Simpack基础培训教程中文IIII

SIMPACKTrainingSIMPACKBasicsTrainingIIISIMPACK基础培训（3）2TheoryDatabase/SearchPathStandaloneModelSubVarsandSubVarfilesSubmodelingConnectorBodiesCommunicatorsModelImportGearPairTheoryContents3Simpack齿轮副GearPair4练习-齿轮（1）新建模型a.打开Simpack，选择General，输入模型名称为Gearb.修改物体$B_Body1的名称为$B_ringc.在该物体上以此创建1个Marker点，名称为$M_ring_joint，参数如图所示d.设置视图透视方式为正交Orthographice.修改$B_ring的质量属性，由于其保持固定，质量属性并不重要cde5练习-齿轮（2）建立齿轮几何体a.修改几何体$P_ring_Cuboid的名称为修改几何体$P_ringb.修改$P_ring的属性为25:GearWheel，表示建立齿轮，并输入详细齿轮建模参数c.修改几何体显示属性，透明度设置为0bc6Marker名称PositionCardanAngle$M_Isys_Ring0.3,0,00,0,0$M_Isys_Sun0.3,0,00,0,0$M_Isys_Carrier0,0,00,0,0$M_Isys_torque_in0,0,0.5080,0,0$M_Isys_damping0.6,0,00,0,0练习-齿轮（3）建立Marker点a.在全局坐标系$R_Isys上新建5个Marker点，名称和坐标见表格所示b.修改$J_ring的属性，类型为0:0DegreesofFreedom，表示和全局坐标系固定ab7Marker名称PositionCardanAngle$M_carrier_planet0.3,0,0.5080,0,0$M_carrier_joint0,0,00,0,0练习-齿轮（4）创建物体a.新建物体的名称是$B_Carrier，并设置数量属性b.在物体$B_Carrier上创建2个Marker，名称和坐标参数如表所示。ab8练习-齿轮（5）创建和修改几何体a.修改$P_Carrier几何体的属性，类型修改为2:Cylinder，位置是(0.31,0,0)，角度是(0,0,90deg),并输入几何参数b.修改Display显示为Wireframe线框模式c.修改$J_Carrier铰接的参数，类型为1:RevoluteJointald.当前模型显示如图bacd9Marker名称PositionCardanAngle$M_planet_joint0,0,090deg,0,90deg$M_planet_torque_in0,0,-0.390deg,0,90deg练习-齿轮（6）a.创建新的物体名称为$B_planet，表示行星轮b.设置质量属性c.在此物体上创建2个新的标记点，名称和坐标如表所示cab10练习-齿轮（7）a.修改$P_planet几何体的属性，外齿轮类型b.在Display选项卡中设置颜色为绿色c.修改$J_planet铰接的属性，旋转副bac11练习-齿轮（8）a.创建新的物体名称为$B_sun，并设置质量属性。表示太阳轮b.在此物体上创建2个新的标记点$M_sun_joint和$M_sun_dampingabb12练习-齿轮（9）a.修改$P_sun几何体的属性，类型为外齿轮b.修改$P_sun几何体颜色为蓝色ba13练习-齿轮（10）a.修改$J_sun铰接的属性b.当前完成的模型如图所示ba14练习-齿轮（11）施加齿轮力元模型中一共有2对齿轮啮合，需要添加2个齿轮力元a.创建力元，名称为$F_planet_ring，即行星轮与内齿圈之间齿轮力，按照图示设置参数a15练习-齿轮（12）a.施加行星轮与太阳轮之间的齿轮力力元，名称是$F_planet_sun注意：可以通过复制$F_plane_ring力元，修改名称和参数快速创建ab16练习-齿轮（13）施加驱动扭矩a.创建激励$E_torque_in，生成矢量变量$UE_torque_in_Value，输入恒定数值200000b.创建力元$F_torque_in，表示输入力矩ab17练习-齿轮（14）施加负载a.创建力元$F_damping，阻尼值输入20000，表示负载以上完成齿轮的建模、约束、力元和负载的施加a18练习-齿轮（15）运行在线时域分析a.运行在线分析，检查建模结果，观察齿轮运动状态b.设置求解器参数，时间5s，频率500Hz，进行离线时域分析c.在后处理查看仿真分析结果：选择forceoutput项下的$F_planet_sun下的Totalnormalcontactstiffness，表示齿轮啮合法向接触时变刚度c19练习-齿轮（16）修改属性a.修改力元$F_planet_sun的属性，设置高级输出选项和设置slices数量（该值与后处理中力的箭头数量相关）b.重新运行离线时域分析a20练习-齿轮（17）查看动画a.在后处理中查看仿真动画，通过去掉勾选$B_sun项，隐藏该部件b.选择forceoutput项下的$F_planet_sun下的所有fl_n字符开始的变量，拖到动画窗口中c.在动画窗口空白区域点击右键选择Properties，在Forces中设置箭头大小，可更清晰观看受力箭头以上完成齿轮建模操作实例。acb21Theory数据库Database/搜索路径SearchPaths数据库(database)表示的是Simpack查找文件时使用的目录结构.对于有很多模型文件的大模型，子文件夹能使模型结构更清晰.通过添加文件夹和子文件夹作为模型的搜索路径(searchpath)来创建结构.搜索路径的顺序是非常重要的,如果一个文件存在于多个文件夹中，那么使用的是最先发现的文件.相对/绝对路径编辑22Theory打包模型StandaloneModel模型中所有定义的数据复制到一个集中存放的位置可以创建成一个.zip文件，包含或者不包含结果文件如果将包含数据库链接的模型和/或其结果文件传递给第三方时，这一功能将特别有用23Theory置换变量SubVars单个模型参数(例如物体的质量)可以使用置换变量(SubVars)以代替确定的数值.置换变量能是整数、实数或字符串引用其他置换变量包含函数和预定义变量PI有单位SubVars能被导出成*.subvar格式文件使用文本编辑器编辑内容通过替换不同的SubVar文件能生成不同的模型模型拓扑和参数完全分开24Theory子结构Substructures子结构用于模块化模型建立子模型各自独立每个子模型也能包含其引用的子模型子模型的数量没有限制一个模型不能被用于其自己的子模型（死循环）主模型MainModel子结构Substructures25Theory子结构Substructures通过在子结构属性中选择其它子结构模型来替换现有子结构，能实现不同复杂程度的模型强大的子结构工具:SubVar文件,搜索路径,重置选项26Theory模型导入ModelImport模型导入是另外一种使用子模型的方法如果导入的模型中的元件与主模型中的元件重名，有三种处理方式:选择忽略或替换重名（Ignore或者Replace）的元件。如果选择“Ignor”（忽略），重名模型元件将不会被复制到主模型中。如果选择“Replace”（替换），主模型中元件将被输入模型中重名的元件替换使用前缀(prefix)重命名所有元件使用后缀(suffix)重命名所有元件模型导入可以用于载入不是完整多体动力学模型的子模型，例如子模型可以是仅包含力元的模型.导入的模型被存放在模型树监视列表中(GlobaI下的importedFiles).如果子模型被修改了，主模型将被提示是否重新导入修改后的子模型.27练习-单摆模型（1）打开模型a.打开\modelstraineestart\basicsIII\Pendulum\Pendulum_start.spck模型b.运行一次在线时域分析，快速了解模型信息c.点击工具栏上的CreateSubvar按钮，创建置换变量d.输入置换变量的名称是$_Lenghte.输入$_Lenght的数值为1f.按照同样操作，再次创建置换变量$_Diameter，数值为表达式$_Lenght*0.06cdaef28练习-单摆模型（2）修改模型a.修改$P_body1_sphere几何体中的半径数值为$_Lenght*0.1b.修改$P_body1_rod几何体的位置z坐标为$_Lenght*0.5，圆柱高度为$_Lenght，直径为$_Diameterc.修改$M_body1_top标记点的位置z坐标为$_Lenghtd.修改变量$_Lenght的数值为2，观察模型的变化，重新把$_Lenght数值修改为1cabd29练习-单摆模型（3）复制部件a.复制部件$B_body1，生成其它2个部件，并重命名为$B_body2和$B_body3，当前这3个部件重合在一起b.修改$J_body2铰接属性，FromMarker修改为$M_body1_rotatedc.修改$J_body3铰接的FromMaker为$M_body2_rotatedd.修改Body2和Body3中的小球颜色为红色和蓝色cabd30练习-单摆模型（4）添加弹簧a.点击创建力元按钮，创建一个弹簧，弹簧名称为$F_Spring，具体参数见图片b.为了显示弹簧图形，在全局坐标系下新建几何体$P_Isys_Spring，属性见图片所示c.运行在线时域分析，观察模型运动情况d.另存为模型名称为Pendulum.spcke.在文件夹中复制该模型两次，并重命名为Pendulum_Sub1.spck和Pendulum_Sub2.spckcabe31练习-单摆模型（5）设置搜索路径a.在模型树中，双击SearchPath命令，在弹出对话框b.点击按钮添加路径c.勾选该路径前面的复选框，路径显示为相对路径d.点击OK完成，系统会提示相关信息，继续点击OKe.在设置完路径后，Simpack将会（只要可能）自动确定相对路径，即“数据库目录”和“模型目录”之间的相对路径cabd32练习-单摆模型（5）导入子结构a.工具栏上点击CreateSubstructure命令，进行创建子结构操作b.输入子结构的名称为$S_Substructure1c.点击Filename文本框右侧的按钮d.在弹出列表框中选择搜索路径下可选的模型，本次操作选择Pendulum_Sub1.spcke.其它参数保持默认，点击OK完成f.在模型树中查看导入的子结构，由于导入的子结构和主结构模型相同，两者在模型窗口中显示重合cabdfd33练习-单摆模型（6）连接子结构a.修改子结构$S_Substructure1下的$J_body1铰接b.FromMarker修改为$M_body3_topc.修改铰接初始位置为25deg，并点击OK完成d.当前模型显示如图所示e.运行在线时域分析，查看模型运动情况f.按照上述步骤，再次导入子结构，名称为$S_Substructure2g.导入子结构的模型是Pendulum_Sub2.spckcabdfg34练习-单摆模型（7）连接子结构a.修改子结构$S_Substructure2下的$J_body1铰接b.FromMarker修改为$S_Substructure1.$M_body3_topc.修改铰接初始位置为25deg，并点击OK完成d.当前模型显示如图所示e.运行在线时域分析，查看模型运动情况f.保存模型g.如果要替换子结构的文件，在打开的子结构属性窗口中，重新输入新的spck模型文件cabd35练习-单摆模型（8）编辑子结构a.在模型树中，右键点击需要修改的子结构$S_Subs