После завершения этого упражнения Вы будете способны:

 Создавать контактные регионы

 Анализ столкновения между телами

1. Измените рабочий каталог на ball_contact.

2. Откройте файл ball_contact.asm. Модель из этой главы будет похожа на приведённую на рисунке 7–54.

3. К сборке были добавлены три копии модели impact_ball.prt. Модели были собраны с базовыми точками APNT0, 1 и 2. Базовые точки APNT1 и APNT2 были созданы с помощью опции On Surface. Выберите Modify, Mod Dim и выберите обе точки. Используя появившиеся размеры, ball_2 и ball_3 могут перемещаться в сборке относительно ball_1.

1. Выберите Applications, Mechanica, , Motion.

2. Примените материал STEEL для всех трёх моделей.

3. Убедитесь, что в модели присутствует четыре тела, включая Ground.

1. Каждый компонент сборки будет соединён с землёй с помощью планарного соединения. Создайте три соединения, чтобы модель выглядела как на рисунке 7–55. Присвойте каждому соединению название [planar_#], где # является номером соединяемого шара.

2. Редактируйте оси каждого планарного соединения, чтобы ориентировать их как показано на рисунке 7–56.

3. Выполните сборочный анализ, чтобы убедиться в корректном создании всех соединений.

1. Создайте драйвер на поступательной оси planar_1, как показано на рисунке 7–57. Определите постоянную скорость в 5 [in/sec].

1. Выберите Model, Contact Regions, Create. Появляется форма Contact Region, как показано на рисунке 7-58.

2. Назовите регион [ball12].

3. Нажмите кнопку и выберите четыре поверхности, выделенных на рисунке 7–59 (по 2 поверхности для каждой сферы).

4. После выделения четырёх поверхностей выберите Done Sel. Между ball_1 и ball_2 появляется символ контакта и открывается форма Contact Regions, показанная на рисунке 7–60.

Обратите внимание, хотя форма показывает общее количество поверхностей как 4, имеется только 2 контактных поверхности. Как Вы увидите, Motion рассматривает две половины сферы как единую контактную поверхность.

5. Оставьте все опции в форме по умолчанию . Появляется окно Question, показанное на рисунке 7–61, а две сферы высвечиваются на экране.

6. Нажмите кнопку для завершения создания первого контактного региона.

7. Повторите шаги с 1 по 6 для создания второго контактного региона с названием [ball13]. Выделите две поверхности ball_1 и две поверхности ball_3.

8. Создайте контактный регион с названием [ball23]. Контактный регион будет включать две поверхности ball_2 и две поверхности ball_3. После завершения модель будет выглядеть как показано на рисунке 7–62.

1. Выберите Model, Measures, Create, Contact Pair.

2. Выделите Ball13 и нажмите кнопку . Появляется форма Create Contact Pair Measure.

3. Назовите критерий [ball12_sep].

4. Выберите Separation Speed из раскрывающегося меню Quantity и нажмите кнопку .

5. Повторите шаги с 2 по 4 для создания ещё двух критериев для скорости разделения (separation speed) шаров 1 и 3, а так же шаров 2 и 3. Назовите критерии [ball13_sep] и [ball23_sep], соответственно.

1. Сначала переключитесь на наилучший вид для просмотра анализа. Нажмите иконку на панели инструментов Pro/ENGINEER и выберите RUN из списка сохранённых видов.

2. Выберите Analyses из меню MEC MOTION и создайте новый анализ движение, назвав его [Contact]. Введите для Duration значение [5] и для Increment значение [0.01].

3. Запустите анализ Contact. Так как имеется 500 кадров, система попросит подтвердить, что Вы хотите выполнить анализ. Нажмите кнопку .

1. Анимируйте результаты анализа Contact.

2. Создайте диаграмму, которая показывает скорость ball_2 или ball_3. Диаграмма выглядит как показано на рисунке 7–63. Какова скорость этого шара после соударения? (Приблизительно 8.66 [дюйм/с]).

3. Используя или диаграмму, или запрос, определите точное время соударения (приблизительно 2.96 [с]).

4. Закройте все окна результатов и вернитесь в меню MEC MOTION.

5. Выполните анализ Reset.

Вы выполните второй анализ, который блокирует положения ball2 и ball3 используя драйверы, и допустит отскакивание от них ball1. Вы определите контактные силы при соударении.

1. Выберите Model, Drivers, Create.

2. Выберите одну из поступательных осей соединения planar_2.

3. Включите радио кнопку Position и отметьте галочкой Ramp.

4. Введите для Constant и Slope значение [0]. Это блокирует поступательную ось в текущей позиции.

5. Повторите шаги с 1 по 4 ещё три раза для создания блокирующих драйверов для всех четырёх поступательных осей соединений planar_2 и planar_3. Модель будет выглядеть как показано на рисунке 7-64.

1. Выберите Model, Drivers, Delete и выберите драйвер на поступательной оси planar_1.

Вместо драйвера Вы будете использовать силу, чтобы придать движение этой сборке. Сила будет приложена к ball_1 в течении 0.5 секунды.

2. Выберите Loads, Create, Fixed Force.

3. Выберите PNT0 на ball_1.

4. Введите [0 0 -1] для вектора направления. Появляется форма Create Fixed Force.

5. Введите [1000] в поле D.

6. Включите радио кнопку Conditionally.

7. Нажмите кнопку .

8. Выберите Time в окне Select a Measure и нажмите кнопку .

9. Определите условие для времени, <= 0.5. Появляется форма Create Fixed Force, показанная на рисунке 7-65.

1. Выберите Model, Measures, Create, Contact Pair.

2. Выберите контактный регион ball13.

3. Назовите критерий [contact_force].

4. Установите Evaluation Method на Maximum. Форма должна выглядеть как показано на рисунке 7-66.

5. Нажмите кнопку , затем Done/Return, Done/Return.

1. Отредактируйте анализ Contact так, чтобы Duration равнялась [2], а Increment равнялся [0.005].

2. Запустите контактный анализ. Поскольку ball_2 и ball_3 были блокированы в своих позициях драйверами, ball_1 будет отскакивать от них.

1. Создайте диаграмму, которая отобразит контактную силу для контактного региона ball13. Диаграмма будет выглядеть как показано на рисунке 7-67.

2. Сохраните модель и удалите её из памяти или перейдите к заданию 14.

Ниже приведены некоторые дополнительные проекты, которые могут быть выполнены на модели, если позволяет время:

1. Выполните статический анализ на модели impact_ball, используя условия нагрузки последнего контактного анализа. Определите величину деформации и максимального напряжения при соударении.

2. Используя различные драйверы и нагрузки создайте и выполните несколько сценариев соударения между тремя шарами. Например, блокируйте соединения на ball_2 и освободите соединения на ball_3.

3. Используя размеры APNT1 и APNT2, переместите ball_2 и ball_3 в различные позиции в сборке и заставьте ball_1 ударить по ним. Определите, как позиции шаров влияют на их скорость и направление при соударении.