运动仿真

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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。

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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。

图9-68  【运动过程】对话框

对运动过程控制的功能主要是由运动控制选项来实现的，下面来介绍一下运动控制选项区域各个按钮的功能。

l 全程控制按钮（Full Range）

单击该按钮可以查看运动模型在设定的时间和步骤内的整个连续的运动过程，在绘图区以动画的形式输出。

l 前进控制按钮（Step Forward）

单击该按钮可以使运动模型在设定的时间和步骤限制范围内向前运动一步，方便用户查看运动模型下一个运动步骤的状态。

l 后退控制按钮（Step Forward）

单击该按钮可以使运动模型在设定的时间和步骤限制范围内向后运动一步，方便用户查看运动模型上一个运动步骤的状态。

l 设计位置按钮（Design Position）

单击该按钮后可以使运动模型回到未进行运动仿真前置处理的初始三维实体设计状态。

l 装配位置按钮（Assembly Position）

单击该按钮后可以使运动模型回到进行了运动仿真前置处理后的ADAMS运动分析模型的状态。

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3．运动仿真过程的跟踪记录

在运动分析中用户可以很精确的得到运功模型在运动的各个场景中的数据，但是同时运动分析模块还给用户提供了一个更为直观的观察运动模型在运动过程中前后变化的工具。在Animation（运动过程控制）对话框中点击图标 Trace Entire Mechanism可以实现该功能，如图9-69所示。

图9-69  【运动过程】对话框

通过多次单击前进控制按钮（Step Forward） ，使运动模型向前一步一步的运动，用户想查看运动模型某一个运动步骤的状态与原始状态的相对变化时，就可以在运动模型一步一步的运动该步骤时，在该对话框中选择选项Update Design Position，系统将会自动显示该运动步骤下模型的状态，同时保留模型的原始状态。如图9-70所示，单击该控制按钮使运动模型从第0步运动到第27步，系统将在屏幕上静态的显示第1步和第27步时运动模型各零部件的状态。

图9-70  完成运动过程的跟踪记录

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4．运动仿真动画文件输出

在运动场景导航窗口中选中一个场景，单击鼠标右键之后将会弹出一个右键快捷菜单，在该菜单中选择菜单项Export，将会显示UG/Motion给用户提供的几种动画输出的格式，如图9-71所示。

图9-71  选择输出动画文件格式

在各种动画输出格式中选择MPEG将可以输出一个mpg文件，选择Animated GIF格式将会输出一个gif文件。不论选择那一种格式，系统都将弹出动画文件设置对话框，如图9-72所示。

图9-72  动画文件设置对话框

在该对话框中用户可以看到该文件的默认名称，动画的帧数，如果用户要自定义文件名，则可选择选项Specify File Name；如果用户要查看动画，可选择选项Preview Animation，系统将会自动打开【预览动画控制】对话框，如图9-73所示。单击该对话框中的图标 可实现对输出动画的连续播放。

图9-73  【预览动画控制】对话框

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9.5.2  运动分析结果的图表输出

ADAMS求解器根据运动模型的各项参数计算出运动模型在各个步骤的数据，不但可以以动画的形式输出运动分析的结果，还可以直接以图表的形式输出各个数据。UG/Motion该项功能主要是利用外挂的Microsoft Excel软件的功能实现的。

点击功能菜单区运动分析模块中的图表（Graphing）按钮 ，将弹出一个【运动时间和步骤设置】（Analysis Options）对话框，如图9-74所示。

图9-74  运动时间和步骤设置对话框

与运动控制参数的设置相同，输入一定的运动时间和运动步骤后，ADAMS求解器将自动根据运动模型的参数和运动控制参数来计算运动模型在各步运动状态下的数据。求解器计算完成后将弹出一个【图表设置】（Define Graph）对话框，用户可以在该对话框中根据需要设置所要显示数据的属性和类型，该对话框各选项的功能说明如图9-75所示。

图9-75  【图表设置】对话框

用户可以在运动模型所设立的运动副和载荷列表框中选择所要考察的对象，然后设定所需输出的数据的属性，参考类型（工作坐标系下的值Relative或绝对坐标系下的值Absolute），单击加入（Add）键后即已将其加入到了已定义待输出的图表列表框中了。按照相同的方法可以加入一系列数据属性不同的考察对象，应用后UG将自动调用Microsoft Exceed将这些数据以图表的形式在Exceed中输出，如图9-76所示。

图9-76  数据表格

同时，外挂软件Microsoft Exceed将会根据这个数据表格，自动绘制出一条变化曲线，如图9-77所示。

图9-77  变化曲线

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孤影寒江

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