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运动仿真技术

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Control”按钮,将工作屏幕区显示为合适大小。

4.图标大小设置。点击菜单栏中的“Settin gs>Icons?”,弹出“图标大小设置”对话框,在 “New Size”一栏中输入:30,其他保留缺省设置,如图4-8。点击“OK”关闭对话框。图标主要是指工作屏幕区出现的一些运动副、构件模型以及载荷等的标记,合适的大小会给模型显示带来方便,否则会带来干扰,图标的大小可随时根据需要调整。

5.坐标窗口显示。点击菜单栏中的“View>Coordinate Window?”,弹出“坐标显示”对话框。此时,坐标窗口中显示的坐标值随着光标在工作屏幕区的移动而变化,有利于模型的建立。

6.存盘目录设置。点击菜单栏中的“File>Select Directory?”,弹出“存盘目录设置”对话框,在Select Directory下面的列表框中选择盘符(如e:/),并在其下一级目录列表框中选择将文件要存入的文件夹(如adamsfile), 其他保留缺省设置,点击“OK”关闭该对话框。

二、几何模型的创建

1.创建标记点(Marker),为建立连杆模型作准备。右键单击主工

图4-8主工具库

具箱中的中的

按钮,弹出几何建模工具库,如图4-8所示。点击其

按钮,并保留主工具箱的下半部分的Marker和Orientation

栏的选项设置(分别为Add to Ground和Global XY),然后用鼠标左键单击工作屏幕区中坐标为(0,0,0)的位置,即完成了铰链点O的标记点创建。同理,依次创建其他各铰链点A(-60,80,0),B(180,180,0),C(180,0,0),D(430,0,0)的标记点。

2.创建构建OA的模型。点主工具箱中的

按钮(如果该按钮没

有出现在主工具箱中的相应位置),主工具箱的下半部分显示连杆参数设置选项,选中“Width”和 “Depth”前的复选框,并在相应的文本框中分别输入:(20mm)和(10mm),如图4-9所示。然后依次点选上一步骤建立的O和A的标记点,即可建立OA构件的几何模型。右键单击该构件,弹出右键快捷菜单,电击“Part:PART_2>Rename”,弹出名称更改对话框。在“New Name”一栏中输入中输入:Crank,点击“OK”关闭对话框。

3.创建构件AB、BC和BD的模型。同理可创建构件AB、BC和BD的模型,并分别将其改名为Link1、roker和Link2。

4.建立滑块模型。右键单击主工具箱中的建模工具库,点击其中的

按钮,弹出几何

按钮,主工具箱的下半部分显示长方

体参数设置选项,选中“Length、Width”和 “Depth”前的复选框,

图4-9 连杆参数设置 并在相应的文本框中分别输入:(80mm)、(60mm)和(10mm)。然后

将鼠标移动到工作屏幕区,屏幕区出现一个80mmX60mm的长方形,

鼠标箭头位于该长方形的左下角,移动鼠标至(390,-30,0)的栅格点位置并点击,即可

完成滑块模型的创建。并将其更名为:slider。

5.改变滑块slider的位置。依次点击主工具箱中的

按钮和

按钮(也可以是其他视图方向的工具按钮),可以从不同方向观察上述建立的构件,显然,只有滑块slider沿Z轴方向与栅格平面(XY平面)不对称。点击

按钮恢

图4-10 用户主界面

复到原来的栅格平面视图,在slider构件的左下角右键单击,弹出右键快捷菜单,依次点击—Marker.MARKE_14>Modify,弹出“标记参数修改”对话框,将该对话框的“Location”一栏中的最后一个数字0改为5,其他保留缺省设置,如图4-10所示,点击“OK”关闭对话框,即可将滑块移动到与栅格平面对称的位置。可以点击

按钮查看

滑块为之后的结果。

三、约束副的创建 1. 创建机架与crank、机架与rocker

构件之间的转动副。点击主工具箱中的按钮,主工具箱的下半部分显示转动副参数设置选项,确保“Construction”一栏下面的两个列表框中分别选中“1 Location”和“N ormal to Grid”,如图4-11左图所示。然后,移动鼠标到工作屏幕区,点选O标记点,即可在机架与crank构件之间创建了一个转动副,相当于固定铰链。同理,根据实训要求,C点也应该为固定铰链点,因此,在机架与rocker构件之间也创建

图4-11转动副参数设置 一个与上述具有相同设置的转动

副。 2. 创建构件crank与link1、link1与rocker、rocker与link2以及link2与slider之间

的转动副。点击主工具箱中的按钮,主工具箱的下半部分显示转动副参数设置

选项,确保“Construction”一栏下面的两个列表框中分别选中“2 Bod-1 Loc”crank、

3.

link1构件和A标记点,即可在crank和link1构件之间创建了一个转动副。同理,可创建link1和rocker、rocker和link2、link2和slider之间的转动副。

创建机架ground与滑块slider之间的移动副。右键单击主工具箱中的按钮,弹出约束工具库,点击其

图4-12 六杆机构几何模型及约束 中

按钮,主工具箱的下半部分显示移动副参数设置选项,确保“Construction”一栏下面的两个列表框中分别选中“2 Bod-1 Loc”和“Pick Feature”。然后,移动鼠标到工作屏幕区,依次点选ground、slider构件和D 标记点,之后水平向右移动鼠标,直至出现一水平向右的箭头,按下鼠标左键,即可在机架与slider构件之间创建了一个移动副。

4. 创建运动驱动。点击主工具箱中的按钮,主工具箱的

下半部分显示旋转运动驱动参数设置选项,在“Speed”一栏的文本框输入:10。然后,移动鼠标到工作屏幕区,在O标记点点击鼠标左键,即可在该转动副上创建了一个转动驱动。即定义crank构件为主动件,其转动角速度为?0?10rad/s。需要注意的是,这里的角速度的大小

也可以是变速的,通常可通过输入表达式来设置,有兴趣的读者可查阅相关资料。

到此为止,本实训所述六杆机构的几何建模部分和约束及运动驱动施加部分已经完成,完成后的结果如图4-12所示。 四、运动仿真分析

1 .运动仿真分析。点击主工具箱中的

按钮,主工具箱的

下半部分显示仿真参数设置选项,确保“Simulation”标签下面的三个列表框中分别选中“Kinematic、End Time”和“Steps”两个文本框中分别输入:2和200,其他保留缺省设置,如图4-13所示。然后,点击

按钮,开始进行运动仿真分析,此时,可

图4-13 仿真分析

以看到工作屏幕区实时显示六杆机构的运动情况,仿真分析结束后,六杆机构停止运动。

2. 运动仿真动画播放。点击主工具箱中的按钮,主工具箱的下半部分显示仿真

动画播放功能按钮及参数设置选项,选中左下角Loop前的复选框,表示循环播放动画,然后,点击

按钮,开始进行运动仿真动画,点击

按钮,可停止播放,点击

按钮,可

使六杆机构返回到开始播放的位置。

五、动力仿真分析结果显示

1. 启动ADAMS/PostProcessor后处理器。点击主工具箱中的按钮,进入ADAMS/PostProcessor的用户程序主界面,如图4-14所示。主界面主要由菜单栏、菜单栏、

菜单栏 工具条 对象结构关系窗口 页面显示窗口 参数特性编辑窗口 控制区窗口 图4-14 ADAMS/PostProcessor后处理器用户程序主界面

对象结构关系窗口、页面显示窗口、参数特性编辑窗口、控制区窗口等几部分组成。

2. 规划页面显示窗口。右键单击ADAMS/PostProcessor的用户程序主界面的工具条中的页面布局库中的

按钮,弹出页面布局库,如图4-15所示。点击

按钮,将整个页面窗口分为四个小视窗。

3. 导入运动仿真过程。点击激活页面显示窗口的左上视窗,在该视窗内右键单击,弹出快捷菜单,点击“Load Animation”,即可将第四(1)

图4-15 布局库

步骤的运动仿真过程导入该视窗。点击工具条(或控制区窗口的顶部)中的

按钮,即可显示六杆机构的运动过程,其他播放功能按钮

与第四(2)步骤地播放按钮功能基本相同。

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