SolidWorks-Motion-运动仿真PP课件

SolidWorksMotion运动仿真培训SolidWorksMotion运动仿真培训1SolidWorksMotion课程安排课程内容前言运动仿真基础第01课运动仿真流程第02课配合及后处理第03课接触、弹簧及阻尼简介第04课实体接触第05课曲线接触第06课凸轮合成第07课运动优化第08课输出结果到FEA第09课基于事件的仿真SolidWorksMotion课程安排课程2微积分读书笔记微积分读书笔记3SolidWorksSimulationPremiumSolidWorksSimulationProfessional静态分析模态/屈曲稳态/瞬态热分析跌落测试疲劳机构运动学/动力学优化非线性时间-历程瞬态响应SolidWorksFlowSimulation随机振动压力容器载荷工况合成谐波响应复合材料SolidWorksSimulationPremiumS什么是机构？机构是用来传递运动和动力的构件系统，是具有确定运动的实物组合体。任何系统的运动由以下要素决定：连接构件的配合；部件的质量和惯性属性；对系统添加力（动力学）；驱动运动(马达或推进器)时间；什么是机构？5运动系统零件在强迫或限制下运动整体完全受控制，并且无论在力和自重的状况下只有一个运动零自由度动力系统运动零件在受力状况下自由运动在力的作用下部分受限制，并且有有限个运动大于零的自由度运动系统6质量和惯性一切物体总保持匀速运动状态或静止状态，直到有外力迫使他们改变这种状态自由度：三个移动自由度和三个转动自由度约束：减少自由度将限制构件的独立运动。运动分析牛顿第二定律：∑F=ma动量守恒：∑M=dH/dt质量和惯性7单位系统

SolidWorksMotion单位系统使用全局单位单位系统

SolidWorksMotion单位系统使用全您可从运动算例使用MotionManager，此为基于时间线的界面，包括有以下运动算例工具：动画：可使用动画形式装展示配体的运动。基本运动：您可使用基本运动在装配体上模仿马达、弹簧、碰撞、以及引力。运动分析：您可使用运动分析装配体上精确模拟和分析运动单元的效果（包括力、弹簧、阻尼、以及摩擦）。您可从运动算例使用MotionManager，此为基于时间9运动仿真界面过滤器运动仿真树滚动条工具条时间条键码变化条运动算例标签时间线运动仿真界面过滤器运动仿真树滚动条工具条时间条键码变化条运动Lesson1运动仿真流程课程要点：理解动画、运动、Motion应用运动连接理解复合运动后处理创建结果图解Lesson1运动仿真流程课程要点：11分析实例：车用千斤顶问题描述：马达转速100rpm，顶部施加8900N载荷模拟重物，模拟机械起重机顶起重物的过程，并考虑重力影响下的机构运动状况。分析目标：查看马达能量消耗状况。分析实例：车用千斤顶设置向导图设置向导图13图标类型和意义图标类型和意义14最大马达力矩:7244Nmm最大能量消耗:76W结果图解:力矩与能量消耗

最大马达力矩:7244Nmm最大能量消耗:76W结果练习1及结果练习1及结果Lesson2配合及其后处理课程要点：理解约束配合的概念应用运动连接理解复合运动后处理创建结果图解Lesson2配合及其后处理课程要点：17分析实例：曲柄问题描述：利用配合连接各个机构，数据点控制的逆时针马达，模拟曲柄滑块机构运动状况。分析目标：查看导杆和滑块的线性位移状况。分析实例：曲柄基础配合理解基础配合理解19约束图的理解一个重合和一个同心配合构成一个转动连一个同心配合构成圆柱连接一个点和一个点同步（重合）配合构成一个球形连接

一个点与轴同步构成在直线上的连接约束图的理解一个重合和一个同心配合构成一个转动连20在运动仿真中，配合关系应该能反馈机构在相应的位置正确的运动关系。.在运动仿真的环境中搭建装配体在运动仿真中，配合关系应该能反馈机构在相应的位置正确的运动关外部数据输入配合过成功的提示外部数据输入配合过成功的提示最大马达力矩:10N-mm最大能量消耗:0.06W结果图解:马达力矩与能量消耗

最大马达力矩:10N-mm最大能量消耗:0.06W结

运动结果图解–绝对

组件在全局坐标系下图解组件在局部坐标系下图解

运动结果图解–绝对

组件在全局坐标系下图解组件在局部坐

运动结果图解–相对

组件在全局坐标系下图解组件在局部坐标系下图解

运动结果图解–相对

组件在全局坐标系下图解组件在局部坐练习2练习2Lesson3接触、弹簧及阻尼简介课程要点：3D接触设置弹簧与阻尼运动仿真中的干涉检查后处理创建结果图解Lesson3接触、弹簧及阻尼简介课程要点：27分析实例：弹射器问题描述：投射臂马达3秒钟转990度，并在3.4秒钟控制失效，添加接触关系以及定义弹簧与阻尼，完成物体抛射动作。分析目标：查看机构运作及弹簧相应图解。分析实例：弹射器创建马达步骤1:控制马达3秒转动990度步骤2:在3.4秒时让马达失效创建马达步骤1:控制马达3秒转动990度定义实体接触定义实体接触摩擦相关知识摩擦相关知识结果图解力矩弹簧位移弹簧速度弹簧力结果图解力矩弹簧位移弹簧速度弹簧力练习5关门器练习5关门器Lesson4实体接触课程要点：接触类型函数表达式收敛问题创建结果图解Lesson4实体接触课程要点：34分析实例：锁扣问题描述：基于时间控制的马达step(time,0,0D,1,90D)+step(time,1.5,0D,3,-90D)，控制锁扣J型勾的运动，设定弹簧k=10.00N/mm，阻尼C=0.1Nmm/s。分析目标：查看机构运作及相应图解。分析实例：锁扣马达分段函数马达分段函数马达设置界面马达设置界面定义实体接触使用低精度接触关系导致计算失败定义实体接触使用低精度接触关系导致计算失败系统默认的积分求解方法，是一种快速且精确的计算位移方法，用于广泛的运动模拟中突然步长大小更改而在模型中出现断续力、断续运动时，诸如接触类，使用此积分方法可以获得更高的精度，计算速度较慢。在运动足够平稳时，此方法对速度和加速度能提供更好的精确度，对于较小步长也更精细，但计算缓慢。GSTIFFWSTIFFSI2-GSTIFF积分求解器系统默认的积分求解方法，是一种快速且精确的计算位移方法，用于接触力图解精细图解注意：碰撞时产生的峰值可以忽略不计GSTIFF结果图解

接触力图解精细图解注意：碰撞时产生的峰值可以忽略不计GSTI接触力图解精细图解计算结果与GSTIFF求解器非常接近.WSTIFF计算结果接触力图解精细图解计算结果与GSTIFF求解器非常接近.WS练习6后备箱盖练习6后备箱盖Lesson5曲线接触课程要点：理解所定义接触的类型后处理创建结果图解Lesson5曲线接触课程要点：43此问题类似有限元分析中的2D简化此问题类似有限元分析中的2D简化44分析实例：电影放映机问题描述：如图所示机构让装置以一定转速平稳旋转分析目标：查看机构运作及相应图解。分析实例：电影放映机定义曲线之间的接触定义曲线之间的接触定义曲线之间的接触注意图中的接触方向定义曲线之间的接触注意图中的接触方向结果图解：接触力尖锐峰值的接触力可以被忽略！结果图解：接触力尖锐峰值的接触力可以被忽略！Lesson6凸轮合成课程要点：利用样条曲线来控制马达跟踪路径图解根据CAM轮廓创建SW零件Lesson6凸轮合成课程要点：49分析实例：CAM凸轮加工过程问题描述：如图所示，利用追踪功能机构让装置以一定转速平稳旋转，并根据曲线图建立凸轮草图。分析目标：建立一个符合设计要求的凸轮。分析实例：CAM凸轮加工过程跟踪路径图解利用跟踪路径功能生成加工轮廓.跟踪路径图解利用跟踪路径功能生成加工轮廓.Lesson7运动优化课程要点：通过定义传感器来检测运动仿真的结果定义参数用来执行设计优化算例创建设计优化算例Lesson7运动优化课程要点：52分析实例：医用躺椅问题描述：考察躺椅的升降过程，优化结构使结构在满足一定运动轨迹的状态下马达理输出满足最小。分析目标：定义优化分析选取最佳方案。分析实例：医用躺椅定义马达定义马达Y方向最大位移Y方向最小位移最大马达力传感器Y方向最大位移传感器在设计优化算例中，模型的尺寸可以被设为参数定义参数在设计优化算例中，模型的尺寸可以被设为参数定义参数定义设计优化算例优化目标分析结束后，选定方案中椅子的质量最小定义变量参数给定极限位移约束定义设计优化算例优化目标分析结束后，选定方案中椅子的质量最小结果马达力经优化后减少了30%结果马达力经优化后减少了30%Lesson8运动和FEA联合仿真课程要点：从Motion输出载荷到FEA在SW的Simulation中运行结构分析在SW的Motion中运行结构分析Lesson8运动和FEA联合仿真课程要点：59分析实例：传动轴问题描述：输入端添加旋转马达2800RPM；输出端添加力矩15000000N·mm；设置每秒2000帧，并运行0.05秒。分析目标：查看运动图解并输入FEA进行刚度强度校核。分析实例：传动轴驱动马达与反向力矩输入马达转速2000RPM反向力矩15e6N-mm驱动马达与反向力矩输入马达转速2000RPM反向力矩15e驱动轴角速度图解力矩运动仿真结果图解

驱动轴角速度图解力矩运动仿真结果图解

配合位置决定零件如何彼此间移动是正确的FEA与力的结果所必须配合所应用的面，点和线是无效的设置正确才能得到合理的FEA结果配合位置承载面FEA输出

配合位置决定零件如何彼此间移动配合所应用的面，点和线是无效的最大Von

Mises应力(485

MPa).最大位移(0.115mm).全局结果图解

最大VonMises应力(485MPa).最大位移(0.VonMises应力位移最终结果云图VonMises应力位移最终结果云图Lesson9基于时间的仿真课程要点：添加伺服马达添加传感器创建事件的具体时间和逻辑关系Lesson9基于时间的仿真课程要点：66分析实例：传动轴问题描述：输入端添加旋转马达2800RPM；输出端添加力矩15000000N·mm；设置每秒2000帧，并运行0.05秒。分析目标：查看运动图解并输入FEA进行刚度强度校核。分析实例：传动轴装载中空箱子装载实体箱子驱动