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SIMPACKTrainingSIMPACKBasicsTrainingIIISIMPACK基础培训(3)2TheoryDatabase/SearchPathStandaloneModelSubVarsandSubVarfilesSubmodelingConnectorBodiesCommunicatorsModelImportGearPairTheoryContents3Simpack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
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