SolidWorks-Motion-運(yùn)動(dòng)仿真PP課件

SolidWorksMotion運(yùn)動(dòng)仿真培訓(xùn)SolidWorksMotion運(yùn)動(dòng)仿真培訓(xùn)1SolidWorksMotion課程安排課程內(nèi)容前言運(yùn)動(dòng)仿真基礎(chǔ)第01課運(yùn)動(dòng)仿真流程第02課配合及后處理第03課接觸、彈簧及阻尼簡(jiǎn)介第04課實(shí)體接觸第05課曲線接觸第06課凸輪合成第07課運(yùn)動(dòng)優(yōu)化第08課輸出結(jié)果到FEA第09課基于事件的仿真SolidWorksMotion課程安排課程2微積分讀書筆記微積分讀書筆記3SolidWorksSimulationPremiumSolidWorksSimulationProfessional靜態(tài)分析模態(tài)/屈曲穩(wěn)態(tài)/瞬態(tài)熱分析跌落測(cè)試疲勞機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)/動(dòng)力學(xué)優(yōu)化非線性時(shí)間-歷程瞬態(tài)響應(yīng)SolidWorksFlowSimulation隨機(jī)振動(dòng)壓力容器載荷工況合成諧波響應(yīng)復(fù)合材料SolidWorksSimulationPremiumS什么是機(jī)構(gòu)？機(jī)構(gòu)是用來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的構(gòu)件系統(tǒng)，是具有確定運(yùn)動(dòng)的實(shí)物組合體。任何系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)由以下要素決定：連接構(gòu)件的配合；部件的質(zhì)量和慣性屬性；對(duì)系統(tǒng)添加力（動(dòng)力學(xué)）；驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)(馬達(dá)或推進(jìn)器)時(shí)間；什么是機(jī)構(gòu)？5運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)零件在強(qiáng)迫或限制下運(yùn)動(dòng)整體完全受控制，并且無(wú)論在力和自重的狀況下只有一個(gè)運(yùn)動(dòng)零自由度動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)零件在受力狀況下自由運(yùn)動(dòng)在力的作用下部分受限制，并且有有限個(gè)運(yùn)動(dòng)大于零的自由度運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)6質(zhì)量和慣性一切物體總保持勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使他們改變這種狀態(tài)自由度：三個(gè)移動(dòng)自由度和三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度約束：減少自由度將限制構(gòu)件的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)分析牛頓第二定律：∑F=ma動(dòng)量守恒：∑M=dH/dt質(zhì)量和慣性7單位系統(tǒng)

SolidWorksMotion單位系統(tǒng)使用全局單位單位系統(tǒng)

SolidWorksMotion單位系統(tǒng)使用全您可從運(yùn)動(dòng)算例使用MotionManager，此為基于時(shí)間線的界面，包括有以下運(yùn)動(dòng)算例工具：動(dòng)畫：可使用動(dòng)畫形式裝展示配體的運(yùn)動(dòng)?；具\(yùn)動(dòng)：您可使用基本運(yùn)動(dòng)在裝配體上模仿馬達(dá)、彈簧、碰撞、以及引力。運(yùn)動(dòng)分析：您可使用運(yùn)動(dòng)分析裝配體上精確模擬和分析運(yùn)動(dòng)單元的效果（包括力、彈簧、阻尼、以及摩擦）。您可從運(yùn)動(dòng)算例使用MotionManager，此為基于時(shí)間9運(yùn)動(dòng)仿真界面過(guò)濾器運(yùn)動(dòng)仿真樹滾動(dòng)條工具條時(shí)間條鍵碼變化條運(yùn)動(dòng)算例標(biāo)簽時(shí)間線運(yùn)動(dòng)仿真界面過(guò)濾器運(yùn)動(dòng)仿真樹滾動(dòng)條工具條時(shí)間條鍵碼變化條運(yùn)動(dòng)Lesson1運(yùn)動(dòng)仿真流程課程要點(diǎn)：理解動(dòng)畫、運(yùn)動(dòng)、Motion應(yīng)用運(yùn)動(dòng)連接理解復(fù)合運(yùn)動(dòng)后處理創(chuàng)建結(jié)果圖解Lesson1運(yùn)動(dòng)仿真流程課程要點(diǎn)：11分析實(shí)例：車用千斤頂問(wèn)題描述：馬達(dá)轉(zhuǎn)速100rpm，頂部施加8900N載荷模擬重物，模擬機(jī)械起重機(jī)頂起重物的過(guò)程，并考慮重力影響下的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)狀況。分析目標(biāo)：查看馬達(dá)能量消耗狀況。分析實(shí)例：車用千斤頂設(shè)置向?qū)D設(shè)置向?qū)D13圖標(biāo)類型和意義圖標(biāo)類型和意義14最大馬達(dá)力矩:7244Nmm最大能量消耗:76W結(jié)果圖解:力矩與能量消耗

最大馬達(dá)力矩:7244Nmm最大能量消耗:76W結(jié)果練習(xí)1及結(jié)果練習(xí)1及結(jié)果Lesson2配合及其后處理課程要點(diǎn)：理解約束配合的概念應(yīng)用運(yùn)動(dòng)連接理解復(fù)合運(yùn)動(dòng)后處理創(chuàng)建結(jié)果圖解Lesson2配合及其后處理課程要點(diǎn)：17分析實(shí)例：曲柄問(wèn)題描述：利用配合連接各個(gè)機(jī)構(gòu)，數(shù)據(jù)點(diǎn)控制的逆時(shí)針馬達(dá)，模擬曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)狀況。分析目標(biāo)：查看導(dǎo)桿和滑塊的線性位移狀況。分析實(shí)例：曲柄基礎(chǔ)配合理解基礎(chǔ)配合理解19約束圖的理解一個(gè)重合和一個(gè)同心配合構(gòu)成一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)連一個(gè)同心配合構(gòu)成圓柱連接一個(gè)點(diǎn)和一個(gè)點(diǎn)同步（重合）配合構(gòu)成一個(gè)球形連接

一個(gè)點(diǎn)與軸同步構(gòu)成在直線上的連接約束圖的理解一個(gè)重合和一個(gè)同心配合構(gòu)成一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)連20在運(yùn)動(dòng)仿真中，配合關(guān)系應(yīng)該能反饋機(jī)構(gòu)在相應(yīng)的位置正確的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。.在運(yùn)動(dòng)仿真的環(huán)境中搭建裝配體在運(yùn)動(dòng)仿真中，配合關(guān)系應(yīng)該能反饋機(jī)構(gòu)在相應(yīng)的位置正確的運(yùn)動(dòng)關(guān)外部數(shù)據(jù)輸入配合過(guò)成功的提示外部數(shù)據(jù)輸入配合過(guò)成功的提示最大馬達(dá)力矩:10N-mm最大能量消耗:0.06W結(jié)果圖解:馬達(dá)力矩與能量消耗

最大馬達(dá)力矩:10N-mm最大能量消耗:0.06W結(jié)

運(yùn)動(dòng)結(jié)果圖解–絕對(duì)

組件在全局坐標(biāo)系下圖解組件在局部坐標(biāo)系下圖解

運(yùn)動(dòng)結(jié)果圖解–絕對(duì)

組件在全局坐標(biāo)系下圖解組件在局部坐

運(yùn)動(dòng)結(jié)果圖解–相對(duì)

組件在全局坐標(biāo)系下圖解組件在局部坐標(biāo)系下圖解

運(yùn)動(dòng)結(jié)果圖解–相對(duì)

組件在全局坐標(biāo)系下圖解組件在局部坐練習(xí)2練習(xí)2Lesson3接觸、彈簧及阻尼簡(jiǎn)介課程要點(diǎn)：3D接觸設(shè)置彈簧與阻尼運(yùn)動(dòng)仿真中的干涉檢查后處理創(chuàng)建結(jié)果圖解Lesson3接觸、彈簧及阻尼簡(jiǎn)介課程要點(diǎn)：27分析實(shí)例：彈射器問(wèn)題描述：投射臂馬達(dá)3秒鐘轉(zhuǎn)990度，并在3.4秒鐘控制失效，添加接觸關(guān)系以及定義彈簧與阻尼，完成物體拋射動(dòng)作。分析目標(biāo)：查看機(jī)構(gòu)運(yùn)作及彈簧相應(yīng)圖解。分析實(shí)例：彈射器創(chuàng)建馬達(dá)步驟1:控制馬達(dá)3秒轉(zhuǎn)動(dòng)990度步驟2:在3.4秒時(shí)讓馬達(dá)失效創(chuàng)建馬達(dá)步驟1:控制馬達(dá)3秒轉(zhuǎn)動(dòng)990度定義實(shí)體接觸定義實(shí)體接觸摩擦相關(guān)知識(shí)摩擦相關(guān)知識(shí)結(jié)果圖解力矩彈簧位移彈簧速度彈簧力結(jié)果圖解力矩彈簧位移彈簧速度彈簧力練習(xí)5關(guān)門器練習(xí)5關(guān)門器Lesson4實(shí)體接觸課程要點(diǎn)：接觸類型函數(shù)表達(dá)式收斂問(wèn)題創(chuàng)建結(jié)果圖解Lesson4實(shí)體接觸課程要點(diǎn)：34分析實(shí)例：鎖扣問(wèn)題描述：基于時(shí)間控制的馬達(dá)step(time,0,0D,1,90D)+step(time,1.5,0D,3,-90D)，控制鎖扣J型勾的運(yùn)動(dòng)，設(shè)定彈簧k=10.00N/mm，阻尼C=0.1Nmm/s。分析目標(biāo)：查看機(jī)構(gòu)運(yùn)作及相應(yīng)圖解。分析實(shí)例：鎖扣馬達(dá)分段函數(shù)馬達(dá)分段函數(shù)馬達(dá)設(shè)置界面馬達(dá)設(shè)置界面定義實(shí)體接觸使用低精度接觸關(guān)系導(dǎo)致計(jì)算失敗定義實(shí)體接觸使用低精度接觸關(guān)系導(dǎo)致計(jì)算失敗系統(tǒng)默認(rèn)的積分求解方法，是一種快速且精確的計(jì)算位移方法，用于廣泛的運(yùn)動(dòng)模擬中突然步長(zhǎng)大小更改而在模型中出現(xiàn)斷續(xù)力、斷續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，諸如接觸類，使用此積分方法可以獲得更高的精度，計(jì)算速度較慢。在運(yùn)動(dòng)足夠平穩(wěn)時(shí)，此方法對(duì)速度和加速度能提供更好的精確度，對(duì)于較小步長(zhǎng)也更精細(xì)，但計(jì)算緩慢。GSTIFFWSTIFFSI2-GSTIFF積分求解器系統(tǒng)默認(rèn)的積分求解方法，是一種快速且精確的計(jì)算位移方法，用于接觸力圖解精細(xì)圖解注意：碰撞時(shí)產(chǎn)生的峰值可以忽略不計(jì)GSTIFF結(jié)果圖解

接觸力圖解精細(xì)圖解注意：碰撞時(shí)產(chǎn)生的峰值可以忽略不計(jì)GSTI接觸力圖解精細(xì)圖解計(jì)算結(jié)果與GSTIFF求解器非常接近.WSTIFF計(jì)算結(jié)果接觸力圖解精細(xì)圖解計(jì)算結(jié)果與GSTIFF求解器非常接近.WS練習(xí)6后備箱蓋練習(xí)6后備箱蓋Lesson5曲線接觸課程要點(diǎn)：理解所定義接觸的類型后處理創(chuàng)建結(jié)果圖解Lesson5曲線接觸課程要點(diǎn)：43此問(wèn)題類似有限元分析中的2D簡(jiǎn)化此問(wèn)題類似有限元分析中的2D簡(jiǎn)化44分析實(shí)例：電影放映機(jī)問(wèn)題描述：如圖所示機(jī)構(gòu)讓裝置以一定轉(zhuǎn)速平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)分析目標(biāo)：查看機(jī)構(gòu)運(yùn)作及相應(yīng)圖解。分析實(shí)例：電影放映機(jī)定義曲線之間的接觸定義曲線之間的接觸定義曲線之間的接觸注意圖中的接觸方向定義曲線之間的接觸注意圖中的接觸方向結(jié)果圖解：接觸力尖銳峰值的接觸力可以被忽略！結(jié)果圖解：接觸力尖銳峰值的接觸力可以被忽略！Lesson6凸輪合成課程要點(diǎn)：利用樣條曲線來(lái)控制馬達(dá)跟蹤路徑圖解根據(jù)CAM輪廓?jiǎng)?chuàng)建SW零件Lesson6凸輪合成課程要點(diǎn)：49分析實(shí)例：CAM凸輪加工過(guò)程問(wèn)題描述：如圖所示，利用追蹤功能機(jī)構(gòu)讓裝置以一定轉(zhuǎn)速平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)，并根據(jù)曲線圖建立凸輪草圖。分析目標(biāo)：建立一個(gè)符合設(shè)計(jì)要求的凸輪。分析實(shí)例：CAM凸輪加工過(guò)程跟蹤路徑圖解利用跟蹤路徑功能生成加工輪廓.跟蹤路徑圖解利用跟蹤路徑功能生成加工輪廓.Lesson7運(yùn)動(dòng)優(yōu)化課程要點(diǎn)：通過(guò)定義傳感器來(lái)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)仿真的結(jié)果定義參數(shù)用來(lái)執(zhí)行設(shè)計(jì)優(yōu)化算例創(chuàng)建設(shè)計(jì)優(yōu)化算例Lesson7運(yùn)動(dòng)優(yōu)化課程要點(diǎn)：52分析實(shí)例：醫(yī)用躺椅問(wèn)題描述：考察躺椅的升降過(guò)程，優(yōu)化結(jié)構(gòu)使結(jié)構(gòu)在滿足一定運(yùn)動(dòng)軌跡的狀態(tài)下馬達(dá)理輸出滿足最小。分析目標(biāo)：定義優(yōu)化分析選取最佳方案。分析實(shí)例：醫(yī)用躺椅定義馬達(dá)定義馬達(dá)Y方向最大位移Y方向最小位移最大馬達(dá)力傳感器Y方向最大位移傳感器在設(shè)計(jì)優(yōu)化算例中，模型的尺寸可以被設(shè)為參數(shù)定義參數(shù)在設(shè)計(jì)優(yōu)化算例中，模型的尺寸可以被設(shè)為參數(shù)定義參數(shù)定義設(shè)計(jì)優(yōu)化算例優(yōu)化目標(biāo)分析結(jié)束后，選定方案中椅子的質(zhì)量最小定義變量參數(shù)給定極限位移約束定義設(shè)計(jì)優(yōu)化算例優(yōu)化目標(biāo)分析結(jié)束后，選定方案中椅子的質(zhì)量最小結(jié)果馬達(dá)力經(jīng)優(yōu)化后減少了30%結(jié)果馬達(dá)力經(jīng)優(yōu)化后減少了30%Lesson8運(yùn)動(dòng)和FEA聯(lián)合仿真課程要點(diǎn)：從Motion輸出載荷到FEA在SW的Simulation中運(yùn)行結(jié)構(gòu)分析在SW的Motion中運(yùn)行結(jié)構(gòu)分析Lesson8運(yùn)動(dòng)和FEA聯(lián)合仿真課程要點(diǎn)：59分析實(shí)例：傳動(dòng)軸問(wèn)題描述：輸入端添加旋轉(zhuǎn)馬達(dá)2800RPM；輸出端添加力矩15000000N·mm；設(shè)置每秒2000幀，并運(yùn)行0.05秒。分析目標(biāo)：查看運(yùn)動(dòng)圖解并輸入FEA進(jìn)行剛度強(qiáng)度校核。分析實(shí)例：傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)馬達(dá)與反向力矩輸入馬達(dá)轉(zhuǎn)速2000RPM反向力矩15e6N-mm驅(qū)動(dòng)馬達(dá)與反向力矩輸入馬達(dá)轉(zhuǎn)速2000RPM反向力矩15e驅(qū)動(dòng)軸角速度圖解力矩運(yùn)動(dòng)仿真結(jié)果圖解

驅(qū)動(dòng)軸角速度圖解力矩運(yùn)動(dòng)仿真結(jié)果圖解

配合位置決定零件如何彼此間移動(dòng)是正確的FEA與力的結(jié)果所必須配合所應(yīng)用的面，點(diǎn)和線是無(wú)效的設(shè)置正確才能得到合理的FEA結(jié)果配合位置承載面FEA輸出

配合位置決定零件如何彼此間移動(dòng)配合所應(yīng)用的面，點(diǎn)和線是無(wú)效的最大Von

Mises應(yīng)力(485

MPa).最大位移(0.115mm).全局結(jié)果圖解

最大VonMises應(yīng)力(485MPa).最大位移(0.VonMises應(yīng)力位移最終結(jié)果云圖VonMises應(yīng)力位移最終結(jié)果云圖Lesson9基于時(shí)間的仿真課程要點(diǎn)：添加伺服馬達(dá)添加傳感器創(chuàng)建事件的具體時(shí)間和邏輯關(guān)系Lesson9基于時(shí)間的仿真課程要點(diǎn)：66分析實(shí)例：傳動(dòng)軸問(wèn)題描述：輸入端添加旋轉(zhuǎn)馬達(dá)2800RPM；輸出端添加力矩15000000N·mm；設(shè)置每秒2000幀，并運(yùn)行0.05秒。分析目標(biāo)：查看運(yùn)動(dòng)圖解并輸入FEA進(jìn)行剛度強(qiáng)度校核。分析實(shí)例：傳動(dòng)軸裝載中空箱子裝載實(shí)體箱子驅(qū)動(dòng)