PROE 動(dòng)畫與仿真

1、應(yīng)用應(yīng)用 Pro/Engineer 軟件軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造仿真與動(dòng)畫模塊仿真與動(dòng)畫模塊丁淑輝丁淑輝1 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真與分析概述概述機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真實(shí)例使用預(yù)定義的連接集裝配機(jī)構(gòu)元件機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真與分析機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真與分析運(yùn)動(dòng)副：槽、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪副、帶連接1.1 概述Pro/E的CAE功能：位置、運(yùn)動(dòng)、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(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（Mechanism Design）機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)（Mechanism Dynamics）功能：描述Pro/E組件模式下將組件創(chuàng)建為運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)并分析其運(yùn)動(dòng)的過程內(nèi)容：創(chuàng)建機(jī)構(gòu)模型、測(cè)量、觀察、分析在受力和不受力情況下機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)情況傳送機(jī)構(gòu)夾持機(jī)構(gòu)交換機(jī)構(gòu)1.1 概述：機(jī)構(gòu)仿真界面1.1 概述：主體的概念運(yùn)動(dòng)模型的元件以主體為單位被分為若干組 主體：運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)模型中的一個(gè)元件或彼此間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的一組元件 1.2 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真實(shí)例建立零件并裝配運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)入機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真界面添加伺服電動(dòng)機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)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(jī)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(yùn)動(dòng)例如：“銷釘”連接約束集合：“軸對(duì)齊”、“平移”連桿元件僅保留了繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)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(jī)構(gòu)元件剛性銷釘滑動(dòng)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(biāo)【視圖】【顯示設(shè)置】【機(jī)構(gòu)顯示】、【顯示圖元】對(duì)話框：控制連接接頭圖標(biāo)的顯示連接集連接集銷釘滑動(dòng)桿圓柱平面球焊接軸承常規(guī)6DOF槽圖圖 標(biāo)標(biāo)1.4 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真與分析機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真流程創(chuàng)建模型檢測(cè)模型 添加伺服電動(dòng)機(jī)準(zhǔn)備分析分析模型 查看分析結(jié)果1.4.1 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)

4、仿真流程創(chuàng)建模型：建立可運(yùn)動(dòng)裝配模型、設(shè)置運(yùn)動(dòng)軸位置與限制檢測(cè)模型：驗(yàn)證其運(yùn)動(dòng)添加伺服電動(dòng)機(jī)：在運(yùn)動(dòng)軸或幾何圖元上定義機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，指定位置、速度或加速度準(zhǔn)備分析：定義初始位置快照以及創(chuàng)建測(cè)量分析模型：運(yùn)動(dòng)學(xué)或位置分析、模擬機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程查看分析結(jié)果：回放、查看、創(chuàng)建軌跡及運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)連接：建立裝配機(jī)構(gòu)，并保持組件內(nèi)元件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以得到期望的運(yùn)動(dòng)定義運(yùn)動(dòng)軸設(shè)置兩部分：建立運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)限制，以保證運(yùn)動(dòng)的正確性1.4.2 創(chuàng)建模型在機(jī)構(gòu)模型樹中也可定義運(yùn)動(dòng)軸設(shè)置1.4.3 檢測(cè)模型運(yùn)動(dòng)模型創(chuàng)建完成后，應(yīng)驗(yàn)證其可運(yùn)動(dòng)性檢驗(yàn)定義的連接能否產(chǎn)生預(yù)期的運(yùn)動(dòng)命

5、令：【視圖】【方向】【拖動(dòng)元件】 1.4.4 添加伺服電動(dòng)機(jī)伺服電動(dòng)機(jī)：機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)器，用于控制機(jī)構(gòu)中主體的平移或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在使用時(shí)通過將機(jī)構(gòu)的位置、速度或加速度指定為時(shí)間的函數(shù)，來控制主體運(yùn)動(dòng)注意：伺服電動(dòng)機(jī)只是對(duì)主體添加的運(yùn)動(dòng)約束，不是電動(dòng)機(jī)的實(shí)體模型命令：【插入】【伺服電動(dòng)機(jī)】1. 伺服電動(dòng)機(jī)的類型運(yùn)動(dòng)軸伺服電機(jī)：選取移動(dòng)軸、旋轉(zhuǎn)軸或槽軸，可建立移動(dòng)軸伺服電機(jī)、旋轉(zhuǎn)軸伺服電機(jī)或槽電機(jī)幾何伺服電機(jī)：指定幾何圖元建立的伺服電機(jī)，可創(chuàng)建復(fù)雜3D運(yùn)動(dòng)2. 伺服電動(dòng)機(jī)的描述（【輪廓】屬性頁(yè)）設(shè)置伺服電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)類型位置速度加速度2. 伺服電動(dòng)機(jī)的描述（【輪廓】屬性頁(yè)）【圖形工具】對(duì)話框：考察伺服電動(dòng)機(jī)

6、的位置、速度或加速度相對(duì)于時(shí)間的函數(shù)關(guān)系例：速度 “?！睘椤俺?shù)”、A=10、B=5，2. 伺服電動(dòng)機(jī)的描述（【輪廓】屬性頁(yè)）機(jī)構(gòu)模型樹的“電動(dòng)機(jī)”節(jié)點(diǎn)伺服電機(jī)的編輯：【編輯定義】1.4.5 準(zhǔn)備分析定義初始位置快照或創(chuàng)建測(cè)量定義初始位置快照：初始位置快照記錄了機(jī)構(gòu)內(nèi)零件間的相對(duì)位置創(chuàng)建測(cè)量：若要使用“最大”、“最小”、“整數(shù)”、“平均”、“均方根”或“時(shí)間位置”等來測(cè)量位置，則必須首先創(chuàng)建測(cè)量1.4.6 分析模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)或位置分析，可模擬機(jī)構(gòu)在伺服電動(dòng)機(jī)作用下的運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)模擬時(shí)，機(jī)構(gòu)將在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，按照預(yù)定的形式運(yùn)動(dòng)命令：【分析】【機(jī)構(gòu)分析】1.4.6 分析模型分析類型：位置分析或運(yùn)動(dòng)分析 指

7、定分析的開始時(shí)間、終止時(shí)間等編輯電動(dòng)機(jī)添加電動(dòng)機(jī)刪除電動(dòng)機(jī)修改電動(dòng)機(jī)執(zhí)行時(shí)間1.4.7 查看分析結(jié)果動(dòng)畫回放動(dòng)畫捕獲1.4 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真與分析：破碎機(jī)1.4 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真與分析：鐘表1.5 機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真與分析對(duì)機(jī)構(gòu)添加重力、外部負(fù)載、彈簧以及阻尼器等要素，進(jìn)行動(dòng)力學(xué)、靜態(tài)以及力平衡等分析機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真與分析的內(nèi)容質(zhì)量屬性、重力與動(dòng)力學(xué)分析彈簧阻尼器力與扭矩執(zhí)行電動(dòng)機(jī)初始條件靜態(tài)分析平衡分析1.5.1 機(jī)構(gòu)動(dòng)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(cè)模型添加建模要素：伺服電動(dòng)機(jī)、執(zhí)行電動(dòng)機(jī)、彈簧、阻尼器以及定義力、力矩、重力準(zhǔn)備分析分析模型：動(dòng)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(yùn)動(dòng)包絡(luò)1.5.2 設(shè)置元件質(zhì)量屬性：?jiǎn)螖[實(shí)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(jī)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(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真與分析總結(jié)概述機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真實(shí)例使用預(yù)定義的連接集裝配機(jī)構(gòu)元件機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真與分析機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真與分析運(yùn)動(dòng)副：槽、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪副、帶連接2 設(shè)計(jì)動(dòng)畫概述概述使用關(guān)鍵幀建立基本設(shè)計(jì)動(dòng)畫使用伺服電動(dòng)機(jī)建立基本設(shè)計(jì)動(dòng)畫設(shè)計(jì)動(dòng)畫中定時(shí)視圖的建立定時(shí)透明和定時(shí)顯示2.1 概述設(shè)計(jì)動(dòng)畫的功能機(jī)構(gòu)運(yùn)行可視化創(chuàng)建組件模型的裝配或拆卸序列動(dòng)畫創(chuàng)建產(chǎn)品維護(hù)動(dòng)畫設(shè)計(jì)動(dòng)畫建立方法使

9、用關(guān)鍵幀序列建立動(dòng)畫使用伺服電動(dòng)機(jī)建立動(dòng)畫2.1 概述設(shè)計(jì)動(dòng)畫簡(jiǎn)介設(shè)計(jì)動(dòng)畫界面建立設(shè)計(jì)動(dòng)畫的一般過程2.1.2 設(shè)計(jì)動(dòng)畫界面2.1.3 建立設(shè)計(jì)動(dòng)畫的一般過程單擊【應(yīng)用程序】【動(dòng)畫】菜單進(jìn)入動(dòng)畫模塊新建一個(gè)動(dòng)畫定義主體拖動(dòng)主體，并生成快照使用快照按照時(shí)間順序建立關(guān)鍵幀序列添加定時(shí)視圖、定時(shí)透明和定時(shí)顯示啟動(dòng)、播放并保存動(dòng)畫2.2 使用關(guān)鍵幀建立基本設(shè)計(jì)動(dòng)畫建立動(dòng)畫2.2.1 使用關(guān)鍵幀建立設(shè)計(jì)動(dòng)畫的準(zhǔn)備工作進(jìn)入動(dòng)畫模塊創(chuàng)建一個(gè)動(dòng)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(dòng)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(dòng)畫功能使用標(biāo)準(zhǔn)的分解狀態(tài)作為關(guān)鍵幀，可快速建立產(chǎn)品裝配動(dòng)畫或分解動(dòng)畫過程：命令：【動(dòng)畫】【動(dòng)畫】、【新建】動(dòng)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(dòng)、播放并保存動(dòng)畫啟動(dòng)動(dòng)畫：【動(dòng)畫】【啟動(dòng)】，執(zhí)行過程系統(tǒng)將從時(shí)間線的開始運(yùn)動(dòng)到結(jié)束關(guān)鍵幀序列中定義的各快照將按照時(shí)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(dòng)畫：【動(dòng)畫】【回放】保存動(dòng)畫：【捕獲】按鈕將動(dòng)畫存盤為.mpg格式2.2.5 修改動(dòng)畫執(zhí)行時(shí)間雙擊模型窗口下部時(shí)間線【動(dòng)畫時(shí)域】：修改開始時(shí)間、終止時(shí)間以及幀間隔時(shí)間拖動(dòng)關(guān)鍵幀序列符號(hào)【動(dòng)畫】【關(guān)鍵幀序列】：【關(guān)鍵幀序列對(duì)話框】，編輯關(guān)鍵幀序列2

11、.3 使用伺服電動(dòng)機(jī)建立基本設(shè)計(jì)動(dòng)畫打開組件文件，單擊【應(yīng)用程序】【動(dòng)畫】新建動(dòng)畫定義主體建立并伺服電動(dòng)機(jī)添加定時(shí)視圖、定時(shí)透明和定時(shí)顯示啟動(dòng)、播放并保存動(dòng)畫注意：若使用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真結(jié)果建立設(shè)計(jì)動(dòng)畫，則跳過以上3、4步，直接借用運(yùn)動(dòng)仿真中的主體和伺服電動(dòng)機(jī)定義，將所需的伺服電動(dòng)機(jī)應(yīng)用到設(shè)計(jì)動(dòng)畫中2.3 使用伺服電機(jī)建立基本動(dòng)畫：實(shí)例建立動(dòng)畫2.3 使用伺服電機(jī)建立基本動(dòng)畫：實(shí)例新建動(dòng)畫添加伺服電動(dòng)機(jī)修改動(dòng)畫時(shí)域修改伺服電動(dòng)機(jī)的時(shí)域啟動(dòng)并播放動(dòng)畫2.4 設(shè)計(jì)動(dòng)畫中定時(shí)視圖的建立命名視圖的建立旋轉(zhuǎn)裝配動(dòng)畫的建立帶有局部放大視圖運(yùn)動(dòng)仿真動(dòng)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(yè)【新建】【編輯】【重定義】：【方向】對(duì)話框2.4.2 旋轉(zhuǎn)裝配動(dòng)畫的建立動(dòng)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(dòng)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(yùn)動(dòng)仿真動(dòng)畫的建立設(shè)計(jì)動(dòng)畫模型整體結(jié)構(gòu)較大、某部件相對(duì)較小，視頻不便觀察定時(shí)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(shí)間觀察較小運(yùn)動(dòng)部件的局部細(xì)節(jié)2.4.3 帶局部放大視圖運(yùn)動(dòng)仿真動(dòng)畫的建立2.4.3 帶局部放大視圖運(yùn)動(dòng)仿真動(dòng)畫的建立2.5 定時(shí)透明和定時(shí)顯示定時(shí)透明：特定時(shí)間建立透明效果定時(shí)顯示：特定時(shí)間建立顯示樣式步驟：在“視圖管理器”的“樣式”屬性頁(yè)中建立要呈現(xiàn)在動(dòng)