，則打開如圖13-31所示的【3Dcontact】對話框。和彈簧連接類似，可以定義接觸集合的剛度、阻尼、摩擦力和零件的接觸點(diǎn)。然后【確定】就添加了接觸力。圖13-31【3Dcontact】對話框圖13-32【定義重力】對話框6.定義重力重力是外力的一種特殊情況，地球引力所產(chǎn)生的力，作用于整個(gè)機(jī)構(gòu)。其設(shè)置步驟如下：在運(yùn)動(dòng)仿真瀏覽器中的【外部載荷】/【重力】上單擊鼠標(biāo)右鍵。從顯示的關(guān)聯(lián)菜單中，選擇【定義重力】選項(xiàng)。打開如圖13-32所示的【定義重力】對話框。在圖形窗口中，選擇要定義重力的圖元。該圖元必須屬于固定組。在選定的圖元上會(huì)顯示一個(gè)黃色箭頭，如圖13-33所示。單擊【反向】按鈕，可以更改重力箭頭的方向。如果需要，在【值】框中輸入要為重力設(shè)置的值。單擊【確定】按鈕，完成重力設(shè)置。圖13-33重力設(shè)置后的剪刀13.2.4添加力和力矩

力或者力矩都施加在零部件上，并且力或者力矩都不會(huì)限制運(yùn)動(dòng)，也就是說它們不會(huì)影響模型的自由度，但是力或者力矩能夠?qū)\(yùn)動(dòng)造成影響，如減緩運(yùn)動(dòng)速度或者改變運(yùn)動(dòng)方向等。作用力直接作用在物體上從而使其能夠運(yùn)動(dòng)，包括單作用力和單作用力矩，作用力和反作用力（力矩）。單作用力（力矩）作用在剛體的某一個(gè)點(diǎn)上。要添加單作用力，可以按如下步驟操作：單擊【運(yùn)動(dòng)仿真】標(biāo)簽欄【加載】面板上的【力】工具按鈕，打開【力】對話框，如圖13-34所示。如果要添加轉(zhuǎn)矩，則單擊【扭矩】按鈕，打開【扭矩】對話框，如圖13-35所示。單擊【位置】按鈕，然后在圖形窗口中的分量上選擇力或轉(zhuǎn)矩的應(yīng)用點(diǎn)，如圖13-36所示。圖13-34【力】對話框圖13-35【扭矩】對話框再次單擊【位置】按鈕，在圖形窗口中選擇第二個(gè)點(diǎn)。選定的兩個(gè)點(diǎn)可以定義力或轉(zhuǎn)矩矢量的方向，其中，以選定的第一個(gè)點(diǎn)作為基點(diǎn)，選定的第二個(gè)點(diǎn)處的箭頭作為提示，如圖13-37所示?？梢詥螕簟痉聪颉恳詫⒘蜣D(zhuǎn)矩矢量的方向反向。圖13-36插入著力點(diǎn)圖13-37確定力或轉(zhuǎn)矩方向在【大小】文本框中，可以定義力或轉(zhuǎn)矩大小的值。可以輸入常數(shù)值，也可以輸入在仿真過程中變化的值。單擊框右側(cè)的方向箭頭打開數(shù)據(jù)類型菜單。從數(shù)據(jù)類型菜單中，可以選擇【常數(shù)值】或【輸入圖示器】。如圖13-38所示。圖13-38【輸入圖示器】選擇框選擇【輸入圖示器】，則打開【大小】對話框，如圖13-39所示。單擊【大小】文本框中顯示的圖標(biāo)，然后使用輸入圖示器定義一個(gè)在仿真過程中變化的值。圖13-39【大小】對話框圖形的垂直軸表示力或轉(zhuǎn)矩載荷。水平軸表示時(shí)間。力或轉(zhuǎn)矩繪制由紅線表示。左鍵雙擊一時(shí)間位置可以添加一個(gè)新的基準(zhǔn)點(diǎn)，如圖13-40所示。光標(biāo)拖動(dòng)藍(lán)色的基準(zhǔn)點(diǎn)可以輸入力或扭矩的大小。精確輸入力或轉(zhuǎn)矩時(shí)可以使用【起始點(diǎn)】和【結(jié)束點(diǎn)】來定義，X輸入時(shí)間點(diǎn)，Y輸入力或轉(zhuǎn)矩的大小。單擊【固定載荷方向】，以固定力或轉(zhuǎn)矩在部件的絕對坐標(biāo)系中的方向。單擊【關(guān)聯(lián)載荷方向】，將力或轉(zhuǎn)矩的方向與包含力或轉(zhuǎn)矩的分量關(guān)聯(lián)起來。為使力或轉(zhuǎn)矩矢量顯示在圖形窗口中，單擊【顯示】以使力或轉(zhuǎn)矩矢量可見。如果需要，可以更改力或轉(zhuǎn)矩矢量的比例，從而使所有的矢量可見。該參數(shù)默認(rèn)值為0.01。如果要更改力或轉(zhuǎn)矩矢量的顏色，單擊顏色框，打開【顏色】對話框，然后為力或轉(zhuǎn)矩矢量選擇顏色。單擊【確定】按鈕，完成單作用力的添加。

圖13-40添加基準(zhǔn)點(diǎn)以及輸入力大小13.2.5未知力的添加

有時(shí)為了運(yùn)動(dòng)仿真能夠使得機(jī)構(gòu)停在一個(gè)指定位置，而這個(gè)平衡的力很難確定，這時(shí)就可以借助于添加未知力來計(jì)算所需力的大小。使用未知力來計(jì)算機(jī)構(gòu)在指定的一組位置保持靜態(tài)平衡時(shí)所需的力、轉(zhuǎn)矩或千斤頂，在計(jì)算時(shí)需要考慮所有外部影響，包括重力、彈力、外力或約束條件等。而且機(jī)構(gòu)只能有一個(gè)遷移度。下面簡單介紹一下未知力的添加步驟：1.單擊【運(yùn)動(dòng)仿真】標(biāo)簽欄【結(jié)果】面板上的【未知力】，打開如圖13-41所示【未知力】對話框。2.選擇適當(dāng)?shù)牧︻愋停骸傲Α?、“轉(zhuǎn)矩”或“千斤頂”。（1）.對于力或轉(zhuǎn)矩：單擊【位置】按鈕，然后在圖形窗口中單擊零件上一個(gè)點(diǎn)。單擊【方向】按鈕，然后在圖形窗口中單擊第二個(gè)連接零部件上的可用圖元，通過確定在圖形窗口中繪制的矢量的方向來指定力或轉(zhuǎn)矩的方向。選擇可用的圖元，例如線性邊、圓柱面或草圖直線。圖形窗口中會(huì)顯示一個(gè)黃色矢量來表明力或轉(zhuǎn)矩的方向。在圖形窗口中將確定矢量的方向。可以改變矢量方向并使其在整個(gè)計(jì)算期間保持不變。必要的話單擊“反向”按鈕，將力或轉(zhuǎn)矩的方向（也就是黃色矢量的方向）反向。單擊【固定載荷方向】按鈕，可以鎖定力或轉(zhuǎn)矩的方向。此外，如果要將方向與有應(yīng)用點(diǎn)的零件相關(guān)聯(lián)，單擊【關(guān)聯(lián)載荷方向】按鈕，然后使其可以移動(dòng)。（2）.對于千斤頂：單擊【位置一】按鈕，然后在圖形窗口中單擊某個(gè)零件上的可用圖元。單擊【位置二】按鈕，然后在圖形窗口中單擊某個(gè)零件上的可用圖元，以選擇第二個(gè)應(yīng)用點(diǎn)并指定力矢量的方向。直線P1-P2定義了千斤頂上未知力的方向。圖形窗口中會(huì)顯示一個(gè)代表力的黃色矢量。3．在【運(yùn)動(dòng)】選項(xiàng)的下拉列表中，選擇機(jī)構(gòu)的一個(gè)連接。4．如果選定的連接有兩個(gè)或兩個(gè)以上自由度，則在【自由度】框中選擇受驅(qū)動(dòng)的那個(gè)自由度。【初始位置】框?qū)@示選定自由度的初始位置。5．在【最終位置】文本框中輸入所需的最終位置。6．【步長數(shù)】框調(diào)整中間位置數(shù)。默認(rèn)是100個(gè)步長。7．【更多】選項(xiàng)按鈕顯示與在圖形窗口中顯示力、轉(zhuǎn)矩或千斤頂矢量相關(guān)的參數(shù)。單擊【顯示】以在圖形窗口中顯示矢量并啟用【比例】和【顏色】字段。要縮放力、轉(zhuǎn)矩或千斤頂矢量，以便在圖形窗口中看到整個(gè)矢量，可以在【比例】字段中輸入系數(shù)。系數(shù)默認(rèn)值為0.01。如果要選擇矢量在圖形窗口中的顏色，單擊顏色框打開Microsoft的【顏色】對話框。8．單擊【確定】按鈕。輸出圖示器將自動(dòng)打開，并在【未知力】目錄下顯示變量fr‘?’或mm‘?’（針對搜索的力或轉(zhuǎn)矩），如圖13-42所示。

圖13-41【未知力】對話框圖14-42添加未知力后的【輸出圖示】器瀏覽器

13.2.6修復(fù)冗余

在插入運(yùn)動(dòng)類型和添加約束的工作做完后，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生過約束的情況，使得運(yùn)動(dòng)仿真不能按照我們要求的那樣順利進(jìn)行。Inventor2012的【機(jī)構(gòu)狀態(tài)】功能在這方面給了我們很大的方便，可以幫助我們查找并修復(fù)多余約束的情況。僅在“自動(dòng)轉(zhuǎn)換對標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接的約束”選項(xiàng)未被激活時(shí)，此功能才可用。如果使用“自動(dòng)轉(zhuǎn)換對標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接的約束”選項(xiàng)，軟件將自動(dòng)修復(fù)所有冗余。單擊【運(yùn)動(dòng)仿真】標(biāo)簽欄【運(yùn)動(dòng)類型】面板上的【機(jī)構(gòu)狀態(tài)】工具，打開如圖13-43所示【機(jī)械裝置狀態(tài)和冗余】對話框?！緳C(jī)械裝置狀態(tài)和冗余】對話框在【模型信息】欄中顯示了機(jī)構(gòu)的冗余度以及遷移度。具體的修復(fù)冗余步驟如下：1．在【機(jī)械裝置狀態(tài)和冗余】對話框的【封閉運(yùn)動(dòng)鏈】組中，單擊【下一個(gè)鏈】圖標(biāo)直到【初始連接】列大于0。2．如果系統(tǒng)建議通過改變連接以刪除多余約束，則該建議將顯示在緊鄰連接右側(cè)的【多余約束】列中，而修改后的連接將顯示在【最終連接】列中。圖13-43【機(jī)械裝置狀態(tài)和冗余】對話框3．如果需要，可以使用垂直滾動(dòng)條來移動(dòng)建議更改的連接，直到它顯示在窗口中。4．如果軟件不能建議進(jìn)行更改，則在【多余約束】列的頂部將顯示一個(gè)警告圖標(biāo)。系統(tǒng)在找不到解決方案時(shí)，并不意味著沒有解決方案。在【最終連接】列中，手動(dòng)修改鏈中的某些連接也可以刪除過約束。5．對所有過約束運(yùn)動(dòng)鏈重復(fù)步驟2和3。6．當(dāng)模型信息組指明不再有任何多余約束時(shí)，單擊【測試】按鈕，進(jìn)行測試。7．系統(tǒng)將嘗試裝配機(jī)構(gòu)，如果不成功，會(huì)顯示一條警告消息。如果不想進(jìn)行修改，還可以在單擊【確定】之前隨時(shí)單擊【重設(shè)模型】。此時(shí)會(huì)使模型返回其原始狀態(tài)。8．機(jī)構(gòu)不再過約束時(shí)，單擊【確定】按鈕保存這些操作，完成修復(fù)。13.2.7動(dòng)態(tài)零件運(yùn)動(dòng)

前面已經(jīng)為要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真的零部件插入運(yùn)動(dòng)類型，建立了運(yùn)動(dòng)約束以及添加了相應(yīng)的力和轉(zhuǎn)矩，在運(yùn)行仿真前要對機(jī)構(gòu)進(jìn)行一定的核查，以防止在仿真過程中出現(xiàn)不必要的錯(cuò)誤。使用【動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)】功能就是通過鼠標(biāo)為運(yùn)動(dòng)部件添加驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)實(shí)體來測試機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)?？梢岳檬髽?biāo)左鍵選擇運(yùn)動(dòng)部件，拖動(dòng)此部件使其運(yùn)動(dòng)，查看運(yùn)動(dòng)情況是否與設(shè)計(jì)初衷相同，以及是否存在一些約束連接上的錯(cuò)誤。鼠標(biāo)左鍵選擇運(yùn)動(dòng)部件上的點(diǎn)就是拖動(dòng)時(shí)施力的著力點(diǎn)，拖動(dòng)時(shí)，力的方向由零部件上的選擇點(diǎn)和每一瞬間的光標(biāo)位置之間的直線決定。力的大小根據(jù)這兩點(diǎn)之間的距離系統(tǒng)會(huì)自己來計(jì)算，當(dāng)然距離越大施加的力也越大。力在圖形窗口中顯示為一個(gè)黑色矢量，如圖13-44所示。鼠標(biāo)的操作產(chǎn)生了使實(shí)體移動(dòng)的外力。當(dāng)然這時(shí)對機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)有影響的不只是添加的鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)力，系統(tǒng)也會(huì)將所有定義的動(dòng)態(tài)作用如彈簧、連接、接觸等考慮在內(nèi)?！緞?dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)】功能是一種連續(xù)的仿真模式，但是它只是執(zhí)行計(jì)算而不保存計(jì)算，而且對于運(yùn)動(dòng)仿真沒有時(shí)間結(jié)束的限制。這也是它與【仿真播放器】進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)仿真的主要不同之處。下面簡單介紹一下動(dòng)態(tài)零件運(yùn)動(dòng)的操控面板和操作步驟：（1）單擊【運(yùn)動(dòng)仿真】標(biāo)簽欄【結(jié)果】面板上的【動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)】工具，在原來的【仿真播放器】位置打開如圖13-45所示的【零件運(yùn)動(dòng)】操控面板。此時(shí)可以看到機(jī)構(gòu)在已添加的力和約束下會(huì)運(yùn)動(dòng)。圖13-44施加力顯示的箭頭圖13-45【零件運(yùn)動(dòng)】操控面板（2）選擇【暫停】按鈕，可以停止由已經(jīng)定義的動(dòng)態(tài)參數(shù)產(chǎn)生的任何運(yùn)動(dòng)。點(diǎn)擊完【暫?！堪粹o后，【開始】按鈕將代替【暫?！堪粹o。單擊【開始】按鈕后，將啟動(dòng)使用鼠標(biāo)所施加的力產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)。（3）在運(yùn)動(dòng)部件上，選擇驅(qū)動(dòng)力的著力點(diǎn)，同時(shí)按住鼠標(biāo)左鍵并移動(dòng)鼠標(biāo)對部件施加驅(qū)動(dòng)力。對零件施加的外力與零件上的點(diǎn)到鼠標(biāo)光標(biāo)位置之間的距離成正比，拖動(dòng)方向?yàn)槭┘拥牧Φ姆较?。零件將根?jù)此力移動(dòng)，但只會(huì)以物理環(huán)境允許的方式移動(dòng)。在移動(dòng)過程中，參數(shù)項(xiàng)中【應(yīng)用的力】顯示框?qū)@示鼠標(biāo)仿真力的大小，該字段的值會(huì)隨著鼠標(biāo)的每次移動(dòng)而發(fā)生更改。而且只能通過在圖形窗口中移動(dòng)鼠標(biāo)來更改此字段的值。當(dāng)鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)力需要鼠標(biāo)在很大位移才能驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件（或鼠標(biāo)移動(dòng)很小距離便產(chǎn)生很大的力）的時(shí)候，可以更改參數(shù)項(xiàng)中【放大鼠標(biāo)移動(dòng)的系數(shù)】文本框中的值。這將增大或減小應(yīng)用于零件上的點(diǎn)到光標(biāo)位置之間距離的力的比例，比例系數(shù)增大的時(shí)候很小的鼠標(biāo)位移可以產(chǎn)生很大的力，比例系數(shù)變小的時(shí)候相反。默認(rèn)情況下，此因子值為0.01。當(dāng)需要限制驅(qū)動(dòng)力的大小的時(shí)候可以選擇更改參數(shù)項(xiàng)中【最大力】文本框中應(yīng)用的力的最大值。當(dāng)設(shè)定最大力后，無論力的應(yīng)用點(diǎn)到鼠標(biāo)光標(biāo)之間的距離多大，所施加的力最大只能為設(shè)定值。默認(rèn)力的最大值為100N。下面介紹一下【零件運(yùn)動(dòng)】操控面板上的其他幾個(gè)按鈕：1．【抑制驅(qū)動(dòng)條件】按鈕此按鈕可以在連接上的強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)影響了零件的動(dòng)作的時(shí)候停止此強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)造成的影響。默認(rèn)情況下，強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)在動(dòng)態(tài)零件運(yùn)動(dòng)模式下不處于激活狀態(tài)。此外，如果此連接上的強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)受到了抑制，而要使此強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)影響此零件的動(dòng)作，選擇【解除抑制驅(qū)動(dòng)條件】。2．阻尼類型阻尼的大小對于機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)起到的影響不可小視，Inventor2012的【零件運(yùn)動(dòng)】提供了四種可添加給機(jī)構(gòu)的阻尼類型：在計(jì)算時(shí)將機(jī)械裝置阻尼考慮在內(nèi)在計(jì)算時(shí)忽略阻尼在計(jì)算時(shí)考慮弱阻尼在計(jì)算時(shí)考慮強(qiáng)阻尼。3．【將此位置記錄為初始位置】按鈕有時(shí)為了仿真的需要，要保存圖形窗口中的位置，作為機(jī)構(gòu)的初始位置。此時(shí)必須先停止仿真，選擇【將此位置記錄為初始位置】。然后，系統(tǒng)會(huì)退出仿真模式返回構(gòu)造模式，使機(jī)構(gòu)位于新的初始位置。此功能對于找出機(jī)構(gòu)的平衡位置非常有用。4．【重新啟動(dòng)仿真】按鈕當(dāng)需要使機(jī)構(gòu)回到仿真開始時(shí)的位置并重新啟動(dòng)計(jì)算時(shí)，可以選擇【重新啟動(dòng)模擬】按鈕。此時(shí)會(huì)保留先前使用的選項(xiàng)如阻尼等。5．【退出零件運(yùn)動(dòng)】按鈕在完成了【零件運(yùn)動(dòng)】模擬后，選擇【退出零件運(yùn)動(dòng)】按鈕可以返回構(gòu)造環(huán)境。13.3仿真及結(jié)果的輸出

在進(jìn)行仿真之前，熟悉仿真的環(huán)境設(shè)置以及如何更改環(huán)境設(shè)置，對正確而有效的進(jìn)行仿真還是很有幫助的。打開一個(gè)部件的【運(yùn)動(dòng)仿真】模式后，【仿真播放器】就自動(dòng)開啟，如圖13-46所示，下面簡單介紹一下【仿真播放器】的構(gòu)造及使用：1.工具欄單擊播放按鈕開始運(yùn)行仿真；單擊停止仿真；單擊使仿真返回到構(gòu)造模式，可以從中修改模型；單擊回放仿真；直接移動(dòng)到仿真結(jié)束；可以在仿真過程中取消激活屏幕刷新，仿真將運(yùn)行，但是沒有圖形表達(dá)；循環(huán)播放仿真直到單擊【停止】按鈕。圖13-46【仿真播放器】對話框13.3.1運(yùn)動(dòng)仿真設(shè)置

2.最終時(shí)間如圖13-47所示，最終時(shí)間決定了仿真過程持續(xù)的時(shí)間，缺省為1秒，仿真開始的時(shí)間永遠(yuǎn)為零。3.圖像如圖13-48所示，這一欄顯示仿真過程中要保存的圖像數(shù)（幀），其數(shù)值大小與【最終時(shí)間】是有關(guān)系的。默認(rèn)情況下，當(dāng)【最終時(shí)間】為默認(rèn)的1.000s時(shí)圖像數(shù)為100。最多為500,000個(gè)圖像。更改【最終時(shí)間】的值時(shí)，【圖像】字段中的值也將自動(dòng)更改以使其與新【最終時(shí)間】的比例保持不變。幀的數(shù)目決定了仿真輸出結(jié)果的表現(xiàn)細(xì)膩程度，幀的數(shù)目越多，則仿真的輸出動(dòng)畫播放越平緩。相反如果機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)較快，但是幀的數(shù)目又較少的話，則仿真的輸出動(dòng)畫就會(huì)出現(xiàn)快速播放甚至跳躍的情況。這樣就不容易仔細(xì)觀察仿真的結(jié)果及其運(yùn)動(dòng)細(xì)節(jié)。4.過濾器如圖13-49所示，【過濾器】可以控制幀顯示步幅。例如，如果【過濾器】為1，則每隔1幀顯示1個(gè)圖像。如果為5，則每隔5幀顯示1個(gè)圖像。只有仿真模式處于激活狀態(tài)且未運(yùn)行仿真時(shí)，才能使用該選項(xiàng)。默認(rèn)為1個(gè)圖像。圖13-47最終時(shí)間圖13-48圖像圖13-49過濾器5.模擬時(shí)間、百分比和計(jì)算實(shí)際時(shí)間如圖13-50所示，【模擬時(shí)間】值顯示機(jī)械裝置運(yùn)動(dòng)的持續(xù)時(shí)間；如圖13-51所示，【百分比】顯示仿真完成的百分比；如圖13-52所示，【計(jì)算實(shí)際時(shí)間】值顯示運(yùn)行仿真實(shí)際所花的時(shí)間?！灸M時(shí)間】值顯示機(jī)械裝置運(yùn)動(dòng)的持續(xù)時(shí)間，【百分比】顯示仿真完成的百分比，【計(jì)算實(shí)際時(shí)間】值顯示運(yùn)行仿真實(shí)際所花的時(shí)間。圖13-50模擬時(shí)間圖13-51百分比圖13-52計(jì)算實(shí)際時(shí)間13.3.2運(yùn)行仿真

當(dāng)仿真環(huán)境設(shè)置完畢以后，就可以進(jìn)行仿真了。參照上一節(jié)介紹的仿真面板的工具欄的介紹控制仿真過程。需要注意的是，通過拖動(dòng)滑動(dòng)條的滑塊位置，可以將仿真結(jié)果動(dòng)畫拖動(dòng)到任何一幀處停止，以便于觀察指定時(shí)間和位置處的仿真結(jié)果。運(yùn)行仿真的一般步驟是：（1）首先設(shè)置好仿真的參數(shù)（參考【分析設(shè)置】一節(jié)）。（2）然后打開仿真面板，可以單擊播放按鈕開始運(yùn)行仿真。（3）仿真結(jié)束后，產(chǎn)生仿真結(jié)果。（4）同時(shí)可以利用播放控制按鈕用來回放仿真動(dòng)畫?？梢愿淖兎抡娣绞?，同時(shí)觀察仿真過程中的時(shí)間和幀數(shù)。13.3.3仿真結(jié)果輸出

在完成了仿真之后，可以將仿真結(jié)果以各種形式輸出，以便于仿真結(jié)果的觀察。只有當(dāng)仿真全部完成之后才可以輸出仿真結(jié)果。1.輸出仿真結(jié)果為AVI文件如果要將仿真的動(dòng)畫保存為視頻文件，以便于在任何時(shí)候和地點(diǎn)方便的觀看仿真過程，可以使用運(yùn)動(dòng)仿真的“發(fā)布電影”功能。具體的步驟是：（1）單擊【運(yùn)動(dòng)仿真】標(biāo)簽欄【動(dòng)畫制作】面板中的【發(fā)布電影】工具按鈕，打開的【發(fā)布電影】對話框，如圖13-53所示。圖13-53【發(fā)布電影】對話框（2）通過【瀏覽】按鈕可以選擇AVI文件的保存路徑和文件名。選擇完畢后點(diǎn)擊【保存】按鈕，則打開【視頻壓縮】對話框，如圖13-54所示。【視頻壓縮】對話框可以指定要使用的視頻壓縮編解碼器。默認(rèn)的視頻壓縮編解碼器是“CinepakCodecbyRadius”?？梢允褂谩皦嚎s質(zhì)量”字段中的指示欄來更改壓縮質(zhì)量。一般均采用默認(rèn)設(shè)置。設(shè)置完畢后單擊【確定】按鈕。（3）單擊【運(yùn)行】開始或重放仿真。（4）仿真結(jié)束時(shí)，再次單擊【創(chuàng)建AVI】以停止記錄。圖13-54【視頻壓縮】對話框2.輸出圖示器

【輸出圖示器】可以用來分析仿真。在仿真過程中和仿真完成后，將顯示仿真中所有輸入和輸出變量的圖形和數(shù)值?！据敵鰣D示器】包含工具欄、瀏覽器、時(shí)間步長窗格和圖形窗口。單擊【輸出圖示器】工具，打開如圖13-55所示的【輸出圖示器】對話框。多次單擊【輸出圖示器】工具圖標(biāo)，可以打開多個(gè)輸出圖示器對話框。圖13-55【輸出圖示器】對話框下面以剪刀為例講述利用【輸出圖示器】進(jìn)行仿真分析的步驟：在瀏覽器中選擇剪刀下的【標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接】中的【鉸鏈（旋轉(zhuǎn)）運(yùn)動(dòng)】，右鍵打開關(guān)聯(lián)菜單選擇【特性】選項(xiàng)，打開如圖1