SolidWorks课件教案第13章 运动仿真
SolidWorks2012运动仿真完全教程

COSMOSMotion 2008
Image courtesy of National Optical Astronomy Observatory, operated by the Association of Universities for Research in Astronomy, under cooperative agreement with the National Science Foundation.
COINCIDENT DISTANCE PARALLEL
LinePlaneDist LinePlaneDist LineLineAng (0 deg.)
PERPENDICULAR LineLineAng (90 deg.) COINCIDENT TANGENT COINCIDENT COINCIDENT DISTANCE ANGLE PARALLEL LineLineDist LineCylTan LineLine PlanePlaneDist PlanePlaneDist LineLineAng LineLineAng (0 deg.)
作用在零件运动上的特定自由度的限制
– Mechanical joints are connections that restrict the movement of one part to another
y
x
Pendulum restrained to pivot about mounting point
© 2007 SolidWorks Corp. Confidential.
2
Design Validation Products设计仿真产品
COSMOSWorks
Inventor课件教程2第13章运动仿真

候将Inventor环境下定义的装配约束可以直接转化为运动仿真环境下
运动约束;可以直接使用材料库,用户还可以按照自己的实际需要自
行添加新材料。
13.2 构建仿真机构
▪ 可以通过三种方式创建连接: 即在【分析设置】对话框中激活“自 动转换对标准联接的约束”功能,使Inventor自动将合格的装配约束 转换成标准连接;使用【插入运动类型】工具手动插入运动类型;使 用【转换约束】工具手动将 Autodesk Inventor 装配约束转换成标 准连接(每次只能转换一个连接)。
▪
图13-1 【运动仿真】选项
图13-2 【运动仿真】界面
图13-3 运动仿真功能区 图13-4 运动仿真浏览器
13.1.2 Inventor运动仿真的特点
▪ 现在Inventor 2012的仿真部分软件是完全整合于三维CAD的机构动态 仿真软件,具有以下显著特点:
▪ (1)使软件自动将配合约束和插入约束转换为标准连接(一次转换 一个连接),同时可以手动创建连接。
13.2.1 运动仿真设置
▪ 在任何的部件中,任何一个零部件都不是自由运动的,需要受到一定的运动 约束的限制。运动约束限定了零部件之间的连接方式和运动规则。通过使用 AIP 2012版或更高版本创建的装配部件进入运动仿真环境时,如果未取消选 择【分析设置】对话框中的【自动转换对标准联接的约束】,Inventor将通 过转换全局装配运动中包含的约束来自动创建所需的最少连接。同时,软件 将自动删除多余约束。此功能在确定螺母、螺栓、垫圈和其他紧固件的自由 度不会影响机构的移动时尤其好用,事实上,在仿真过程中这些紧固件通常 是锁定的。添加约束时,此功能将立即更新受影响的连接。
▪ 单击【运动仿真】标签栏【管理】面板上的【分析设置】工具按钮,打开 【分析设置】对话框。如图13-5所示。
(完整版)solidworks教案

缩放视图
通过鼠标滚轮或工具栏上的缩 放工具进行视图缩放。
旋转视图
按住鼠标左键拖动或使用工具 栏上的旋转工具进行视图旋转。
视图样式
选择不同的视图样式,如线框、 隐藏线、着色等,以改变模型 的显示效果。
03
草图绘制与编辑
草图绘制工具介绍
直线工具
用于绘制直线段,可以通过输入坐标值或选择 两点来确定直线位置。
焊接结构分析
通过SolidWorks的有限元分析功能,可 以对焊接结构进行强度、刚度等性能的分 析和优化。
管道与布线设计功能介绍及应用
管道与布线设计功能概述
SolidWorks的管道与布线设计工具可 以帮助工程师高效地进行管道系统和 电气线路的设计。
管道与布线系统设计
通过SolidWorks的装配体设计功能, 可以构建复杂的管道系统和电气线路, 并实现自动路由和避障。
钣金零件建模
利用SolidWorks的钣金工 具,可以快速创建和编辑 钣金零件,包括添加折弯、 边角剪裁、冲压特征等。
钣金成型模拟
通过SolidWorks的成型模 拟功能,可以在设计阶段 预测钣金零件的成型效果, 减少实际生产中的试错成 本。
工程图与制造输出
SolidWorks可以自动生成 钣金零件的工程图,包括 折弯线、尺寸标注等,同 时支持输出到CAM软件进 行数控编程。
01 02
尺寸标注
SolidWorks提供了丰富的尺寸标注工具,包括线性标注、角度标注、 半径标注等。使用这些工具时,需要注意选择合适的标注类型和精度, 并确保标注的清晰易读。
文字注释
在工程图中添加文字注释可以帮助更好地表达设计意图和制造要求。可 以使用文本工具添加注释,并设置合适的字体、大小和位置。
SolidWorks Motion 运动仿真培训

结果图解: 马达力矩与能量消耗
最大马达力矩: 10 N-mm
同致电子内部培训
最大能量消耗: 0.06 W
组件在全局坐标系下图解
运动结果图解 – 绝对
组件在局部坐标系下图解
组件在全局坐标系下图解
运动结果图解 – 相对
组件在局部坐标系下图解
练习 2
课程要点:
1. 3D接触设置 2. 弹簧与阻尼 3. 运动仿真中的干涉检查 4. 后处理创建结果图解
同致电子内部培训
驱动器3
装载实体箱子 装载中空箱子
同致电子内部培训
驱动器 1 驱动器 2
伺服马达设计
马达位置
伺服马达是专门为基于时间仿真而开发的
同致电子内部培训
传感器
传感器位置
传感器 1 (实体箱子)
传感器 2 (中空箱子)
距离传感器跟踪对象的位置,达到我们所指定的距离
同致电子内部培训
设定接触
solidworksmotion运动仿真培训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课基于事件的仿真微积分读书笔记solidworkssimulationpremiumsolidworkssimulationprofessional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什么是机构
同致电子内部培训
课程要点:
1. 理解所定义接触的类型 2. 后处理创建结果图解
此问题类似有限元分析中的2D简化
SolidWorks运动仿真培训

About this course关于本课程
Prerequisites前提条件
Course Design Philosophy课程设计原理
Using this book本书使用方法 A note about files配套光盘说明 Conventions used in this book本书中采用的原理 Class Introductions课程介绍
约束3个移动自由度
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运动副基础知识(3)
Universal万向副
Planar平面副
方向
轴2
连接点
轴1
原点
约束1个旋转,3个移动自由度
约束2个旋转, 1个移动自由度
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– 机械关节是约束零件相互运动的连接
Joint motion运动副 Gravity重力
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Constraint Mapping约束映射
Mapping of SolidWorks assembly mates (constraints) to COSMOSMotion joints.
作用在零件运动上的特定自由度的限制
– Mechanical joints are connections that restrict the movement of one part to another
y
x
Pendulum restrained to pivot about mounting point
SolidworksMotion机构运动仿真与分析

Solidworks机构运动仿真与分析SolidworksMotion有限元分析广泛应用于机械、汽车、家电、电子产品、家具、建筑、医学骨科等产品设计及研发。
其作用是:确保产品设计的安全合理性,同时采用优化设计,找出产品设计最佳方案,降低材料的消耗或成本; 在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题; 模拟各种试验方案,减少试验时间和经费; 是产品设计研发的核心技术,SolidworksMotion机构运动仿真与分析机械也被应用于机械设计中。
看板网拥有超过数十年的Solidworks有限元分析项目经验和培训经验。
我们知道,机械制造工业水平的高低直接代表了了该国家或地区的经济、科技、国防等方面水平的高低。
传统的机械设计主要以静态分析、近似计算、经验设计、手工劳动伟特种的设计方法,存在着设计周期长、人为影响因数多、稳定性和可靠性差等一系列问题。
计算机辅助设计在现代机械设计中应用,不仅可以借助一些仿真软件,可以在设计过程中即可分析出机构、设备的薄弱点、干涉区域等等一些传统设计方法无法实现的功能。
还可以有效的缩短设计周期。
Solidworks Motion是一个虚拟原型机仿真工具,对浮渣机械系统能实现全面的动力学和运动学仿真,并可得到系统中零件的作用力、反作用力、速度、加速度以及位移等运动参数。
并且输出结果能以动画、图形以及表格等多种形式表示。
此外,在复杂运动情况下,还能在其他有限元分析软件中输入零部件的复杂载情况,从而能对其结构和强度进行准确的分析。
Solidworks Motion支持同轴心配合、铰链配合、点对点重合配合、锁定配合、面对面的重合配合、万向节配合、螺旋配合、点在轴线上的重合配合、平行配合、垂直配合的配合约束等多种配合。
Solidworks Motion可分别按速度、位移和加速度配合时间、循环角度和角速度可以定义相对简单的运动,另外,该软件也完全支持比如立方样条曲线、线『生曲线、Akima样条曲线,这样就可以定义较复杂的运动。
实验指导书实验六SolidWorks运动仿真

实验一 S o l i d W o r k s 运动仿真 一、 实验目的 1.掌握SolidWorks 图形装配方法 2. 掌握SolidWorks 装配图的motion 分析操作方法二、 实验内容完成下列3个模型的装配及运动仿真三、 实验步骤压榨机机构的装配与仿真3.1 压榨机机构的装配3.1.1 选择【文件】/【新建】/【装配体】命令,建立一个新装配体文件。
依次将机架和压榨杆添加进来,添加机架与压榨杆的同轴心配合。
如图4。
再将滑块添加进来,添加滑块与压榨杆的重合配合,如图5。
3.1.2 添加滑块端面与机架端面的重合配合,以及滑块前视基准面与机架前视基准面的重合配合(点击图形区域左边的装配体下的机架前的“+”号即可找到前视基准面)最后将滑块拖动到中间位置。
图1压榨机机构 图2凸轮机构图3夹紧机构图4机架与压榨杆的同轴心配合 图5滑块与压榨杆的重合配合3.2 压榨机机构的运动仿真3.2.1 仿真前先将“solidworks motion ”插件载入,单击工具栏中按钮“”的下三角形,选择其中的“插件”,在弹出的“插件”设置框中,选中“solidworks motion ”的前后框,如下图8所示。
在装配体界面,单击左下角的【运动算例】,再在【算例类型】下拉列表中选择【motion 分析】如下图9所示。
3.2.2添加实体接触:单击工具栏上的“接触按钮”,在弹出的属性管理器中【接触类型】栏内选择“实体接触”,在【选择】栏内,点击视图区中压榨杆和滑块,“材料”栏内都选择“steel (dry)”, 单击“确定”按钮“”,如下图10所示。
同理再为滑块与机架添加实体接触,参数设置与压榨杆与滑块之间的一样。
图8载入插件 图9 motin 分析图6机架与滑块的重合配合 图7机架与滑块前视基准面的重合配合3.2.3 添加驱动力:物体对压榨杆的反作用力即为驱动力,故在压榨杆上添加一恒力即可。
单击工具栏中的“力”按钮“”,在弹出的【力/扭矩】属性管理器中,【类型】选择“力”,【方向】选择“只有作用力”,“作用零件和作用应用点”,选择压榨杆上表面,单击改变力的方向向下,【力函数】选择“常量”,大小输入50牛顿,单击确定按钮。
SW 仿真分析ppt课件

精选课件pLeabharlann t813.1 有限元分析(Simulation)
2.施加压力 对实体施加压力可以应用多个压力到单个或者多个面,Simulation所应 用的压力载荷垂直于每个面。具体操作方法如下。 01在“Simulation”属性管理器中,单击“添加压力”按钮。 02在图形区域中单击需要应用载荷的面,选择压力的单位,输入压力的 数值,如果需要,选择“反向”选项以反转力的方向,如图13-7所示。
精选课件ppt
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13.1 有限元分析(Simulation)
13.1.2 添加夹具 在“夹具”选项卡中定义约束。每个约束可以包含多个面,受约束的面 在所有方向上都受到约束,必须至少约束模型的1个面,以防止由于刚性实 体运动而导致分析失败。在“Simulation”属性管理器中,单机“添加夹具 ”按钮 ,在图形区域中单击希望约束的面,如图13-4所示。
勾选“SolidWorks Simulation”复选框后,弹出“Simulation”面板,如图132所示。
“Simulation”面板参数详解:
“夹具”选项卡:应用约束到模型的面。
“载荷”选项卡:应用力和压力到模型的面。
“材料”选项卡:指定材质到模型。
“运行”选项卡;可以选择使用默认设置经行分析或者更改设置。
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13.2 流体分析(FloXpress)
13.2.5 求解模型 运行分析以计算流体参数,单击“” ,其属性管理器如图13-24所示。
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13.2 流体分析(FloXpress)
划分网格 设定边界条件
精选课件ppt
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13.1 有限元分析(Simulation)
Simulation根据有限元法,使用线性静态分析从而计算应力。 “Simulation”属性管理器向导可定义材质、约束、载荷、分析模型以及查 看结果。每完成一个步骤,Simulation自动实时保存。如果关闭并重新启动 Simulation,但不关闭该模型文件,仍可以获取该信息,必须保持模型文件 才能保持分析数据。
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(3)在“弹簧”属性管理器中设置其他参数,单击“确定”,完成 弹簧的创建。 (4)单击MotionManager工具栏中的“计算”按钮,计算模拟。 MotionManager界面如图所示。
13.1.4 接触
接触仅限基本运动和运动分析,如果零部件碰撞、滚动或滑动,可以在 运动算例中建模零部件接触。还可以使用接触来约束零件在整个运动分析过 程中保持接触。默认情况下零部件之间的接触将被忽略,除非在运动算例中 配置了“接触”。如果不使用“接触”指定接触,零部件将彼此穿越。
(1)单击MotionManager工具栏中的“接触 “按钮,弹出如图所示的“接触”属性管理器。 (2)在“接触”属性管理器中选择“实体”,然 后在绘图区域选择两个相互接触的零件,添加它 们的配合关系。 (3)在“材料”栏中更改两个材料类型分别为 “Steel(Dry)”与“Aluminum(Dry)”属性 管理器中设置其他参数,单击“确定”,完成接 触的创建。
13.1.3 阻尼
如果对动态系统应用了初始条件,系统会以不断减小的振幅振动,直到最终停 止。这种现象称为阻尼效应。阻尼效应是一种复杂的现象,它以多种机制(例 如内摩擦和外摩擦、轮转的弹性应变材料的微观热效应、以及空气阻力)消耗 能量。
(1)单击MotionManager工具栏中的“阻尼“按钮,弹出 “阻尼”属性管理器。 (2)在“阻尼”属性管理器中选择“线性阻尼”,然后在 绘图区域选取零件上弹簧或阻尼一端所附加到的面或边线。 此时在绘图区域中被选中的特征将高亮显示。 (3)在“阻尼力表达式指数”和“阻尼常数”中可以选择 和输入基于阻尼的函数表达式,单击“确定”,完成接触 的创建。
4.在属性管理器“运动”一栏中,在类型下拉菜
单中选择运动类型,包括等速,距离,振荡,插值
和表达式。
5.单击属性管理器中的“确定”按钮。
“距离”运动 “振荡”运动
✓ 等速:马达速度为常量。输入速度值。 ✓ 距离:马达以设定的距离和时间帧运行。为位移、开始时间、持续时间输
入值。 ✓ 振荡:为振幅和频率输入值。 ✓ 线段:选定线段(位移、速度、加速度),为插值时间和数值设定值,线
第13章 运动仿真
13.1 Motion分析运动算例
在Solidworks 2013中SolidWorks Motion比之前版本的Cosmos Motion 大大简化了操作步骤,所建装配体的约束关系不用再重新添加,只需使用 建立装配体时的约束即可,新的SolidWorks Motion是集成在运动算例中的。 运动算例是SolidWorks中对装配体模拟运动的的统称,运动算例不更改装 配体模型或其属性运动算例。包括动画、基本运动与Motion分析,在这里 我们重点讲解Motion分析的内容。
段“函数编制程序”对话框。 ✓ 数据点:输入表达数据(位移、时间、立方样条曲线),数据点“函数编
制程序”对话框。 ✓ 表达式:选取马达运动表达式所应用的变量(位移、速度、加速度),表
达式“函数编制程序”对话框。
13.1.2 弹簧
弹簧为通过模拟各种弹簧类型的效果而绕装配体移动零部件的模拟单元。属于 基本运动,在计算运动时考虑到质量。
3.在“力/扭矩”属性管理器 中设置其他参数,单击“确 定”,完成力的创建。 4.在时间线视图中设置时间点 为0.1秒,设置播放速度为5秒。 5.单击MotionManager工具 栏中的“计算”按钮,计算模 拟。单击“从头播放”按钮, 动画如图所示, MotionManager界面如图所示。
动画 MotionManager界面
5 4.00秒 -2mm
6 5.00秒 -3.8mm
13.1.5 力
力/扭矩对任何方向的面、边线、参考点、顶点和横梁应用均匀分布的力、力 矩或扭矩,以供在结构算例中使用。
1.单击MotionManager工具栏中的“力” 按钮,弹出 “力/扭矩”属性管理器。 2.在“力/扭矩”属性管理器中选择“力” 类型,单击“作用力与反作用力”按钮,在 视图中选择如图所示的作用力和反作用力面。
13.2.1 调入模型设置参数
(1)加载装配体文件 (2)切换到运动算例界面 (3)打开“马达”属性管理器 (4)添加线性类型的马达1 (5)添-位移参数
时间 位移
1 0.00秒 0mm
2 1.00秒 3mm
3 2.00秒 3mm
4 3.00秒 4mm
13.1.1 马达
运动算例马达模拟作用于实体上的运动,似乎由马达所应用。
1.单击MotionManager工具栏上的“马达”按钮。
2.弹出“马达”属性管理器,如图所示。在属性
管理器“马达类型”一栏中,选择旋转或者线性马
达。
3.在属性管理器“零部件/方向”一栏中选择要做
动画的表面或零件,通过“反向”按钮来调节。
13.1.6 引力
引力(仅限基本运动和运动分析)为一通过插入模拟引力而绕装配体移动零 部件的模拟单元。
(1)单击MotionManager工具栏中的“引力” 按钮,弹出“引力”属性管理器。 (2)在“引力”属性管理器中选择“Z轴”, 可单击“反向”按钮,调节方向,也可以在 视图中选择线或者面做为引力参考,如图所 示。 (3)在“引力”属性管理器中设置其他参数, 单击“确定”,完成引力的创建。 (4)单击MotionManager工具栏中的“计算” 按钮,计算模拟。MotionManager界面如图 所示。
“引力”属性管理器 MotionManager界面
13.2 综合实例——挖掘机运动仿真
本例说明了用SolidWorks Motion设定不同运动参数的方法。并通过可视化 的方法检查运动参数的设定效果,其中一种方法是绘制运动参数的曲线。 SolidWorks Motion可以通过常量,步进,谐波以及样条的方法绘制驱动构 件的力和运动。其机构结构图如图所示。