UG__运动仿真教程
- 格式:ppt
- 大小:7.50 MB
- 文档页数:25
UG运动仿真教程一、UG运动仿真的基本概念UG软件中的运动仿真功能包括创建几何体、定义运动约束、添加动力学参数等。
通过对运动过程中的力学、动力学以及动力学参数的计算和模拟,可以预测物体的运动轨迹、速度、加速度等运动特性。
二、UG运动仿真的基本步骤1.创建几何模型:在UG软件中,首先需要创建物体的几何模型。
可以通过绘制、拉伸等工具创建物体的几何形状,也可以导入外部模型。
2.设置运动约束:在创建几何模型后,需要为物体设定运动约束。
运动约束包括位置约束、角度约束等,用于定义物体的运动范围和限制。
3.添加动力学参数:在建立几何模型和设置运动约束后,需要为物体添加动力学参数。
动力学参数包括质量、惯性矩阵、摩擦系数等,用于计算物体在运动中的力学特性。
4.运动仿真计算:完成上述步骤后,可以进行运动仿真计算。
UG软件会根据设定的运动约束和动力学参数,计算物体的运动轨迹、速度、加速度等参数,并在三维环境中实时显示物体的运动过程。
5.优化设计:通过观察和分析运动仿真的结果,可以对产品设计进行优化。
根据物体的运动特性,可以调整运动约束、改变动力学参数等,以达到更好的设计效果。
三、UG运动仿真的应用领域1.机械设计与工艺优化:UG运动仿真可以模拟产品在工作状态下的运动过程,帮助工程师分析零件的运动轨迹、工作效率等,优化设计方案和工艺流程。
2.机器人运动规划与控制:UG运动仿真可以模拟机器人的运动行为,预测机器人的轨迹、速度、加速度等,优化机器人的运动规划和控制算法。
3.汽车碰撞分析与安全设计:UG运动仿真可以模拟车辆在碰撞过程中的变形、速度、受力情况等,帮助汽车制造商减少碰撞事故的危害,提高车辆的安全性能。
4.产品装配与拆卸分析:UG运动仿真可以模拟产品的装配和拆卸过程,分析零部件的运动变形情况,优化产品的装配性能和使用寿命。
四、UG运动仿真的优势1.省时省力:UG运动仿真可以通过计算和模拟代替实际运动过程的试错,减少设计和制造阶段的试验和调整时间和成本。
UG__运动仿真教程运动仿真是一种模拟真实运动过程的技术,可以帮助人们更好地理解和预测物体的运动规律。
它在物理学、机械工程、计算机动画等领域有着广泛的应用。
本文将介绍运动仿真的基本原理和常用的仿真方法。
一、运动仿真的基本原理运动仿真是通过数学模型来描述和模拟物体的运动过程。
它基于牛顿运动定律和其他物理定律,对物体的运动状态进行建模,并通过计算机算法来模拟物体在特定环境下的运动。
运动仿真的基本原理包括两个方面:力学模型和数值计算。
1.力学模型:力学模型是对物体受力和运动状态的描述。
它包括质点模型、刚体模型和弹性模型等。
质点模型将物体简化为一个质点,假设物体的质量集中在一个点上;刚体模型将物体看作刚性物体,不考虑形变;弹性模型考虑物体的形变和弹性恢复。
2.数值计算:数值计算是运动仿真的核心部分,它通过数值方法来求解运动模型。
最常用的数值方法是欧拉法和改进的欧拉法。
欧拉法通过离散化时间和空间来模拟运动过程,但它的精度较低;改进的欧拉法通过对欧拉法的改进,提高了仿真的精度。
二、运动仿真的常用方法运动仿真的方法很多,根据具体应用的需求和物体的特点选择适合的方法。
下面介绍几种常用的方法:1. 刚体动力学仿真:刚体动力学仿真适用于刚性物体的运动模拟。
它通过对刚体的受力和运动状态进行建模,并使用牛顿运动定律来求解物体的运动。
常用的方法有欧拉法、改进的欧拉法和Verlet积分法等。
2.弹性体仿真:弹性体仿真适用于弹性物体的模拟,如弹簧和橡胶。
它通过考虑物体的形变和弹性恢复来模拟物体的运动。
常用的方法有有限元法和质点弹簧模型等。
3.粒子系统仿真:粒子系统仿真适用于模拟大量粒子的运动,如雨滴、火焰和爆炸等。
它通过对粒子的位置、速度和力进行计算来模拟粒子的运动。
常用的方法有欧拉法和改进的欧拉法等。
4.刚柔耦合仿真:刚柔耦合仿真是将刚体和弹性体结合起来进行仿真。
它能够模拟包含刚性和弹性物体的复杂运动,如人物的运动和生物的行为等。
UG运动仿真STEP函数式讲解(收藏)1.打开UG,导入stp文件,点击开始--运动仿真,进入运动仿真模块2.弹出运动导航器,右击kay,新建仿真3.弹出环境对话框,默认,点击确定4.创建摇臂为连杆01,如图,点击应用5.创建主轴箱为连杆02,如图,点击应用6.创建刀具钻头为连杆03,如图,点击应用7.创建工件及夹具为连杆04,如图,点击应用8.创建床体为固定连杆05,如图,点击确定9.创建连杆04为滑动副10.切换至驱动,平移方式为函数,函数数据类型为位移,点击函数管理器,新建函数11.选择插入运动函数中的STEP函数式,修改为如下函数式:STEP(x,0,0,3,STEP(x,3,200,9,STEP(x,9,-200,12,STEP(x,21.5,0 ,24,STEP(x,32,150,34,STEP(x,40,259.8,42,0))))))点击确定,确定,再确定。
12.创建连杆02为滑动副13.切换至驱动,平移方式为函数,函数数据类型为位移,点击函数管理器,新建函数,选择插入运动函数中的STEP函数式,修改为如下函数式:STEP(x,9,0,13,STEP(x,20.5,300.665,24,STEP(x,32,260.465,34, STEP(X,39,150.665,42,0))))点击确定,确定,再确定。
14.创建连杆03为柱面副,并咬合连杆0215.切换至驱动,旋转方式为恒定,定义初速度为600;平移方式为函数,函数数据类型为位移,点击函数管理器,新建函数16.选择插入运动函数中的STEP函数式,修改为如下函数式:STEP(x,12,0,16,STEP(X,16,260,20,STEP(X,24,0,28,STEP(X,2 8,260,32,STEP(X,34,0,37,STEP(X,37,260,40,0))))))点击确定,确定,再确定。
17.创建连杆01为旋转副,并咬合连杆02 18.切换至驱动,平移方式为函数,函数数据类型为位移,点击函数管理器,新建函数,选择插入运动函数中的STEP函数式,修改为如下函数式:STEP(x,12,0,16,STEP(X,16,260,20,STEP(X,24,0,28,STEP(X,2 8,260,32,STEP(X,34,0,37,STEP(X,37,260,40,0))))))点击确定,确定,再确定。
「UG运动仿真」完整教程:学习如何进行运动仿真分析,提升设计效率与产品品质UG Motion Simulation Complete Tutorial: Learning How to Conduct Motion Simulation Analysis to Improve Design Efficiency and Product QualityIntroduction:UG Motion Simulation is a powerful tool that can help engineers and designers to analyze and optimize the movement of mechanical systems, such as machines, vehicles, and robots. By simulating the motion of these systems, engineers can identify potential problems and make improvements before the physical prototype is built. This can greatly reduce the cost and time of product development, while improving the quality and reliability of the final product.In this tutorial, we will provide a step-by-step guide to using UG Motion Simulation. We will cover the following topics:1. Setting up the simulation environment2. Creating the motion model3. Defining the motion analysis parameters4. Running the simulation5. Analyzing the results6. Making improvements and optimizationsBy following this tutorial, you will learn how to use UG Motion Simulation to improve your design efficiency and product quality.1. Setting up the simulation environmentBefore we can begin the motion simulation, we need to set up the simulation environment. This involves creating a new simulation file and importing the necessary parts and assemblies.To create a new simulation file, go to the "File" menu and select "New". Then, select "Simulation" from the list of available templates. This will open a new simulation file.Next, we need to import the parts and assemblies that we want to simulate. To do this, go to the "File" menu and select "Import". Then, select the file format of the parts or assemblies that you want to import (such as STEP, IGES, or Parasolid). Once you have selected the file, follow the prompts to import it into the simulation file.2. Creating the motion modelOnce we have set up the simulation environment, we can begin creating the motion model. This involves defining the constraints and connections between the parts and assemblies, and specifying how they will move.To create the motion model, we need to use the "Assembly Constraints" toolbar. This toolbar contains a variety of tools for defining constraints, such as pins, hinges, and sliders.To define a constraint, select the appropriate tool from the toolbar and then select the parts or assemblies that you want to constrain. Follow the prompts to specify the type of constraint and its parameters.Once you have defined all of the necessary constraints, you can begin specifying the motion of the parts and assemblies. To do this, use the "Motion" toolbar. This toolbar contains tools for specifying the motion of parts and assemblies, such as rotating, translating, and oscillating.To specify the motion, select the appropriate tool from the toolbar and then select the parts or assemblies that you want to move. Follow the prompts to specify the type of motion and its parameters.3. Defining the motion analysis parametersOnce we have created the motion model, we need to define the motion analysis parameters. This involves specifying the duration of the simulation, the time step size, and the type of analysis that we want to perform.To define the motion analysis parameters, go to the "Motion Analysis" toolbar. This toolbar contains tools for specifying the analysis parameters, such as the simulation duration, thetime step size, and the type of analysis.To specify the analysis parameters, select the appropriate tool from the toolbar and follow the prompts to specify the parameters.4. Running the simulationOnce we have defined the motion analysis parameters, we can run the simulation. To do this, go to the "Motion Analysis" toolbar and select the "Run" tool. This will begin the simulation.During the simulation, you can monitor the progress of the simulation and view the motion of the parts and assemblies in real-time.5. Analyzing the resultsOnce the simulation is complete, we can analyze the results. This involves reviewing the motion data and identifying potential problems or areas for improvement.To analyze the results, go to the "Results"。
第一十四章数字样机的机构设计与运动仿真实例第一节 UG NX运动仿真基础知识1.进入UG NX运动仿真模块启动UG NX 8.0中文版软件系统,打开或创建1个装配部件(装配主模型),接着选择“起点”→“所有应用模块”→“运动仿真”菜单命令,即进入UG NX 8.0的运动仿真模块(见图14-1)。
注意,此时的运动仿真工具栏全部命令为浅灰色(即未激活,见图14-2上图)。
选择“工具”→“定制”菜单命令,在“定制”对话框的“工具条”选项卡中,选择“运动”和“运动分析”两个工具栏,并选择“文本在图标下面”,则全部命令(含次级命令)加亮(见图14-2下图)。
单击“关闭”按钮后,全部命令重新为浅灰色。
图14-1 进入运动仿真模块图14-2 “运动”和“运动分析”工具条2.何谓运动仿真模块运动仿真模块属于计算机辅助工程分析的1个应用软件,用于建立机构运动学和动力学仿真模型,分析机构运动规律和动力特性。
UG NX运动仿真模块会自动仿真主模型的装配文件,并建立一系列不同的运动仿真,每个运动仿真都可以独立修改,而不影响装配主模型,一旦完成机构优化设计方案,即可直接更新装配主模型,以反映机构优化设计的结果。
3.创建新的运动仿真在运动导航器中选择装配主模型(如“QBYGJG”)后,右击→单击“新建仿真”按钮→弹出“环境”对话框→默认“分析类型”为“动力学”→默认“仿真名”为“motion_1”→单击“确定”按钮→弹出“机构运动副向导”对话框→单击“确定”按钮(见图14-3和图14-4)。
此时,“运动”工具栏上的大部分命令加亮。
如果运动副不合格,则会出现如图14-5所示的提示框。
单击“是”按钮,则会出现如图14-6所示的画面。
图14-3 新建运动仿真1“motion_1”图14-4 成功创建运动仿真实例图14-5 “主模型到仿真的配对条件/约束转换”提示框图14-6 未成功创建运动仿真的实例4.运动仿真模块支持的运动分析类型(解算方案)UG NX可以执行的运动分析类型,即解算方案如下。
UG__运动仿真教程运动仿真是通过计算机模拟运动过程的技术,可以用于模拟各种类型的运动,如机器人运动、人体运动、车辆运动等。
本篇教程将介绍如何使用UG软件进行运动仿真。
本教程将分为以下几个部分:1.系统要求2.安装UG软件3.导入模型4.设置材质5.确定运动范围6.创建关节7.设定动画关键帧8.运动仿真设置9.运行仿真10.保存模拟结果一、系统要求运行UG软件需要较高的计算机配置,建议使用具备较高CPU和内存的电脑。
安装UG软件也需要一定的存储空间。
此外,也需要了解基础的三维建模知识。
二、安装UG软件UG软件是一款商业软件,需要购买正版授权后使用。
购买后,按照安装向导进行安装即可。
三、导入模型打开UG软件,选择导入功能,选择要进行运动仿真的模型文件,导入模型。
可以选择常见的三维模型格式,如STL、STEP等。
四、设置材质为了使模型在运动仿真中更加直观,可以对模型的材质进行设置。
UG 软件提供了丰富的材质选项,可以根据需要进行设置。
选定模型后,点击设定材质按钮,在属性栏中进行材质设置。
五、确定运动范围在进行运动仿真前,需要确定模型的运动范围。
可以通过拖拽模型或者输入数值的方式进行设定。
在导航栏中找到模型变换选项,进行平移、旋转、缩放等操作。
六、创建关节运动仿真的核心是设置关节。
UG软件提供了丰富的关节类型,如旋转关节、滑动关节、平面关节等。
根据模型的实际情况选择合适的关节类型,并创建关节。
选择关节工具,在模型上点击两个相邻的部件以创建关节。
七、设定动画关键帧在建立了关节后,需要设定动画关键帧。
动画关键帧是指模型在不同时间点的状态。
选择动画关键帧工具,在时间轴上设定关键帧,对模型进行调整。
八、运动仿真设置在设定了动画关键帧后,需要进行运动仿真的设置。
选择动画工具,在动画设置中设定仿真的时间范围、速度、步长等参数。
选择适当的参数可以提高仿真的效果。
九、运行仿真完成了运动仿真的设置后,即可进行运行仿真。
运动分析对原来的三维实体模型完成了连杆特性的设置,运动副的建立和外载荷的添加的前置处理后,就完成了运动模型的构建。
此时可以利用UG/Motion运动分析工具栏,对创建的运动模型进行运动仿真,如图9-65所示。
图9-65 运动分析工具栏UG/Motion模块嵌入了Mechanical Dynamics公司(MDI)的求解器ADAMS/Kinematics,在建立运动模型的同时UG/Motion已经为该求解器建立了初始数据或输入文件,只有运行UG/Motion的运动分析模块既可自动的将初始数据和输入文件输入到求解器中,从而得出运动模型运动后的各种数据,完成运动模型合理性的检查。
9.5.1 运动仿真过程的实现UG/Motion的运动分析模块可以设置运动分析的类型,并通过对运动分析过程的控制,可以直观的以动画的形式输出运动模型不同的运动状况,便于用户比较准确了解所设计的运动机构实现的运动形式。
1.设置运动仿真的参数1)运动分析类型的设定UG/Motion的运动分析类型有两类:静态分析和动力学分析。
点击功能菜单区运动分析模块中的运动(Animation)按钮,将弹出一个【运动分析选项】(Analysis Options)对话框,该对话框的第一个选择区域就要求用户选择运动分析的类型,各选项的功能如图9-66所示。
图9-66 【运动分析选项】对话框2)运动控制参数的设定在上述的运动分析选项(Analysis Options)对话框中,第二个区域即要求用户输入运动控制参数:运动时间和运动步骤。
整个运动模型运动的快慢就是由这两个参数决定的。
2.运动仿真过程的动画输出及控制1)运动仿真过程的控制设置完了运动分析的参数后,若选择的运动分析类型为静态分析点击OK键,将弹出一个【静态平衡】(Static Equilibrium)对话框,如图9-67所示。
图9-67 【静态平衡】对话框若选择的运动分析类型为动力学分析点击OK键,将弹出一个【运动过程】(Animation)对话框,对话框各选项的功能如图9-68所示。