CATIA初级班培训教材（运动分析）

1、CATIA初级培训教材,DMU 运动学,车身及内外饰部车身科：高文青 2011-12-23,1,DMU 运动学,培训目的 通过本章的学习，可以利用基本的运动副（Joint）建立机构，并且可以进行动态仿真，记录运动状态、制作成影片播放。,首要事物: DMU 基本 V5R9 DMU 空间分析 V5R9,培训计划时间,2h,目录,6.1 概述 6.2 创建机构及运动副 6.3 驱动命令及固定件定义 6.4 运动仿真 6.5车门实例,3,6.1、 概述,CATIA DMU 运动学 概述,CATIA V5 单元里的DMU Kinematics模块，简称KIN。通过调用系统提供的大量运动约束连接方式或者通

2、过自动转换装配约束条件而产生运动约束连接，继而实现运动功能件的运动仿真。KIN可以对任何规模的运动功能件进行机构定义。 通过鼠标或键盘操作，运动机构模拟能够模拟机械运动以校验机构性能；通过干涉检验和分析最小间隙来进行机构运动分析；通过生成的运动零件的轨迹或扫掠体以指导未来的设计；也可以通过与其他DMU产品的集成作更多组合的仿真分析；能够满足从机械设计到功能评估的各类工程人员的需要。,4,6.2、创建机构及运动副,在CATIAV5 里有以下几种高副： 点曲线结合 滑动曲线结合 滚动曲线结合 点曲面结合,施加运动副 （Kinematics Joints）工具栏,5,6.2、创建机构及运动副,使用命

3、令进行模拟 机制装饰 运动副集合 固定零部件 装配件约束转换 速度和加速度 机制分析,6,6.2、创建机构及运动副,约束的类型,在CATIA V5 运动学机构仿真中有16种不同形式的约束.,7,6.2、创建机构及运动副,8,6.2、创建机构及运动副,9,6.2、创建机构及运动副,二、主要运动副的用法,低副的施加： 两构件间为面接触的运动副为低副。,齿轮副（包含2个铰接副）,齿条副（棱柱副和铰接副）,10,6.2、创建机构及运动副,齿轮副注意事项,.注意事项: 当建立一个齿轮副时,定义的两个转动副必须建立在有一个共同的零件的基础上。下面我们用一张图来说明(图中P表示零件,R表示旋转副)，其中齿轮

4、副（Gear joint）可以建立在R1和R2两个转动副之间，而零件P2必须同时是建立R1和R2转动副的共有零件。由于R1和R3之间没有共有零件就不能建立齿轮副。,11,6.2、创建机构及运动副,万向副,棱柱副,旋转副,12,6.2、创建机构及运动副,平面副,接头副,螺旋副,圆柱副,13,6.2、创建机构及运动副,球副,刚性结构副,关联副,14,6.2、创建机构及运动副,三.高副的施加,两构件间为点或线接触的运动副称为高副。,在CATIAV5 里有以下几种高副： 点曲线结合 滑动曲线结合 滚动曲线结合 点曲面结合 用户需注意的是，在创建“点曲线结合”和“滚动曲线结合”约束时，要求点一定在曲线上

5、：创建“滑动曲线结合”和“滚动曲线结合”约束时，两条线一定相交并且在交点处相切。为了创建这四个约束，相关部件一定处于一个合适的位置，否则约束创建起来有困难,15,6.2、创建机构及运动副,点线副,点面副,16,6.2、创建机构及运动副,滚动曲线副,17,6.2、创建机构及运动副,滑动曲线副,18,6.3 驱动命令及固定件定义,运动模拟机构的建立及仿真,1.定义一个固定的部件 当运动副创建完成后，机构并不能进行运动学的仿真。为了使运动仿真的命令能够运行，在电子样机模拟机构里必须要有固定的零件，也就是系统的机架。当由于没有固定件机构不能运行仿真时，系统会提示用户此机构没有固定件。 单击定义固定零件

6、Fixed Part按钮，或者从菜单栏选择Insert|Fixed Part，New Fixed Part对话框。如果用户觉得不满意，可以单击Undo按钮来撤消刚才的操作。,19,6.3 驱动命令及固定件定义,2.定义一个驱动命令 在电子样机的运动仿真里，为了使模型可以运动，驱动命令是必不可少的；用户可以在创建运动副时直接定义驱动命令，也可以在运动副创建之后定义驱动命令。 以铰接副为例来说明在运动副创建的时如何来定义一个驱动命令：在树形图上双击Revolute.1，约束编辑对话框立刻出现，单击角度驱动选项，机构在Revolute.1处可进行角度的旋转。,20,6.4 运动仿真,3.转换约束为运

7、动副 从DMU Kinematics工具栏处单击Assembly Constraints Conversion 按钮 或直接在DMU模块里建立运动副。 ,21,6.4 运动仿真,4.电子样机运行的仿真和回放 1.使用规律运行仿真（Simulating With Laws） 为了使机构能够按着规律运动，在CATIA V5里允许用户使用基于智能软件的运动规律，其主要特征是以时间作为变量的一种仿真。 2.使用命令仿真（Simulating With Commands）,22,6.4 运动仿真,五、机构分析及传感器的使用,机构分析对话框中显示运动学机构中的所有约束的名字、类型以及它所链接的组件等详细资

8、料，还可以看到哪个约束被分配了驱动命令等等，例如：Type表示约束类型，有Revolute、Cylindrical；Part1表示约束基于的第一个零件；Geometry表示关联的是零件的哪个几何特征，是线还是面等； 当用户定义一个新的机构，如果删除了机构中的一个零件，那么相应的约束不再有效，在约束对话框中约束的后面显示Invalid joint的信息。,23,6.4 运动仿真,24,6.4 运动仿真,1.中间有两个选项，表示是否在图形中显示出运动副标志； 2.一个列表框显示所有运动副的定义关系（名称、命令副、类型、零件关系、备注信息），在Mechansim dressup information栏里显示机构修饰的信息； 3.以通过点击保存 按钮将这个列表分析的信息保存成文本或表格格式的文件,25,6.4 运动仿真,传感器,在动态仿真过程中，使用传感器这个功能可以显示所有的约束，无论这个约束是否带有驱动命令。也可以显示测量，还可以查看某一约束是否已通过仿真程序来限制。这些不同的数值为传