SolidWorks Simulation中接触实体的几何描述优化方法

SolidWorks Simulation以两种特有的方式处理接触实体的几何体：

1.细化几何体（3D接触） 接触实体的表面被划分为多个三角形的网格单元来简化外形描述。网格的密度，也就是接触几何分辨率受控于算例属性中的【3D接触分辨率】。因为这个描述非常有效，而且通常情况下也足够准确，因此细化几何体是系统的默认选择。但过于粗糙的描述可能产生不准确的结果，甚至或许会无法捕捉到接触，这也是本例中求解失败的原因。

2.精确几何体（精确接触） 如果细化几何体的描述还不能解决问题（求解不充分或不能得到解），可以勾选【使用精确接触】复选框。系统将采用物体表面的精确描述。由于这是最为精确的描述，会占用较多计算资源，因此需要谨慎使用。如果用户接触实体的特征复杂或处理类似于点状的几何体时，请使用这个选项。

图4-17给定了两个不同水平分辨率下的细化几何体及一个精确几何体。

图4-17 几何分辨率

步骤15 修改算例属性

提高细化几何体的精度。在MotionManager工具栏中单击【运动算例属性】按钮，移动【3D接触分辨率】的滑条至右侧数值为94的位置，如图4-18所示。单击【确定】按钮。

步骤16 运算仿真

仿真将失败并显示“积分器没能收敛”，可能原因及解决方法是：

1）积分器没能取得指定的精度。降低Motion分析属性中的精度。

2）如果模型中的零件快速移动，应经常评估雅可比值。

3）机构可能已锁定。以不同的初始配置开始模拟或者更改马达设置以获得有效的运动。

4）如果在模拟开始时就出现故障，可使用较小的初始积分器步长。

5）尝试使用更严格的积分器，如【WSTIFF】。

6）尝试在模型中避免激烈断续性，如突然运动变化、变化或启用/禁用配合。

7）如使用速度极高的马达，可尝试降低马达的速度。

8）确定任何时候只有一个马达在驱动某一零部件。

本例仿真失败的原因可能有两个：第一个是条目1，即求解器没有获得指定的精度，下面将尝试降低结果的精度。(www.xing528.com)

提示

由于使用了近似的接触表现方式，求解的失败可能源于欠收敛。

第二个是条目2，如果零件移动太快，雅可比值的检查应该进行得更频繁。因为雅可比值设置已经到了其最大值，也可以通过在【运动算例属性】/【高级选项】中减小【最大积分器步长大小】来达到此目的。

由于求解不稳定而导致锁通过中点时，便宣告求解失败。

步骤17 调节算例属性

我们将降低精度，以便让求解器能够处理中点的解。在MotionManager工具栏中单击【运动算例属性】按钮。设置【每秒帧数】为“200”，以保存更多的实例数据到硬盘上，如图4-19所示。移动【3D接触分辨率】滑块至最右端的位置，将【精确度】降至0.001。

单击【高级选项】，将【最大积分器步长大小】降至“0.001”，如图4-20所示。

图4-18 修改运动算例属性1

图4-19 修改运动算例属性2

图4-20 “高级Motion分析选项”对话框

单击【确定】按钮，关闭【高级Motion分析选项】对话框。单击【确定】按钮，关闭【运动算例属性】对话框。【精度】和【最大积分器步长大小】中的参数对接触解具有重大影响，而且应该在求解出错时首先修改。如果想要掌握更多关于高级Motion分析选项、积分器及其他选项，请参阅附录A。

步骤18 运算这个仿真

这次仿真将可以运算下去，但可能会花费几分钟才能完成。

步骤19 播放动画

播放动画并放大弹簧锁机构。当锁闭合时会有一个小的振动，因为所有能量还没衰减。在物理模型中这个现象不会发生，这个信号也表明可以提高这次仿真中的阻尼数值，以更为贴切地模拟真实的情况。