SolidWorks Motion 运动仿真培训
SolidWorksMotion虚拟样机运动仿真
注意事项：在建立复杂运动副时，需要注意运动副之间的约束关系是否合理，避免 出现运动学奇异或动力学不稳定的情况。
运动仿真结果分析
运动学分析：对运动过程中各部 件的位置、速度、加速度等参数 进行计算和评估
SolidWorks Motion与 Adams软件无缝 集成，实现运动 仿真与动力学分 析的完美结合。
通过Adams软 件进行更深入 的动力学分析， 包括碰撞检测、 振动分析等。
方便地在 Adams软件中 进行优化设计， 提高产品的性 能和可靠性。
实现从 SolidWorks到 Adams的模型 传递，保持数 据的一致性和 完整性。
结果分析：通过仿真结果分析船舶推进系统的性能表现，如推进效率、稳定性等，为优化 设计和改进提供依据。
PART 07
SolidWorks Motion未来发
展与展望
新功能与技术趋势
人工智能与机器学习在SolidWorks Motion中的应用，提高仿真效率和准确性。 云技术与实时协作功能，实现异地团队共同进行运动仿真与分析。 虚拟现实与增强现实技术，提供更真实的运动仿真体验和可视化效果。
04 S o l i d W o r k s Motion高级功能
06 S o l i d W o r k s Motion应用案例
PART 01 添加章节标题
PART 02
SolidWorks Motion概述
定义与功能
添加标题
定义：SolidWorks Motion是一款基于SolidWorks平台的运动仿真插件，用于对机械系统进行运 动学和动力学仿真。
PART 06
MOTION运动仿真培训——【有限元分析】
同致电子内部培训
注意图中的接触方向
结果图解：接触力
同致电子内部培训
尖锐峰值的接触力可以被忽略！
同致电子内部培训
课程要点：
1. 利用样条曲线来控制马达 2. 跟踪路径图解 3. 根据CAM轮廓创建SW零件
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。
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
定义实体接触
摩擦相关知识
结果图解
力矩
弹簧速度
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
同致电子内部培训
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。
同致电子内部培训
定义曲线之间的接触
同致电子内部培训
定义曲线之间的接触
单位系统
SolidWorks Motion 单 位系统使用全局单位
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）。
基础配合理解
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
SolidWorks课件教案第13章 运动仿真
（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。
SOLIDWORKSmotion运动仿真分析
SOLIDWORKSmotion运动仿真分析SOLIDWORKSmotion运动仿真分析SOLIDWROKSmotion是SOLIDWORKS中一个高性能的插件，能够帮助设计中完成
虚拟样机的仿真分析工具，motion既可以对众多的机械结构进行运动学和动力学仿真，同时也可以反馈机械设备的速度、加速度、作用力等，
在SOLIDWROKSmotion完成样机动画制作，图标信息的反馈。
在制作样机前就将可能存在的错误结构反馈到设计者，为后续的改进
提供借鉴与参考。
SOLIDWROKSmotion和运动算例集合是在一起的，在完成装配体之后，在不需要退出设计界面的情况下即可进入
motion界面，可以在该界面下添加约束和载荷，也可以对模型进行运动控制参数的设置。
例如我们需要完成齿轮运动的分析。
首先我们在装配
体中完成使用链整列来完成齿轮的装配配合启用motion插件，并选择运动算例，点击右下角来选择创建的算例类型为Motion分析在Mo
tion添加参数来模拟实际的运动受力状况。
添加三要素引力、接触、马达。
添加所有的要素后通过Motion来对马达的运动过程进行分析。
是否存在不合理之处，并进行修改调整。
也可以通过生成图标来进行检测数据结果。
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
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。
solidworks运动与动力学高级培训教程
solidworks运动与动力学高级培训教程Solidworks是一款常用的三维机械设计软件，它提供了运动仿真和动力学分析的功能，可以帮助工程师们更好地设计和优化机械系统。
本文将介绍Solidworks运动与动力学的高级培训教程，帮助读者更好地掌握该软件的相关功能。
一、Solidworks运动与动力学基础知识在开始学习Solidworks运动与动力学之前，我们首先要了解一些基础知识。
这些知识包括物体的运动学和动力学性质、质点的速度和加速度、转子的转动等。
只有掌握了这些基础知识，我们才能更好地理解Solidworks运动与动力学的功能和使用方法。
二、Solidworks运动仿真运动仿真是Solidworks运动与动力学的重要功能之一、它可以帮助我们模拟和分析物体的运动情况，比如物体的运动轨迹、速度和加速度等。
在Solidworks中，我们可以通过添加运动关系和设置运动条件来模拟物体的运动。
在进行运动仿真之前，我们需要先绘制物体的三维模型，并添加运动关系和条件。
然后，我们可以通过选择合适的仿真方法和设置仿真参数来进行运动仿真。
最后，我们可以通过查看仿真结果和分析图形来评估物体的运动性能，并进行相应的优化。
三、Solidworks动力学分析动力学分析是Solidworks运动与动力学的另一个重要功能。
它可以帮助我们分析物体的动力学性质，比如物体的力、力矩和动量等。
在Solidworks中，我们可以通过添加外部力、力矩和约束条件来进行动力学分析。
首先，我们需要绘制物体的三维模型，并设置物体的材料和质量。
然后，我们可以通过选择合适的分析方法和设置分析参数来进行动力学分析。
最后，我们可以通过查看分析结果和分析图形来评估物体的动力学性能，并进行相应的优化。
四、Solidworks运动与动力学的应用实例Solidworks运动与动力学的功能广泛应用于机械系统的设计和仿真。
它可以帮助我们分析机械系统的运动和动力学性能，并进行相应的优化。
Solidworks-Motion-运动仿真培训
学习方式 用实际案例来学命令
目录
基本设置 案例分析 失败因素
1.1 设置文档的单位
单击【工具】/【选项】/【文档属性】/【单位】， 确保选中[MMGS(毫米，克，秒)]。
1.2 加载Motion插件
单击【工具】/【插件】，选中Solidworks motion插 件（默认是未开启）。
1.3 运动算例
每个零件或装配体都自动生成一个运动算例选项卡， 单击运动算例就可以切换到运动仿真界面，选择Motion分析 。
1.4 界面
1、计算 2、运动播放、视频输出 3、键码设置与时间轴 4、外界条件添加 5、后处理
2.1 配合与冗余
常见的运动分类 1、旋转 使用铰链代替同轴+面重合 2、平移 使用线线重合+点面重合 3、随动 使用锁定配合 4、齿轮配合、螺旋配合、万向节配合
冗余 不受约束的物体在空间上有6个自由度，3个旋转
和3个平移。一旦对物体的约束超过6个或是对某方向平 移旋转重复约束，就造成冗余。也可以理解成过约束。 而在motion中冗余将被自动压缩，使得配合丢失，导致 仿真计算失败。
2.2 运动单元
运动单元种类 1、马达 分为直线马达、旋转马达、路径配合马达 2、弹簧 分为线性弹簧、扭转弹簧簧 3、阻尼 分为线性阻尼、扭转阻尼 跟空气阻力类似 4、力 分为力和力矩 5、接触 分为实体和曲线 如果不使用接触，零部件将彼此穿 越。使用接触后才有摩擦力 6、引力 重力，需要对零件添加材质属性
SolidWorks Motion
运动仿真培训
By Calon
Motion 概述
Solidworks Motion是一个运动仿真工具，能 够对已设计好的机构进行运动模拟和受力分析，帮助 设计师在设计前期判断设计是否能达到预期目标。
基于SolidWorks Motion的压床机构运动仿真分析
基于SolidWorks Motion的压床机构运动仿真分析基于SolidWorks Motion的压床机构运动仿真分析网贷经典应用SolidWorks软件，建立压床机构的三维机构图，添加相应的约束完成机构的装配。
加载SolidWorks Motion插件，对其进行运动分析与仿真，对于其他连杆机构的快速、准确的运动分析有一定的借鉴意义。
引言对于压床机构的运动学分析，存在图解法和解析法两种基本分析方法，图解法精度较低，人为误差较大，相比而言解析法具有求解精确的特点，并且运用现代的数学计算工具取代人工计算，也大大提高了其求解精度与速度，但是解析法的应用起点较高，要求较高的数学和编程功底及较为熟练的数学工具操作能力，造成了该方法的难以普及。
现在提出了一种基于SolidWorks及其运动仿真插件进行运动仿真分析的方法，在已知原动件的运动规律和各构件的尺寸条件下，快速而精确的获得输出构件的运动规律。
1 机构部件建模压床机构属于连杆机构，其机构示意图与各构件尺寸如图1所示。
连杆的三维模型为能获得精确的仿真结果，需使已知的连杆尺寸应等于模型上连杆两边铰链孔的孔心距，如杆长AB长度为263.89mm，其对应的草图如图2所示。
结合拉伸、切除命令完成各个机构部件的建模。
2 压床六杆机构的装配2.1 该机构的配合方式连杆与插销的配合方式要选择【配合】中【机械配合】下的【铰链配合】，虽然其效果相当于同时添加同心配合和重合配合，但是在motion分析中，反作用力和结果会与铰链配合相关联，而不是与某个特定的同心配合或重合配合相关联。
这可减小冗余配合对分析的负面影响，从而提高仿真结果的精确度。
2.2 该机构装配方式的选择由于在Motion 分析中算例要求布局草图中每个块的质量、质量中心和惯性张量都有对应的值。
对于布局草图中的每个块，需要在运行质量属性算例之前，通过在块 PropertyManager 中图33 运动仿真分析与验证3.1 仿真分析前的准备(1)打开装配体，验证固定和浮动的零部件是否正确，在CommandManager下加载SolidWorks Motion插件。
solidworks motion 基本操作
solidworks motion 基本操作SolidWorks Motion是SolidWorks软件中的一个功能模块，可用于进行物体的动态仿真和运动学分析。
它可以帮助工程师们更好地理解产品在运动过程中的动力学行为，并通过模拟和分析来优化设计。
在SolidWorks Motion中，有一些基本的操作可以帮助用户快速开始运动仿真和分析。
下面将介绍这些操作的使用方法和注意事项。
首先，在SolidWorks中打开需要进行运动仿真的装配文件。
确保每个零件的几何体属性和运动属性都已经定义，如材料、质量、固定约束等。
然后，进入MotionStudy管理器，并创建一个新动态仿真。
在创建新动态仿真后，用户需要定义材料和约束。
在运动仿真中，物体的材料属性对于求解运动方程和模拟结果都是非常重要的。
所以，确保为每个物体选择合适的材料。
另外，在SolidWorks中，有多种约束类型可供选择，如固定、柔性、弹性等。
根据需求，为每个物体选择适当的约束类型。
接下来，用户需要定义初始条件和运动属性。
初始条件包括物体的初始位置、速度和加速度等参数。
而运动属性则包括物体的运动轨迹、速度和加速度的变化规律等。
这些参数的定义需要根据具体的仿真要求进行设置。
用户可以通过添加关键帧来定义物体的运动轨迹，也可以通过添加力或扭矩来模拟外部作用力。
在定义初始条件和运动属性后，用户可以开始求解运动方程并进行仿真分析。
在求解过程中，SolidWorks Motion会自动计算物体的位移、速度和加速度等参数，并将结果显示在仿真时间轴上。
用户可以通过时间轴上的滑块来查看任意时刻物体的状态。
完成仿真分析后，用户可以进行结果的后处理和可视化。
SolidWorks Motion提供了丰富的工具和选项，用于分析仿真结果、制作动画和生成报表等。
用户可以通过设置视角、添加标记和调整动画参数等操作来产生清晰直观的仿真结果。
除了基本操作，SolidWorks Motion还支持更高级的功能和工具，如碰撞检测、驱动装配、优化设计等。
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运动仿真界面
运动算例标签
过滤器 运动仿真树
滚动条 工具条
时间条
时间线
键码
变化条
运动仿真流程
课程要点：
1. 理解动画、运动、Motion 2. 应用运动连接理解复合运动 3. 后处理创建结果图解
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。
SolidWorks Motion 运动仿真培训
SolidWorks Motion课程安排
课程 前言 第 01 课 第 02 课 第 03 课 第 04 课 第 05 课 第 06 课 第 07 课 第 08 课 第 09 课
内容 运动仿真基础 运动仿真流程 配合及后处理 接触、弹簧及阻尼简介 实体接触 曲线接触 凸轮合成 运动优化 输出结果到FEA 基于事件的仿真
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。
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
定义实体接触
摩擦相关知识
结果图解
力矩
弹簧速度
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
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
基础配合理解
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
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 系。.
外部数据输入
同致电子内部培训
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
同致电子内部培训
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。
同致电子内部培训
定义曲线之间的接触
同致电子内部培训
定义曲线之间的接触
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；
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
设置向导图
图标类型和意义
结果图解: 力矩与能量消耗
最大马达力矩: 7244 Nmm
最大能量消耗: 76 W
练习 1及结果
课程要点：
1. 理解约束配合的概念 2. 应用运动连接理解复合运动 3. 后处理创建结果图解
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。
弹簧位移 弹簧力
练习 5 关门器
课程要点：
1. 接触类型 2. 函数表达式 3. 收敛问题 4. 创建结果图解
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。
微积分读书笔记
SolidWorks Simulation Premium
SolidWorks Simulation Professional
静态分析
模态/屈曲
稳态/瞬态 热分析
跌落测试
非线性
机构 运动学/动力学
疲劳
时间-历程 瞬态响应
优化
压力容器 载荷工况合成
复合材料
谐波响应 随机振动
SolidWorks Flow Simulation
同致电子内部培训
马达分段函数
同致训
定义实体接触
使用低精度接触关系导致计算失败
同致电子内部培训
积分求解器
GSTIFF WSTIFF
SI2-GSTIFF
同致电子内部培训
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。
单位系统
SolidWorks Motion 单 位系统使用全局单位
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）。
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。
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
同致电子内部培训
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.
同致电子内部培训
练习 6 后备箱盖
同致电子内部培训
注意图中的接触方向
结果图解：接触力
同致电子内部培训
尖锐峰值的接触力可以被忽略！
同致电子内部培训
课程要点：
1. 利用样条曲线来控制马达 2. 跟踪路径图解 3. 根据CAM轮廓创建SW零件
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