运动仿真工作流程

通过此过程，可以直接由装配部件创建移动零件，以及直接由装配约束创建运动副。然后可以添加运动生成器并施加载荷。运行运动仿真后，可以使用运动结果对移动装配进行动画演示，并检查装配在其整个仿真运动范围内移动时的干涉情况。

此工作流程介绍了运动仿真界面术语以及定义运动研究。要打开 CHM 格式帮助文件和教程，请参见学习使用 天工 CAD 运动仿真。

定义运动机构

  1. 在 天工 CAD 中打开您的装配模型。

  2. 检查您的产品概念。标识感兴趣的部件、它们的连接方式以及驱动部件运动的因素。确定要了解产品的哪些特性。您可以使用路径查找器临时隐藏不想包含在运动仿真中的部件。

  3. 选择工具选项卡→环境组→运动。

    • 运动窗口将显示。

  4. 使用以下任一方法选择参与机构的零件。零件表示要对其运动进行仿真的刚体。将零件指定为移动零件或非移动（固定）零件。移动零件具有六个自由度，而固定零件没有自由度。固定零件附加有符号，以表明它已被固定。

    自动

    第一次在运动环境中打开装配时，会有一个对话框列出装配中的所有零件，并提示您指示是否要将新零件自动添加为固定零件或移动零件？

    在后续文件打开时或选择新建机构命令时，可以使用运动 - 添加新零件对话框来获得相同的结果。

    Tip:

    如果拒绝使用此自动方法，则装配中的所有零件都将添加到运动浏览器的装配部件节点中。然后，可以选择各个零件并将其拖到移动零件或固定零件节点中。

    手工

    选择主页选项卡→机构组→构建器命令，单击零件选项卡，然后通过将零件拖动到运动构建器内的相应列表中，有选择地将零件指派为移动零件或固定零件。

    Tip:

    运动构建器是运动仿真中的主要界面。它是一个选项卡式对话框，是一个向导，可引导您完成由装配创建运动模型、执行运动仿真和查看仿真结果的过程。要打开关联的帮助主题：

    1. 单击 。

    2. 单击向导中的控件。

    使用自动或手动方法，检测关系（例如，轴向、平面、对称）并显示在消息框中。这些关系用于自动生成运动约束。在运动浏览器中，展开约束→运动副节点，以在一个列表中查看它们。继续展开节点以确定约束 ID，并查看应用它们的零件。

  5. （可选）在上一步中，约束标识在装配中，并在运动模型中自动创建。要在机械系统中添加更多约束以连接零件，可以：

    • 右键单击运动浏览器中的约束节点，选择要添加的约束类型，然后选择想要约束的 天工 CAD 模型上的部件。

    • 使用运动构建器中的运动副选项卡。

    Note:

    作为单元移动的任何元素都定义为刚体。约束定义刚体的连接方式以及它们相对于彼此的移动方式。运动副约束通过物理连接来约束一对刚体的相对移动。

    运动副会移除它们所连接的零件的自由度。还可以使用固定运动副将两个零件刚性地连接在一起。

  6. 将运动应用于机构中的约束 - 可以使用运动浏览器中约束节点上的快捷命令，直接在零件上定义运动生成器。也可以使用运动构建器中的运动选项卡。可以使用内置函数或通过自己创建函数向运动提供输入。

    示例:

    运动可以输入作为时间函数的旋转运动或平移运动。函数 TIME * 360d 定义一个运动驱动器，该运动驱动器在每个单位时间内将一个体相对另一个体旋转一整圈（360 度）。

  7. （对于动态运动）在运动浏览器中的力节点上使用快捷命令添加运动载荷。应用于运动研究中的载荷类似于 FEA 研究中的结构载荷：作用于机构上的外力和扭矩。

    • 可以定义作用于机构的重力、阻力（弹簧、阻尼器、衬套）或其他载荷，包括作用力、作用力矩、作用/反作用力以及冲击力。

    • 每个力都需要力方向和力幅值。要定义力幅值，可以输入值、使用预定义函数（步长、谐波、样条）或使用函数构建器创建表达式函数。

    Note:

    力定义零件上的载荷和符合性。力并不绝对禁止或规定运动。因此，它们不会添加或移除模型中的自由度。力可能抵抗运动，也可能会诱发运动。

运行运动仿真

  1. 运行运动仿真 - 可以使用运动构建器中的仿真选项卡、命令功能区上的仿真命令，或运动浏览器中的机构节点执行此操作。

    求解器计算作用于机构中每个移动零件的位移、速度、加速度和反作用力。

  2. 使用运动构建器查看运动仿真结果。

    • 在动画选项卡上，可按帧或按设置增量查看机构框架的运动。还可以显示运动的特定段。

    • 在干涉选项卡上，检查并显示干涉的零件。