CATIA-DMU运动分析解析

1第五章CATIAV5DMU机构运动分析1产品介绍DMU机构运动分析（Kin）是专门做DMU装配运动仿真的模块。针对大型产品如整车、飞机、轮船等的机构运动状态进行评价。2图标功能介绍(基本概念、基本界面介绍)2.1DMU运动仿真（DMUSimulation）工具条命令驱动仿真（SimulatingwithCommands）规则驱动仿真（SimulatingWithLaws）机构修饰（MechanismDressup）创建固定副（FixedPart）装配约束转换（AssemblyConstraintsConver）测量速度和加速度（SpeedsandAccelerations）机构分析（MechanismAnalysis）2.2DMU运动副创建工具条（KinematicsJoints）创建转动副（CreatingRevoluteJoints)创建滑动副（CreatingPrismaticJoints）创建同轴副（CreatingCylindricalJoints）创建球铰连接（CreatingSphericalJoints）2第五章CATIAV5DMU机构运动分析创建平动副（CreatingPlanarJoints）创建刚性副（RigidJoints）点-线副（PointCurveJoints）曲线滑动副（SlideCurveJoints）点-面副（PointSurfaceJoints）万向节（UniversalJoints）CV连接（CVJoints）创建齿轮副（GearJoints）滑动-转动复合运动副（RackJoints）滑动-滑动复合运动副（CableJoints）用坐标系法建立运动副（CreatingJointsUsingAxisSystems）2.3DMUGenericAnimation创建运动仿真记录（Simulation）生成重放文件（GenerateReplay）重放（Replay）仿真播放器（SimulationPlayer）编辑序列（EditSequence）3第五章CATIAV5DMU机构运动分析包络体（SweptVolume）生成轨迹线（Trace）2.4机构刷新（DMUKinematicsUpdate）机构位置刷新（Update）输入子机构（ImportSub-Mechanisms）重设位置（ResetPositions）2.5干涉检查模式工具条（ClashMode）关闭干涉检查（ClashDetection（Off））打开干涉检查（ClashDetection（On））遇到干涉停止（ClashDetection（Stop））2.6DMU空间分析（DMUSpaceAnalysis）干涉检查（Clash）距离和距离带分析（Distanceandbandanalysis）4第五章CATIAV5DMU机构运动分析3功能详细介绍3.1DMU运动仿真（DMUSimulation）工具条3.1.1用命令驱动仿真（SimulatingwithCommands）是用命令驱动的方式对已创建的机构进行运动仿真，这种方法比较直接、简便，但不能记录下来。1).点击图标,出现定义对话框；2).在Mechanism选项的下拉菜单里选择相应的机构；3).在Command.1选项里是第一个驱动命令数值的界限，和在创建驱动副时设置的界限同步；4).激活仿真感应器（ActivateSensors）选项，详见其有关运动仿真的后处理对话框；5).当离开仿真对话框后，系统默认保留当前位置。点击Reset按钮返回到初始位置；6).点击Analysis...按钮可以添加运动分析项目，比如距离、干涉检查等；5第五章CATIAV5DMU机构运动分析7.点击More按钮，展开对话框；有两种仿真方式：a).Immediate直接模拟，用鼠标直接拖着驱动副上的绿色箭头线移动；b).选择Onrequest选项，下面的播放器按钮就会变亮，可以设置固定步幅数（NumberOfSteps）来进行仿真运动。6第五章CATIAV5DMU机构运动分析3.1.2用规则驱动仿真（SimulatingWithLaws）对建立了规则关系的机构进行仿真，这种规则可以是驱动参数和运动时间的关系，在特征树上记录如下图：1).点击图标，出现定义对话框；7第五章CATIAV5DMU机构运动分析2).在Mechanism选项的下拉菜单里选择相应的机构；3).点击下图按钮位置上，可以修改运动时间；4).中间是VCR按钮，下面的步长、Analysis按钮、Activatesensors选项等和命令驱动仿真方式用法相同。3.1.3仿真感应器（Sensors）在几种运动仿真命令里，都有激活感应器（Activatesensors）选项。主要作用是通过在仿真过程中观察运动副的数值、测量尺寸和运动副界限（已定义）等数据，提供非常有用的信息帮助检查机构设计。已创建的距离测量、干涉检查、速度或加速度等特征也会出现在感应器列表里。1）.选择需要观测的参数，在Sensor标签拦里Observed列出现Yes标志。也同步显示在instantaneousValues标签的列表里。2）.通过VCR按钮执行仿真运动，可以观测参数的变化；3）.还可设置仿真运动的干涉检查模式和界限模式；8第五章CATIAV5DMU机构运动分析4）.观测的结果通过Graphics...按钮输出到图表中；5).点击File…按钮把结果输出保存到外部文本中。9第五章CATIAV5DMU机构运动分析3.1.4机构修饰（MechanismDressup）为了和ENOVIAVPM中机构运动分析集成（基于骨架的方式），我们建立在特征树上直接访问的Dressup，可以对它进行仿真，并保存在ENOVIAVPM中。1).点击图标，出现对话框，然后点击新建按钮，选择已创建的机构；2).在link栏里，选择需要修饰的零件。Graphicselection选项表示不能在特征树或图形区域上选择零件。3).缺省Availableproducts选项，表示在下面左边列表框里显示可能被绑定的零件。Allproducts表示显示出所有零件。可以点击左边区域的零件到右边区域，和当前link的零件绑定在一起。3.1.5创建固定副（FixedPart）命令给机构增加一个固定副。1)点击图标，在对话框下拉菜单里选择或新建机构；10第五章CATIAV5DMU机构运动分析2)选择固定的零件；3)零件被自动定义成固定副了,在树上显示如下图。3.1.6装配约束转换（AssemblyConstraintsConver）把在做装配模块里（AssmeblyDesign）创建的装配约束通过此命令转换成DMU中的运动副关系。模型如下图里的装配体及其特征树形式。图a装配产品图图b装配产品特征树11第五章CATIAV5DMU机构运动分析注:此转换须在设计模式(DesignMode)下完成。1).点击图标,出现对话框，选择或新建机构；2).点击AutoCreate自动在选择选择的机构对象里转换生成运动副；3).打开More按钮，可根据需要自定义转换运动副，具体解释见下图说明；4).转换完后的特征树如下图。12第五章CATIAV5DMU机构运动分析3.1.7测量速度和加速度（SpeedsandAccelerations）为了优化我们所做的机构设计,常需要考虑测量相关元素的加速度和速度。1）.选择机构；2）.点击,出现定义对话框；13第五章CATIAV5DMU机构运动分析3）.命名该定义的名称；4）.选择参考的产品零件，选择做分析的参考点；5）.选择Mainaxis表示以当前装配的坐标系作为参考坐标系，或选择其他自定义的坐标系（Otheraxis）。6）.点击OK按钮，建立的速度和加速度关系图标就显示在特征树上。7）.可以通过用规则驱动仿真打开仿真感应器（Sensor）按钮，在定义对话框里选择观测的速度或加速度参数，如下图；14第五章CATIAV5DMU机构运动分析8）.开始做机构运动，可以看到相应参数的变化，然后点击按钮Graphics...通过图表可以更形象地观察相关参数的变化规律。3.1.8机构分析（MechanismAnalysis）机构分析命令就是对所创建的机构进行可行性分析，包括运动副关系和零件自由度。基本定义对话框如下：15第五章CATIAV5DMU机构运动分析1).基本栏图解下图；2）.中间有两个选项，表示是否在图形中显示出运动副标志；3）.一个列表框显示所有运动副的定义关系（名称、命令副、类型、零件关系、备注信息），在Mechansimdressupinformation栏里显示机构修饰的信息；4）.以通过点击保存按钮将这个列表分析的信息保存成文本或表格格式的文件，如下图。16第五章CATIAV5DMU机构运动分析3.2DMU运动副创建工具条（KinematicsJoints）3.2.1创建转动副（CreatingRevoluteJoints)点击1）.点击图标，出现定义对话框；2）.分别选择两零件的对应几何元素（直线和平面），设置约束；17第五章CATIAV5DMU机构运动分析3）.点OK完成设置后，特征树如下图。3.2.2创建滑动副（CreatingPrismaticJoints）1）.点击图标，出现滑动副定义对话框；2）.选择两零件的对应几何元素（直线和平面）；18第五章CATIAV5DMU机构运动分析3）.点OK完成设置后，模型和特征树形式如下图。3.2.3同轴副（CreatingCylindricalJoints）同轴副对应于装配关系的同轴约束（CoincidenceConstraint）。1）.定义时选择两零件对应的直线关系；19第五章CATIAV5DMU机构运动分析2）.特征树结果如下图。3.2.4创建球铰连接（CreatingSphericalJoints）1）.点击图标，出现定义对话框；2）.分别在两零件上选取对应的两个点；20第五章CATIAV5DMU机构运动分析3）.完成后，模型和特征树形式如下图。3.2.5创建平动副（CreatingPlanarJoints）1）.点击图标，出现定义对话框；2）.在两个建立连接的零件上选取对应的两个平面(Plane)；3）.完成后，模型和特征树形式如下图。21第五章CATIAV5DMU机构运动分析3.2.6创建刚性副（RigidJoints）通过创建刚性副命令，使两个零件间成为刚性体连接关系。1）.点击图标，出现定义对话框；2）.选择两个零件（Part1）；3）.结果特征树如下。3.2.7点-线副（PointCurveJoints）通过点-线副命令创建一个零件上的点在另外一个零件的曲线上的关系。1）.点击图标,出现定义对话框；22第五章CATIAV5DMU机构运动分析2）.选择一个零件上的曲线（Curve1）和另一个零件上的点（Point1）；3）.定义的运动副图象界面上会出现一个绿色的箭头，来检查输入命令的方向,但是这个方向是不可以修改的，可以用鼠标移动到该箭头上，做一短暂的运动仿真。4）.定义完成后，运动副标志出现在特征树上。注意:定义时两个零件必须处在一个合理的位置（点在曲线上），才能创建运动副。3.2.8曲线滑动副（SlideCurveJoints）该命令通过选取两个零件上的曲线（Curve），创建运动副，定义对话框如下图所示。23第五章CATIAV5DMU机构运动分析注意：所选取的曲线需要有合理的相对位置（曲线是相交的）。3.2.9点-面副（PointSurfaceJoints）通过命令，选取一个零件上的点以及另一个零件上的曲面创建点-面副。3.2.10万向节（UniversalJoints）万向节是在汽车结构设计中经常遇到的机构件，如传动轴、驱动轴、转向系统等部分。1）.点击图标，出现定义对话框；2）.点击NewMechanism新建机构，输入机构名称；3）.选择第一个零件的轴作为旋转轴1（Spin1）,选择第二个零件的轴作为旋转轴2（Spin2）；24第五章CATIAV5DMU机构运动分析4）.然