Имитационное моделирование движения механизмов презентация

Анализ движения

Базовое движение

Анимация

и расчета движения механизмов может быть использовано дополнение SolidWorks SolidWorks Motion. Программу SolidWorks Motion позволяет выполнять вычисления сил в моделях с пружинами, демпферами, двигателями и фрикционными муфтами.
Исследования движения в SolidWorks Motion представляет собой графическое моделирование движения деталей в узле или механизме.
Исследование движения не изменяет модель сборки или ее свойства. Оно только моделирует и анимирует заданное движение.
В исследование движения можно включить свойства реалистичности изображения, такие как освещение и перспектива камеры.

В SolidWorks Motion доступны следующие типы исследований движения:
Анализ движения
Базовое движение
Анимация

исследования

Свойства исследования

Motion Manager вкл/выкл

Ключевой кадр

Ключевые точки

Дерево конструирования MotionManager

Шкала времени

Маркер времени

Полосы изменений

и изменения свойств компонентов через контекстное меню.

Дерево конструирования MotionManager включает:
Настройки ориентации и видов камер
Папку  Источники света, камеры и сцены
Компоненты, встречающиеся в дереве конструирования SolidWorks FeatureManager
Элементы моделирования, такие как двигатели, силы или пружины

событий анимации в исследовании движения.

Шкала времени разделена вертикальными линиями масштабной сетки, которые соответствуют цифровым маркерам, показывающим время. Числовой счетчик начинается в значении 00:00:00. Масштаб времени зависит от размера окна и уровня увеличения.
Для просмотра положения компонентов механизма в определенный момент времени, на шкале времени выбирается требуемый момент времени моделирования анимации. При этом маркер времени устанавливает на указанное время и отображает предварительный вид позиций компонентов.

сплошная темно-серая вертикальная линия на шкале времени, которая показывает текущее время.

На рисунке маркер времени настроен на длительность в шесть секунд (00:00:00 до 00:00:06).

При перемещении маркера времени меняется текущее время, и модель обновляется соответствующим образом.

позициям компонентов сборки, свойствам видимости или состояниям моделирования элементов.
Ключевой кадр — область между ключевыми точками любой продолжительности. Он определяет протяженность времени, в течении которой происходит движение компонента или изменение свойства видимости.

Ключевые точки используются для определения начала и конца изменения в позиции анимации или других атрибутов в отдельный момент вре-мени. Где бы ни была размещена новая ключевая точка, она соответствует движению или измене-ниям выбранных объектов.

Назначение ключевой точки можно определить по цвету.

горизонтальными полосами, соединяющими ключевые точки. Они указывают на изменение между ключевыми точками. К этим изменениям относятся:
Продолжительность анимации
Движение компонента
Изменения свойства элемента моделирования
Ориентация вида в пространстве, например вращение
Свойства видимости, например цвет или вид

Для указания на вид компонента и тип изменения в полосах изменений используются цвета.

могут быть использованы при анализе напряженно-деформированного состояния деталей изделия.

которые перемещают компоненты в сборке, путем моделирования свойств различных типов пружин.

моделирования силового взаимодействия компонентов сборки. При исследовании движения механизмов могут быть заданы различные типы сил.

Сила тяжести (Только в Basic Motion и Анализе движения) является элементом моделирования, который перемещает компоненты сборки в направлении заданной силы притяжения.

Для каждой сборки можно определить один элемент для моделирования силы тяжести.
Под воздействием силы тяжести все компоненты перемещаются с одинаковой скоростью независимо от своих масс.
Движение в результате действия двигателей отменяет движение в результате воздействия силы тяжести. Если есть двигатель, перемещающий компонент влево, и сила тяжести, тянущая компонент вправо, то компонент перемещается влево, а потребление энергии двигателем увеличивается.

для предотвращения проникновения деталей друг в друга во время движения. Параметр Контакт можно использовать в Базовом движении и Анализе движения, когда компоненты сталкиваются, катятся или скользят

В исследованиях движения можно принять в расчет силы трения при определении контакта компонентов посредством задания свойств материала компонентов. Также можно конкретно указать динамические или статические силы трения и свойства упругости контакта.

создания приближенных эффектов двигателей, пружин, контактов и сил тяжести в сборках. Базовое движение учитывает массу при расчете движения.
Базовое движение рассчитывается достаточно быстро. Эта особенность данного метода исследования может использоваться для создания презентационных анимаций сложных объектов, состоящих и десятков и сотен подвижных элементов.

Для моделирования с помощью Базового движения необходимо:

Выбрать Базовое движение в списке Тип исследования.
Определить элементы моделирования. ( Линейные двигатели или Двигатели вращения, Пружины, Контакт твердых тел, Силу тяжести).
Выполнить команду Вычислить на панели инструментов MotionManager для вычисления параметров кинематики модели.
Выполнить команду Воспроизведение сначала на панели инструментов MotionManager.

можно анимировать следующее :
Положение компонента.
Двигатель, двигающий сборку.
Значение размера сопряжений Расстояние или Угол.
Взаимодействие сопряжений с двухмерной кривой.
Свойства компонента. Можно скрыть или отобразить компоненты и выбрать режим их отображения (каркасное представление, закрасить и т.д.).
Ориентация вида и выбор вида камеры.
Цвет или текстура компонента.
Положение источника света и камеры
Расположение блоков эскиза.

Тип исследования Анимация используется для создания презентаций в виде простых анимаций, использующих интерполяцию для определения движения деталей в сборках между заданными точками.

при котором конструк-ция постоянно меняется, пока не станет отвечать критериям качества, таким как прочность, себестоимость, эксплуатационные, эстетические характеристики и др.
Первичная конструкция (исходное проектное решение) может проходить через множество циклов проектирования и испытаний прежде, чем будет готова к серийному производству.
Обычно цикл проектирования состоит из следующих этапов:
Создание модели в SolidWorks
Изготовление опытного образца конструкции
Производственные испытания опытного образца
Оценка результатов производственных испытаний
Изменение конструкции на основе результатов производственных испытаний.

Такие циклы проектирования явля-ются дорогостоящими и длитель-ными. Поэтому из-за ограничений по времени и стоимости большин-ство конструкторов принимают решение, не являющееся оптималь-ным.

создать, по крайней мере, одно начальное исследование. Начальные исследования являются основой сценария процесса оптимизации. На каждом этапе оптимизации программа выполняет эти исследования с измененными значениями оптимизируемых переменных. При разработке сценария оптимизации необходимо установить его критерий. В большинстве случаев критериями оптимизации являются минимизация объема или веса. Кроме того необходимо определить состав оптимизируемых параметров. Ими могут быть размеры поверхностей изделия, материалы и др.
Для ограничения области поиска оптимальных решений с помощью датчиков могут быть заданы ограничения по допускаемым напряжениям и деформациям в опасных сечениях.

Ограничения

Напряжение по Мизесу <= 300 МПа
Деформация < 0,21 мм.

Критерий оптимизации – минимальный объем (MinVolume)

1 Какие типы конечных элементов вы знаете?

Ответ…

2 Как оценивается усталостная долговечность изделия?

Ответ….

3 Назовите два основных класса методов решения систем линейных уравнений используемые на процессорной стадии моделирования?

Ответ

4 Какими факторами определяются условия термического контакта?

Ответ