作者:北京兆迪科技有限公司
出版社:机械工业出版社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
UG NX 12.0运动仿真与分析教程试读:
前言
本书对UG NX 12.0运动仿真与分析的核心技术、方法与技巧进行了介绍,其特色如下。
● 内容全面。与其他同类书籍相比,包括更多的UG运动仿真与分析内容。
● 讲解详细、条理清晰、图文并茂。本书是一本不可多得的UG运动仿真与分析快速入门、提高的图书。
● 范例丰富。读者通过对范例的学习,可迅速提高运动仿真与分析水平。
● 写法独特。采用UG软件中真实的对话框、操控板和按钮等进行讲解,使初学者能够直观、准确地操作软件,提高学习效率。
● 附加值高。本书附带1张多媒体DVD学习光盘,盘中含有大量UG运动仿真与分析技巧和具有针对性的范例教学视频并进行了详细的语音讲解,可以帮助读者轻松、高效地学习。
本书是根据北京兆迪科技有限公司给国内外一些知名公司(含国外独资和合资公司)编写的培训教案整理而成的,具有很强的实用性。本书编写人员主要来自北京兆迪科技有限公司。该公司专门从事CAD/CAM/CAE技术的研究、开发、咨询及产品设计与制造服务,并提供UG、Ansys、Adams等软件的专业培训及技术咨询。读者在学习本书的过程中,如果遇到问题,可通过访问该公司的网站http://www.zalldy.com来获得帮助。
本书由北京兆迪科技有限公司编著,参加编写的人员有詹友刚、王焕田、刘静、雷保珍、刘海起、魏俊岭、任慧华、詹路、冯元超、刘江波、周涛、段进敏、赵枫、侯俊飞、龙宇、施志杰、詹棋、高政、孙润、李倩倩、黄红霞、尹泉、李行、詹超、尹佩文、赵磊、王晓萍、陈淑童、周攀、吴伟、王海波、高策、冯华超、周思思、黄光辉、党辉、冯峰、詹聪、平迪、管璇、王平、李友荣。本书已经多次校核,如有疏漏之处,恳请广大读者予以指正。
本书“随书光盘”中含有“读者意见反馈卡”的电子文档,请读者认真填写本反馈卡,并E-mail给我们。E-mail:兆迪科技zhanygjames@163.com,丁锋fengfener@qq.com。
咨询电话:010-82176248,010-82176249。编者
读者购书回馈活动
为了感谢广大读者对兆迪科技图书的信任与支持,兆迪科技面向读者推出“免费送课”活动,即日起,读者凭有效购书证明,可领取价值100元的在线课程代金券1张,此券可在兆迪科技网校(http://www.zalldy.com/)免费换购在线课程1门。活动详情可以登录兆迪网校或者关注兆迪公众号查看。兆迪网校兆迪公众号本书导读
为了能更好地学习本教材中的知识,请读者先仔细阅读下面的内容。
写作环境
本书使用的操作系统为64位的Windows 7,系统主题采用Windows经典主题。本书采用的写作蓝本是UG NX 12.0中文版。
随书光盘的使用
为方便读者练习,特将本书所有素材文件、已完成的范例文件、配置文件和视频语音讲解文件等放入随书附带的光盘中。读者在学习过程中可以打开相应素材文件进行操作和练习。
在光盘的ug12.16目录下共有3个子目录。(1)ugnx12_system_file子目录:包含一些系统文件。(2)work 子目录:包含本书中全部已完成的范例文件。(3)video子目录:包含本书讲解中所有的视频文件(含语音讲解),直接双击某个视频文件即可播放。
光盘中带有“ok”扩展名的文件或文件夹表示已完成的范例。
建议读者在学习本书前,先将随书光盘中的所有文件复制到计算机硬盘的D盘中。
相比于老版本的软件,UG NX 12.0中文版在功能、界面和操作上变化极小,经过简单设置后,几乎与老版本完全一样(书中已介绍设置方法)。因此,对于软件新老版本操作完全相同的内容部分,光盘中仍然使用老版本的视频讲解,对于绝大部分读者而言,并不影响软件的学习。
本书约定
● 本书中有关鼠标操作的简略表述意义如下。
☑ 单击:将鼠标指针移至某位置处,然后按一下鼠标的左键。
☑ 双击:将鼠标指针移至某位置处,然后连续快速地按两次鼠标的左键。
☑ 右击:将鼠标指针移至某位置处,然后按一下鼠标的右键。
☑ 单击中键:将鼠标指针移至某位置处,然后按一下鼠标的中键。
☑ 滚动中键:只是滚动鼠标的中键,而不能按中键。
☑ 选择(选取)某对象:将鼠标指针移至某对象上,单击以选取该对象。
☑ 拖动某对象:将鼠标指针移至某对象上,然后按下鼠标的左键不放,同时移动鼠标,将该对象移动到指定的位置后再松开鼠标的左键。
● 本书中的操作步骤分为Task、Stage和Step 3个级别,说明如下。
☑ 对于一般的软件操作,每个操作步骤以Step字符开始。
☑ 每个Step操作视其复杂程度,其下面可含有多级子操作,例如Step1下可能包含(1)、(2)、(3)等子操作,(1)子操作下可能包含①、②、③等子操作,①子操作下可能包含a)、b)、c)等子操作。
☑ 如果操作较复杂,需要几个大的操作步骤才能完成,则每个大的操作冠以Stage1、Stage2、Stage3等,Stage级别的操作下再分Step1、Step2、Step3等操作。
☑ 对于多个任务的操作,则每个任务冠以Task1、Task2、Task3等,每个Task操作下则可包含Stage和Step级别的操作。
● 由于已建议读者将随书光盘中的所有文件复制到计算机硬盘的D 盘中,书中在要求设置工作目录或打开光盘文件时,所述的路径均以“D:”开始。
技术支持
本书是根据北京兆迪科技有限公司给国内外一些著名公司(含国外独资和合资公司)编写的培训教案整理而成的,具有很强的实用性,其主编和参编人员均来自北京兆迪科技有限公司。该公司专门从事CAD/CAM/CAE技术的研究、开发、咨询及产品设计与制造服务,并提供UG、Ansys、Adams等软件的专业培训及技术咨询,读者在学习本书的过程中如果遇到问题,可通过访问该公司的网校http://www.zalldy.com/来获得技术支持。
为了感谢广大读者对兆迪科技图书的信任与厚爱,兆迪科技面向读者推出免费送课、光盘下载、最新图书信息咨询、与主编在线直播互动交流等服务。
● 免费送课。读者凭有效购书证明,可领取价值 100 元的在线课程代金券 1 张,此券可在兆迪科技网校(http://www.zalldy.com/)免费换购在线课程1门,活动详情可以登录兆迪网校查看。
● 光盘下载。本书随书光盘中的所有文件已经上传至网络,如果您的随书光盘丢失或损坏,可以登录网站http://www.zalldy.com/page/book下载。
咨询电话:010-82176248,010-82176249。第1章 概述
本章提要
本章主要介绍UG NX运动仿真(Motion Simulation)的有关概念、功能、工作环境以及界面配置方法,使读者对UG NX运动仿真的功能和工作界面有初步的了解。本章主要包括以下内容。
● UG NX运动仿真概述
● UG NX运动仿真的工作界面
● 运动仿真模块的参数设置1.1 UG NX运动仿真概述
UG NX运动仿真是在初步设计、建模、组装完成的机构模型基础上,添加一系列的机构连接和驱动,使机构连接进行运转,从而模拟机构的实际运动,分析机构的运动规律,研究机构静止或运行时的受力情况,最后根据分析和研究的数据,对机构模型提出改进和进一步优化设计的过程。
运动仿真模块是UG NX的主要组成部分,它可以直接使用主模型的装配文件,并可以对一组机构模型建立不同条件下的运动仿真,每个运动仿真可以独立编辑而不会影响主模型的装配。
UG NX机构运动仿真的主要分析和研究类型如下。
● 分析机构的动态干涉情况。主要是研究机构运行时各个子系统或零件之间有无干涉情况,及时发现设计中的问题。在机构设计中期对已经完成的子系统进行运动仿真,还可以为下一步的设计提供空间数据参考,以便留有足够的空间进行其他子系统的设计。
● 跟踪并绘制零件的运动轨迹。在机构运动仿真时,可以指定运动构件中的任一点为参考并绘制其运动轨迹,这对于研究机构的运行状况很有帮助。
● 分析机构中零件的位移、速度、加速度、作用力与反作用力以及力矩等。
● 根据分析研究的结果初步修改机构的设计。一旦提出改进意见,可以直接修改机构主模型进行验证。
● 生成机构运动的动画视频,与产品的早期市场活动同步。机构的运行视频可以用于产品的宣传展示,方便与客户交流,也可以作为内部评审时的资料。1.2 UG NX运动仿真的工作界面
UG NX运动仿真一般在机构初步设计建模完成的情况下进行。本节主要介绍在UG NX 12.0中进入运动仿真模块的操作方法,并对它的工作界面进行简介。1.2.1 工作界面
下面以图1.2.1所示的连杆机构模型为例,介绍进入UG NX运动仿真模块的操作方法。在该机构模型中,各杆件之间进行销连接,当连杆1作为主动杆进行匀速转动时,同时带动连杆2和连杆3进行运动。该机构已经完成一组运动仿真数据的运行,读者可以打开文件D:\ug12.16\work\ch01.02\linkage_mech_asm.avi查看机构运行视频。图1.2.1 连杆机构模型
Step1.打开机构模型。打开文件D:\ug12.16\work\ch01.02\linkage_mech_asm\motion_1.sim。
Step2.进入运动仿真模块。在功能选项卡的区域单击按钮,如图1.2.2所示,进入运动仿真模块。
说明:如果当前已处于运动仿真环境,则跳过Step2。图1.2.2 “应用模块”功能选项卡的仿真区域
完成上面的操作后,系统将显示图1.2.3所示的运动仿真界面。图1.2.3 运动仿真界面1.2.2 相关术语及概念
在UG NX机构运动仿真模块中,常用的术语解释如下。
● 机构:由一定数量的连杆和固定连杆所组成,能在指定驱动下完成特定动作的装配体。
● 连杆(Links):组成机构的零件单元,是具有机构特征的刚体,它代表了实际中的杆件,所以连杆就有了相应的属性,如质量、惯性、初始位移和速度等。连杆相互连接,构成运动机构,它在整个机构中主要是进行运动的传递等以“连接”方式添加到一个装配体中的元件。连接元件与它附着的元件间有相对运动。
● 固定连杆:以一般的装配约束添加到一个装配体中的元件。固定连杆在机构运行时保持固定或者与其附着的连杆间没有相对运动。
● 运动副(Joints):为了组成一个具有运动作用的机构,必须把两个相邻连杆以一种方式连接起来,这种连接必须是可动连接,不能是固定连接。这种使两个连杆接触而又保持某些相对运动的可动连接即称为运动副,如旋转副、滑动副等。
● 自由度:各种连接类型提供不同的运动(平移和旋转)限制。
● 驱动(Driver):驱动为机构中的主动件提供动力来源,可以在运动副上放置驱动,并指定位置、速度或加速度与时间的函数关系。
● 解算方案(Solution):定义机构的分析类型和计算参数。其中分析类型包括“运动学/动力学”“静态平衡”“控制/动力学”等。1.2.3 运动仿真模块中的菜单及按钮
在运动仿真模块中,与“机构”相关的操作命令主要位于下拉菜单中,如图1.2.4所示。图1.2.4 “插入”下拉菜单
进入到运动仿真模块,在“主页”功能选项卡中列出了运动仿真常用的命令按钮,如图1.2.5所示。图1.2.5 “主页”功能选项卡
图1.2.5所示的“主页”功能选项卡中部分按钮的说明如下。
●:创建一个新解算方案,其中定义了分析类型、解算方案类型以及特定于解算方案的载荷和运动驱动。
●:设置运动仿真的类型为运动学或动力学。
●:创建求解运动和解算方案并生成结果集。
●:用于定义机构中刚性体的部件。
●:用于定义机构中连杆之间的受约束情况。
●:为机构中的运动副创建一个独立的驱动。
●:用于创建一个标记,该标记必须位于需要分析的连杆上。
●:创建相应的函数并绘制图表,用于确定运动驱动的标量力、矢量力或转矩。
●:用于定义两个旋转副之间的相对旋转运动。
●:用于定义滑动副和旋转副之间的相对运动。
●:用于定义两个滑动副之间的相对运功。
●:用于定义两个或三个旋转副、滑动副和柱面副之间的相对运动。
●:在两个连杆之间、连杆和框架之间创建一个柔性部件,使用运动副施加力或转矩。
●:在两个连杆、一个连杆和框架、一个可平移的运动副或在一个旋转副上创建一个反作用力或转矩。
●:创建圆柱衬套,用于在两个连杆之间定义柔性关系。
●:在一个体和一个静止体、在两个移动体或一个体来支撑另一个体之间定义接触关系。
●:将连杆上的一个点与曲线建立接触约束。
●:将连杆上的一条曲线与另一曲线建立接触约束。
●:将连杆上的一个点与面建立接触约束。
●:用于在两个连杆或在一个连杆和框架之间创建标量力。
●:用于在两个连杆或在一个连杆和框架之间创建一个力,力的方向可保持恒定或相对于一个移动体而发生变化。
●:在围绕旋转副和轴之间创建标量转矩。
●:在两个连杆或在一个连杆和一个框架之间创建一个转矩。
●:通过选择运动仿真文件将其作为子机构添加到运动模型中。
●:在运动装配部件中移动子机构。
●:创建子机构定位器以通过关联方式在运动装配中定位子机构。
●:定义该机构中的柔性连接。
●:指定要由样条梁柔性连杆使用的结构属性。
●:创建机电接口以与MATLAB或Amesim进行协同仿真。
●:创建机构输出变量,由控制系统使用。
●:创建控制系统输出变量以驱动机构。
●:创建车辆轮胎组件。
●:创建要在轮胎组件中使用的路面组件。
●:创建要在轮胎组件中使用的基本轮胎属性。
试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]