Pro/MECHANICA: Motion Analysis

Version 2001

Глава 4 - Анализ движения


Цель

В этой главе рассматривается:

Анализ движения

Начальные условия

Выполнение анализа в Motion

4.1 Анализ движения

Определение тел, свойств, соединений и нагрузок или драйверов трансформирует сборку Pro/ENGINEER в сборку движения, делающую модель пригодную для анализа. Для создания, редактирования или удаления анализа выберите Analyses из меню MEC MOTION. Откроется диалоговое окно Analyses, как показано на рисунке 4-1.

 

Рисунок 4-1

 

Диалоговое окно Analyses имеет три сечения. Новый анализ может быть создан выбором желаемого типа анализа в поле New Analysis и нажатием кнопки . Список предварительно определённых анализов перечислены в поле Analyses. Имеется шесть типов анализа движения, которые могут быть использованы для исследования Вашей модели движения.

Этот анализ Pro/MECHANICA Motion использован для анализа реального случая, описанного в главе 1.

 

• Анализ сборки

• Скоростной Анализ

• Статический анализ

• Оценочный анализ

• Анализ Движения

• Восстановительный Анализ (Reset Analysis)

Для каждого из шести типов анализа система определяет анализ по умолчанию, который может быть выполнен. Для просмотра настроек для каждого из предопределённых анализов, выделите специфический анализ и нажмите кнопку . Описание выбранного анализа доступно в поле Description.

 

Анализ сборки

Анализ сборки используется для соединения всех компонентов в анализе движения. Анализ будет ориентировать и помещать тела в сборке так, чтобы все соединения были собранны и начальные условия выполнены.

Анализ сборки должен использоваться как тест, чтобы быть уверенным в корректном построении модели движения. Он сообщит о погрешностях, если массовые свойства не были назначены для всех тел, если отсутствует тело земли или если компонент сборки соединён ненадлежащим образом, или не связан с остальной частью сборки движения.

Обычно используется анализ сборки по умолчанию, но может быть создан и определённый пользователем анализ сборки. Диалоговое окно Assembly Analysis Definition показано на рисунке 4–2.

 

Рисунок 4-2

 

Скоростной Анализ

Скоростной анализ вычисляет скорость и угловой скорости каждого тела в определённое время в модели движения. При выполнении этого анализа рассматриваются все нагрузки, драйверы, свойства и соединения.

Если сборка ещё не анализировалась, скоростной анализ сначала соберет все компоненты в пределах точно установленного допуска. Допуски скорости и сборки, а также специфическое время вводятся в диалоговое окно Velocity Analysis Definition, показанное на рисунке 4–3.

 

Рисунок 4-3

 

Заданный системой по умолчанию скоростной анализ выполняется при времени равном 0 с допусками, показанными на рисунке 4–3. Скоростной анализ полезен при попытке вычислить точную скорость тела, соединения, точки или критерия в определённый момент времени. Результаты этого типа анализа доступны только при запросе и только в форме отчёта.

 

Статический анализ

Статический анализ вычислит локализацию и ориентацию тел, чтобы получить статическое равновесие в механизме. Например, маятнику, показанному на рисунке 4-4, дали стартовое положение в 30 градусов от вертикали и силу тяжести в 1г.

 

Рисунок 4-4

 

Когда на механизме выполняется статический анализ, он помещает маятник так, чтобы сбалансировать все нагрузка так, чтобы механизм не мог двигаться, как показано на рисунке 4-5.

 

Рисунок 4-5

 

Диалоговое окно Static Analysis Definition показано на рисунке 4-6.

 

Рисунок 4-6

 

Для определения статического анализа введите временной шаг, допуск сборки и точность анализа.

 

Оценочный анализ

Оценочный анализ рапортует о состоянии модели движения в определённый момент времени. Анализ не изменяет модель, он просто вычисляет требуемые данные, которые могут просматриваться с использованием запроса или отчета.

Диалоговое окно Evaluation Analysis Definition показано на рисунке 4-7. Для определения оценочного анализа введите желательный шаг времени, чтобы оценить модель.

 

Рисунок 4-7

 

Анализ Движения

Анализ движения используется в Pro/MECHANICA Motion наиболее часто. Данный тип анализа может используется для выполнения как прямого, так и обратного динамического анализа, рассмотренных в главе 1.

В диалоговом окне Motion Analysis Definition имеется две закладки. Закладка Analysis показана на рисунке 4–8.

 

Рисунок 4-8

 

Опции с закладки Analysis описаны в таблице 4–1.

 

Таблица 4-1

Опция

Описание

Method

Метод определяет, как Motion опередит время в течение анализа. Опции следующие:

Fastest Available - Выбирает между Time Integration и Kinetostatic, обеспечивая самое быстрое время выполнения анализа.

Time Integration - Может привести к вычислениям между отчётными интервалами (установленными Increment), но всегда точно сообщат пиковые силы реакции, вращающие моменты и критерии. Может потребоваться более длинное время выполнения.

Kinetostatic - Делает вычисления в наборе отчётных интервалов. О пиковых силах реакции, вращающих моментов и критериях сообщение может быть не точно. Целесообразно только для механизмов с нулевой степенью свободы. Увеличивает время вычисления.

Integrator

Доступны два интегратора: Implicit и Explicit. Интегратор Explicit может использоваться при выполнении анализа движения. Если кажется, что анализ выполняется медленно с очень малыми шагами времени, можно заменить на выполнение с интегратором Implicit.

 

Start Time, Duration andIncrement

 

Используется для определения продолжительности и числа кадров в результатах анализа движения.

 

Accuracy and Tolerance

Используется для определения точности результатов движения, допуска сборки, скорости и статических результатов, рассчитанных анализом движения.

 

Вторая закладка диалогового окна Motion Analysis Definition, используемая для контроля конечных условий анализа движения, показана на рисунке 4-9. По умолчанию, анализ движения будет выполняться пока не достигнет времени, установленного в поле Duration. Это может быть желательно чтобы остановить анализ в случае достижения определённых условий. Например, после определённого числа оборотов шарнирного соединения или как только блок достигнет конца тела, относительно которого он скользил.

 

Рисунок 4-9

 

Для определения конечных условий, выберите галочкой Activate TerminationConditions и нажмите кнопку New. Конечное условие требует выбора критерия (определённого или пользователем, или системой), оператора (например <, >, =) и значения. Для данного анализа может быть определено более одного конечного условия.

 

Восстановительный Анализ (Reset Analysis)

Анализ восстановления возвращает модель к ее первоначальному состоянию после предварительно выполненного анализа. Это аналогично действию команды undo, которая отменяет последний анализ. Если предыдущим анализом был анализ движения, тела модели будут возвращены к их последнему положению и ориентации, результаты предшествующего анализа будут отвергнуты.

Появляется диалоговое окно Reset Analysis Definition, как показано на рисунке 4–10. Для определения восстановительного анализа, просто выберите тип анализа из раскрывающегося меню Restore State from Analysis.

 

Рисунок 4-10

 

4.2 Начальные условия

Начальные условия могут быть определены для осей соединений, тел и точек модели движения. Они используются для определения позиции, ориентации и скорости выбранных объектов движения в начале анализа. Для создания начальных условий выберите Model, Init Conds, Create и выберите ось соединения, тело или точку. Пример формы Initial Conditions показан на рисунке 4–11. Начальные условия для угловой позиции и угловой скорости определены в радианах.

Параметры могут использоваться для управления значениями начальных условий в течение изучений проекта.

Рисунок 4-11

 

Как только определена величина для условия, должен быть установлен приоритет. Различие между приоритетами Required и Desired заметно когда начальное условие не может быть выполнено для выполняемого анализа. Motion завершит анализ, когда установлено Required. Но если приоритет установлен на Desired, анализ продолжится независимо от того, действительно ли начальное условие может быть выполнено. Начальные условия автоматически сбрасываются на приоритет Don’t Care после запуска анализа. Условия должны быть сброшены, прежде чем будет запущен следующий анализ. Так как это излишняя и трудоёмкая задача, может быть создан макрос, чтобы заново установить начальные условия для модели движения, когда сначала установлены условия.

 

4.3 Выполнение анализа в Motion

Для выполнения определённого системой или пользователем анализа выберите Run из меню MEC MOTION. Откроется диалоговое окно Run, как показано на рисунке 4-12.

 

Рисунок 4-12

 

Для выполнения определённого анализа выберите его из списка и нажмите кнопку . Когда запустится анализ, Pro/MECHANICA свяжется с модулем Motion. Имеется два компонента для лицензии Pro/MECHANICA Motion:

• MECMOTUI - Даёт право на пользовательский интерфейс Motion. Лицензия подтверждена при вводе данных Pro/MECHANICA Motion и не возвращается пока сессия не закончится.

• MECMOTENG - Даёт право на модуль Motion, который используется при вычислении результатов для модели. Когда Pro/MECHANICA соединилась с модулем Motion, он остаётся связанным, пока не будут сделаны изменения в модели или не будет произведён выход из Pro/MECHANICA.

Настройки при выполнении анализа могут редактироваться с помощью кнопки . Появляется диалоговое окно Run Settings, как показано на рисунке 4–13. Диалоговое окно может использоваться для контролирования текущего времени, графической обратной связи в течение анализа и других усовершенствованных настроек.

Вы можете выключить отображение графической обратной связи, чтобы ускорить время выполнения.

Рисунок 4-13


Contents

Main Paige