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弹性碰撞仿真实例:探究典型案例

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:Step2.进入运动仿真模块。Step3.新建运动仿真文件。选取图6.7.1所示的滑块为连杆2;在下拉列表中选择选项。在区域中选中复选框;单击按钮,选取图6.7.2所示的平面为方向参考;在文本框中输入值2000,单击反向按钮,使速度方向如图6.7.2所示。图6.7.3 定义滑动副Step10.定义弹簧。图6.7.4 定义操作对象图6.7.4 定义操作对象定义基本对象。

弹性碰撞仿真实例:探究典型案例

范例概述:

本范例模拟的是滑块受到一个初速度的作用,在底座上面滑动。然后与挡板接触一起运动压缩弹簧,压缩到一定程度后,弹簧反弹将滑块弹出,由于摩擦力的原因最终停止在某一位置。该实例综合运用了连杆初速度、3D接触、弹簧和运动副摩擦等功能。读者可以打开视频文件D:\ug10.16\work\ch06.07\collision.avi查看机构运行状况,机构模型如图6.7.1所示。

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图6.7.1 机构模型

Step1.打开装配模型。打开文件D:\ug10.16\work\ch06.07\collision_asm.prt。

Step2.进入运动仿真模块。选择978-7-111-51063-5-Chapter06-489.jpg978-7-111-51063-5-Chapter06-490.jpg978-7-111-51063-5-Chapter06-491.jpg命令,进入运动仿真模块。

Step3.新建运动仿真文件。在“运动导航器”中右击collision_asm节点,在系统弹出的快捷菜单中选择978-7-111-51063-5-Chapter06-492.jpg命令,系统弹出“环境”对话框。

Step4.设置运动环境。在“环境”对话框中的978-7-111-51063-5-Chapter06-493.jpg区域选中978-7-111-51063-5-Chapter06-494.jpg单选项;取消选中978-7-111-51063-5-Chapter06-495.jpg区域中的3个复选框;选中对话框中的978-7-111-51063-5-Chapter06-496.jpg复选框;在978-7-111-51063-5-Chapter06-497.jpg下方的文本框中采用默认的仿真名称“motion_1”;单击978-7-111-51063-5-Chapter06-498.jpg按钮

Step5.定义固定连杆1。选择下拉菜单978-7-111-51063-5-Chapter06-499.jpg978-7-111-51063-5-Chapter06-500.jpg978-7-111-51063-5-Chapter06-501.jpg命令,系统弹出“连杆”对话框;选取图6.7.1所示的基座为固定连杆1;在978-7-111-51063-5-Chapter06-502.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter06-503.jpg选项;在978-7-111-51063-5-Chapter06-504.jpg区域中选中978-7-111-51063-5-Chapter06-505.jpg复选框;在978-7-111-51063-5-Chapter06-506.jpg文本框中采用默认的连杆名称“L001”;单击978-7-111-51063-5-Chapter06-507.jpg按钮,完成固定连杆1的定义。

Step6.定义连杆2。

(1)选取图6.7.1所示的滑块为连杆2;在978-7-111-51063-5-Chapter06-508.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter06-509.jpg选项。

(2)定义初始平动速率。在978-7-111-51063-5-Chapter06-510.jpg区域中选中978-7-111-51063-5-Chapter06-511.jpg复选框;单击978-7-111-51063-5-Chapter06-512.jpg按钮,选取图6.7.2所示的平面为方向参考;在978-7-111-51063-5-Chapter06-513.jpg文本框中输入值2000,单击反向按钮978-7-111-51063-5-Chapter06-514.jpg,使速度方向如图6.7.2所示。

(3)在978-7-111-51063-5-Chapter06-515.jpg区域中取消选中978-7-111-51063-5-Chapter06-516.jpg复选框;在978-7-111-51063-5-Chapter06-517.jpg文本框中采用默认的连杆名称“L002”;单击978-7-111-51063-5-Chapter06-518.jpg按钮,完成连杆2的定义。

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图6.7.2 定义初始平动速率

Step7.定义连杆3。选取图6.7.1所示的挡板为连杆3;在978-7-111-51063-5-Chapter06-520.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter06-521.jpg选项;在978-7-111-51063-5-Chapter06-522.jpg区域中取消选中978-7-111-51063-5-Chapter06-523.jpg复选框;在978-7-111-51063-5-Chapter06-524.jpg文本框中采用默认的连杆名称“L003”;单击978-7-111-51063-5-Chapter06-525.jpg按钮,完成连杆3的定义。

Step8.定义连杆2中的滑动副。

(1)选择下拉菜单978-7-111-51063-5-Chapter06-526.jpg978-7-111-51063-5-Chapter06-527.jpg978-7-111-51063-5-Chapter06-528.jpg命令,系统弹出“运动副”对话框;在“运动副”对话框978-7-111-51063-5-Chapter06-529.jpg选项卡978-7-111-51063-5-Chapter06-530.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter06-531.jpg选项;在模型中选取图6.7.3所示的边线1为参考,系统自动选择连杆、原点及矢量方向。

(2)单击“运动副”对话框中的978-7-111-51063-5-Chapter06-532.jpg选项卡,选中978-7-111-51063-5-Chapter06-533.jpg复选框,在978-7-111-51063-5-Chapter06-534.jpg文本框中输入值0.01。

(3)单击978-7-111-51063-5-Chapter06-535.jpg按钮,完成滑动副的定义。

Step9.定义连杆3中的滑动副。选择下拉菜单978-7-111-51063-5-Chapter06-536.jpg978-7-111-51063-5-Chapter06-537.jpg978-7-111-51063-5-Chapter06-538.jpg命令,系统弹出“运动副”对话框;在“运动副”对话框978-7-111-51063-5-Chapter06-539.jpg选项卡的978-7-111-51063-5-Chapter06-540.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter06-541.jpg选项;在模型中选取图6.7.3所示的边线2为参考,系统自动选择连杆、原点及矢量方向;单击“运动副”对话框中的978-7-111-51063-5-Chapter06-542.jpg选项卡,选中978-7-111-51063-5-Chapter06-543.jpg复选框,在978-7-111-51063-5-Chapter06-544.jpg文本框中输入值0.01;单击978-7-111-51063-5-Chapter06-545.jpg按钮,完成滑动副的定义。

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图6.7.3 定义滑动副

Step10.定义弹簧。

(1)选择命令。选择下拉菜单978-7-111-51063-5-Chapter06-547.jpg978-7-111-51063-5-Chapter06-548.jpg978-7-111-51063-5-Chapter06-549.jpg978-7-111-51063-5-Chapter06-550.jpg978-7-111-51063-5-Chapter06-551.jpg命令,系统弹出“弹簧”对话框。(www.xing528.com)

(2)定义附着类型。在“弹簧”对话框的978-7-111-51063-5-Chapter06-552.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter06-553.jpg选项。

(3)定义操作对象。单击“弹簧”对话框978-7-111-51063-5-Chapter06-554.jpg区域中的978-7-111-51063-5-Chapter06-555.jpg按钮,选取连杆3(挡板)为操作连杆;单击978-7-111-51063-5-Chapter06-556.jpg区域中的978-7-111-51063-5-Chapter06-557.jpg按钮,在右侧下拉列表中选择“圆弧中心”978-7-111-51063-5-Chapter06-558.jpg选项,在模型中选取图6.7.4所示的边线1为原点参考。

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图6.7.4 定义操作对象

(4)定义基本对象。单击“弹簧”对话框978-7-111-51063-5-Chapter06-560.jpg区域中的978-7-111-51063-5-Chapter06-561.jpg按钮,选取连杆1(固定基座)为基本连杆;单击978-7-111-51063-5-Chapter06-562.jpg区域中的978-7-111-51063-5-Chapter06-563.jpg按钮,在右侧下拉列表中选择“圆弧中心”978-7-111-51063-5-Chapter06-564.jpg选项,在模型中选取图6.7.5所示的边线2为原点参考。

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图6.7.5 定义基本对象

(5)定义弹簧参数。在978-7-111-51063-5-Chapter06-566.jpg区域978-7-111-51063-5-Chapter06-567.jpg下方的978-7-111-51063-5-Chapter06-568.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter06-569.jpg选项,在978-7-111-51063-5-Chapter06-570.jpg文本框中输入值10,在978-7-111-51063-5-Chapter06-571.jpg文本框中输入值0。

(6)定义阻尼器。在978-7-111-51063-5-Chapter06-572.jpg区域中选中978-7-111-51063-5-Chapter06-573.jpg复选框,在978-7-111-51063-5-Chapter06-574.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter06-575.jpg选项,在978-7-111-51063-5-Chapter06-576.jpg文本框中输入值0.1,如图6.7.6所示,单击978-7-111-51063-5-Chapter06-577.jpg按钮,完成弹簧的定义。

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图6.7.6 定义参数

Step11.定义3D接触。

(1)选择下拉菜单978-7-111-51063-5-Chapter06-579.jpg978-7-111-51063-5-Chapter06-580.jpg978-7-111-51063-5-Chapter06-581.jpg978-7-111-51063-5-Chapter06-582.jpg978-7-111-51063-5-Chapter06-583.jpg命令,系统弹出“3D接触”对话框。

(2)定义接触实体。单击“3D接触”对话框978-7-111-51063-5-Chapter06-584.jpg区域中的978-7-111-51063-5-Chapter06-585.jpg按钮,选取图6.7.7所示的连杆2为操作体;单击978-7-111-51063-5-Chapter06-586.jpg区域中的978-7-111-51063-5-Chapter06-587.jpg按钮,选取连杆3为基本体。

(3)定义接触类型。在“3D接触”对话框978-7-111-51063-5-Chapter06-588.jpg区域的978-7-111-51063-5-Chapter06-589.jpg下拉列表中选择类型为978-7-111-51063-5-Chapter06-590.jpg选项。

(4)单击978-7-111-51063-5-Chapter06-591.jpg按钮,完成3D接触的定义。

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图6.7.7 定义3D接触

Step12.定义解算方案并求解。

(1)选择下拉菜单978-7-111-51063-5-Chapter06-593.jpg978-7-111-51063-5-Chapter06-594.jpg978-7-111-51063-5-Chapter06-595.jpg命令,系统弹出“解算方案”对话框;在978-7-111-51063-5-Chapter06-596.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter06-597.jpg选项;在978-7-111-51063-5-Chapter06-598.jpg下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter06-599.jpg选项;在978-7-111-51063-5-Chapter06-600.jpg文本框中输入值1.5;在978-7-111-51063-5-Chapter06-601.jpg文本框中输入值600;选中对话框中的978-7-111-51063-5-Chapter06-602.jpg复选框。

(2)设置重力方向。在“解算方案”对话框978-7-111-51063-5-Chapter06-603.jpg区域的矢量下拉列表中选择978-7-111-51063-5-Chapter06-604.jpg选项,其他重力参数按系统默认设置值。

(3)单击978-7-111-51063-5-Chapter06-605.jpg按钮,完成解算方案的定义。

Step13.定义动画。在“动画控制”工具条中单击“播放”按钮978-7-111-51063-5-Chapter06-606.jpg,查看机构运动;单击“导出至电影”按钮978-7-111-51063-5-Chapter06-607.jpg,输入名称“collision”,保存动画;单击“完成动画”按钮978-7-111-51063-5-Chapter06-608.jpg

Step14.选择下拉菜单978-7-111-51063-5-Chapter06-609.jpg978-7-111-51063-5-Chapter06-610.jpg978-7-111-51063-5-Chapter06-611.jpg命令,保存模型。

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