PROE 動畫與仿真

1、應(yīng)用應(yīng)用 Pro/Engineer 軟件軟件進行產(chǎn)品設(shè)計與制造進行產(chǎn)品設(shè)計與制造仿真與動畫模塊仿真與動畫模塊丁淑輝丁淑輝1 機構(gòu)運動仿真與分析概述概述機構(gòu)運動仿真實例使用預(yù)定義的連接集裝配機構(gòu)元件機構(gòu)運動學(xué)仿真與分析機構(gòu)動力學(xué)仿真與分析運動副：槽、凸輪機構(gòu)、齒輪副、帶連接1.1 概述Pro/E的CAE功能：位置、運動、受力、受熱等分析Pro/E的CAE模塊：Pro/ENGINEER MechanicaSimulation Advisor for Pro/E MechanicaMechanism Design and Mechanism DynamicsDesign Animation 1.1

2、概述Pro/E MDX (Mechanism Design Extension)機構(gòu)設(shè)計（Mechanism Design）機構(gòu)動力學(xué)（Mechanism Dynamics）功能：描述Pro/E組件模式下將組件創(chuàng)建為運動機構(gòu)并分析其運動的過程內(nèi)容：創(chuàng)建機構(gòu)模型、測量、觀察、分析在受力和不受力情況下機構(gòu)的運動情況傳送機構(gòu)夾持機構(gòu)交換機構(gòu)1.1 概述：機構(gòu)仿真界面1.1 概述：主體的概念運動模型的元件以主體為單位被分為若干組 主體：運動機構(gòu)模型中的一個元件或彼此間沒有相對運動的一組元件 1.2 機構(gòu)運動仿真實例建立零件并裝配運動模型進入機構(gòu)運動仿真界面添加伺服電動機進行運動分析 查看分析結(jié)果1.3

3、 使用預(yù)定義的連接集裝配機構(gòu)元件連接集：MDX中預(yù)定義的約束集合，用于不完全約束模型，以允許元件以特定方式運動例如：“銷釘”連接約束集合：“軸對齊”、“平移”連桿元件僅保留了繞軸線轉(zhuǎn)動自由度允許其繞下部支撐元件回轉(zhuǎn)1.3 使用預(yù)定義的連接集裝配機構(gòu)元件剛性銷釘滑動桿圓柱平面球焊接軸承常規(guī)6DOF槽連接接頭的顯示預(yù)定義連接接頭圖標【視圖】【顯示設(shè)置】【機構(gòu)顯示】、【顯示圖元】對話框：控制連接接頭圖標的顯示連接集連接集銷釘滑動桿圓柱平面球焊接軸承常規(guī)6DOF槽圖圖 標標1.4 機構(gòu)運動學(xué)仿真與分析機構(gòu)運動學(xué)仿真流程創(chuàng)建模型檢測模型 添加伺服電動機準備分析分析模型 查看分析結(jié)果1.4.1 機構(gòu)運動學(xué)

4、仿真流程創(chuàng)建模型：建立可運動裝配模型、設(shè)置運動軸位置與限制檢測模型：驗證其運動添加伺服電動機：在運動軸或幾何圖元上定義機構(gòu)運動，指定位置、速度或加速度準備分析：定義初始位置快照以及創(chuàng)建測量分析模型：運動學(xué)或位置分析、模擬機構(gòu)運動過程查看分析結(jié)果：回放、查看、創(chuàng)建軌跡及運動包絡(luò)1.4.2 創(chuàng)建模型創(chuàng)建模型包含兩部分內(nèi)容：生成運動連接：建立裝配機構(gòu)，并保持組件內(nèi)元件間的相對運動，以得到期望的運動定義運動軸設(shè)置兩部分：建立運動機構(gòu)的運動限制，以保證運動的正確性1.4.2 創(chuàng)建模型在機構(gòu)模型樹中也可定義運動軸設(shè)置1.4.3 檢測模型運動模型創(chuàng)建完成后，應(yīng)驗證其可運動性檢驗定義的連接能否產(chǎn)生預(yù)期的運動命

5、令：【視圖】【方向】【拖動元件】 1.4.4 添加伺服電動機伺服電動機：機構(gòu)的驅(qū)動器，用于控制機構(gòu)中主體的平移或旋轉(zhuǎn)運動在使用時通過將機構(gòu)的位置、速度或加速度指定為時間的函數(shù)，來控制主體運動注意：伺服電動機只是對主體添加的運動約束，不是電動機的實體模型命令：【插入】【伺服電動機】1. 伺服電動機的類型運動軸伺服電機：選取移動軸、旋轉(zhuǎn)軸或槽軸，可建立移動軸伺服電機、旋轉(zhuǎn)軸伺服電機或槽電機幾何伺服電機：指定幾何圖元建立的伺服電機，可創(chuàng)建復(fù)雜3D運動2. 伺服電動機的描述（【輪廓】屬性頁）設(shè)置伺服電動機的運動類型位置速度加速度2. 伺服電動機的描述（【輪廓】屬性頁）【圖形工具】對話框：考察伺服電動機

6、的位置、速度或加速度相對于時間的函數(shù)關(guān)系例：速度 “?！睘椤俺?shù)”、A=10、B=5，2. 伺服電動機的描述（【輪廓】屬性頁）機構(gòu)模型樹的“電動機”節(jié)點伺服電機的編輯：【編輯定義】1.4.5 準備分析定義初始位置快照或創(chuàng)建測量定義初始位置快照：初始位置快照記錄了機構(gòu)內(nèi)零件間的相對位置創(chuàng)建測量：若要使用“最大”、“最小”、“整數(shù)”、“平均”、“均方根”或“時間位置”等來測量位置，則必須首先創(chuàng)建測量1.4.6 分析模型進行運動或位置分析，可模擬機構(gòu)在伺服電動機作用下的運動運動模擬時，機構(gòu)將在規(guī)定時間內(nèi)，按照預(yù)定的形式運動命令：【分析】【機構(gòu)分析】1.4.6 分析模型分析類型：位置分析或運動分析 指

7、定分析的開始時間、終止時間等編輯電動機添加電動機刪除電動機修改電動機執(zhí)行時間1.4.7 查看分析結(jié)果動畫回放動畫捕獲1.4 機構(gòu)運動學(xué)仿真與分析：破碎機1.4 機構(gòu)運動學(xué)仿真與分析：鐘表1.5 機構(gòu)動力學(xué)仿真與分析對機構(gòu)添加重力、外部負載、彈簧以及阻尼器等要素，進行動力學(xué)、靜態(tài)以及力平衡等分析機構(gòu)動力學(xué)仿真與分析的內(nèi)容質(zhì)量屬性、重力與動力學(xué)分析彈簧阻尼器力與扭矩執(zhí)行電動機初始條件靜態(tài)分析平衡分析1.5.1 機構(gòu)動力學(xué)仿真流程創(chuàng)建模型：定義主體與連接、設(shè)置元件質(zhì)量屬性檢測模型添加建模要素：伺服電動機、執(zhí)行電動機、彈簧、阻尼器以及定義力、力矩、重力準備分析分析模型：動力學(xué)、靜態(tài)、力平衡分析查看分析

8、結(jié)果：查看數(shù)據(jù)、創(chuàng)建軌跡曲線、創(chuàng)建運動包絡(luò)1.5.2 設(shè)置元件質(zhì)量屬性：單擺實例1.5.3 彈簧與阻尼1.5.4 力與扭矩、初始條件1.6 連接副：槽機構(gòu)1.6 連接副：齒輪副1.6 連接副：行星輪系1.6 連接副：行星輪系1 機構(gòu)運動仿真與分析總結(jié)概述機構(gòu)運動仿真實例使用預(yù)定義的連接集裝配機構(gòu)元件機構(gòu)運動學(xué)仿真與分析機構(gòu)動力學(xué)仿真與分析運動副：槽、凸輪機構(gòu)、齒輪副、帶連接2 設(shè)計動畫概述概述使用關(guān)鍵幀建立基本設(shè)計動畫使用伺服電動機建立基本設(shè)計動畫設(shè)計動畫中定時視圖的建立定時透明和定時顯示2.1 概述設(shè)計動畫的功能機構(gòu)運行可視化創(chuàng)建組件模型的裝配或拆卸序列動畫創(chuàng)建產(chǎn)品維護動畫設(shè)計動畫建立方法使

9、用關(guān)鍵幀序列建立動畫使用伺服電動機建立動畫2.1 概述設(shè)計動畫簡介設(shè)計動畫界面建立設(shè)計動畫的一般過程2.1.2 設(shè)計動畫界面2.1.3 建立設(shè)計動畫的一般過程單擊【應(yīng)用程序】【動畫】菜單進入動畫模塊新建一個動畫定義主體拖動主體，并生成快照使用快照按照時間順序建立關(guān)鍵幀序列添加定時視圖、定時透明和定時顯示啟動、播放并保存動畫2.2 使用關(guān)鍵幀建立基本設(shè)計動畫建立動畫2.2.1 使用關(guān)鍵幀建立設(shè)計動畫的準備工作進入動畫模塊創(chuàng)建一個動畫定義主體 2.2.2 定義快照并生成關(guān)鍵幀序列命令：【視圖】【方向】【拖動元件】 2.2.3 基于分解狀態(tài)創(chuàng)建關(guān)鍵幀序列Wildfire 5.0增加了使用分解狀態(tài)建立

10、動畫功能使用標準的分解狀態(tài)作為關(guān)鍵幀，可快速建立產(chǎn)品裝配動畫或分解動畫過程：命令：【動畫】【動畫】、【新建】動畫類型為分解、選取初始快照2.2.3 基于分解狀態(tài)創(chuàng)建關(guān)鍵幀序列2.2.4 啟動、播放并保存動畫啟動動畫：【動畫】【啟動】，執(zhí)行過程系統(tǒng)將從時間線的開始運動到結(jié)束關(guān)鍵幀序列中定義的各快照將按照時間順序依次出現(xiàn)各快照之間元件的狀態(tài)將依次過渡回放動畫：【動畫】【回放】保存動畫：【捕獲】按鈕將動畫存盤為.mpg格式2.2.5 修改動畫執(zhí)行時間雙擊模型窗口下部時間線【動畫時域】：修改開始時間、終止時間以及幀間隔時間拖動關(guān)鍵幀序列符號【動畫】【關(guān)鍵幀序列】：【關(guān)鍵幀序列對話框】，編輯關(guān)鍵幀序列2

11、.3 使用伺服電動機建立基本設(shè)計動畫打開組件文件，單擊【應(yīng)用程序】【動畫】新建動畫定義主體建立并伺服電動機添加定時視圖、定時透明和定時顯示啟動、播放并保存動畫注意：若使用機構(gòu)運動仿真結(jié)果建立設(shè)計動畫，則跳過以上3、4步，直接借用運動仿真中的主體和伺服電動機定義，將所需的伺服電動機應(yīng)用到設(shè)計動畫中2.3 使用伺服電機建立基本動畫：實例建立動畫2.3 使用伺服電機建立基本動畫：實例新建動畫添加伺服電動機修改動畫時域修改伺服電動機的時域啟動并播放動畫2.4 設(shè)計動畫中定時視圖的建立命名視圖的建立旋轉(zhuǎn)裝配動畫的建立帶有局部放大視圖運動仿真動畫的建立2.4.1 命名視圖的建立【視圖】【視圖管理器】：【定

12、向】屬性頁【新建】【編輯】【重定義】：【方向】對話框2.4.2 旋轉(zhuǎn)裝配動畫的建立動畫播放過程中，模型命名視圖分別經(jīng)過不同的角度，將形成旋轉(zhuǎn)視圖的效果2.4.2 旋轉(zhuǎn)裝配動畫的建立：例題生成關(guān)鍵幀序列 翻轉(zhuǎn)為安裝關(guān)鍵幀序列 2.4.3 帶局部放大視圖運動仿真動畫的建立設(shè)計動畫模型整體結(jié)構(gòu)較大、某部件相對較小，視頻不便觀察定時視圖功能：建立較小零部件局部放大命名視圖觀察模型的整體效果在特定時間觀察較小運動部件的局部細節(jié)2.4.3 帶局部放大視圖運動仿真動畫的建立2.4.3 帶局部放大視圖運動仿真動畫的建立2.5 定時透明和定時顯示定時透明：特定時間建立透明效果定時顯示：特定時間建立顯示樣式步驟：在“視圖管理器”的“樣式”屬性頁中建立要呈現(xiàn)在動