数字化及仿真3-DMU及仿真--段.ppt

1、1,2,新产品研制过程-（从企业层面讲）,设计,小批量试制,加工试制,实际测试,产品定型,大批量生产/销售,审核,传统研发,大量样机试验,设计,产品,合格,不合格,现代研发,仿真、分析、优化,设计,产品,合格,不合格,少量试验,合格,不合格,4,仿真 & 分析,数字化设计与仿真讲座三,5,参考书,虚拟样机与ADAMS 无师自通 CATIA V5之 电子样机 CATIA V5高级应用-尤春风 “Ansys有限元”“Adina分析” ,6,数字化样机（DMU）VS实物/物理样机,DMU：Digital mock-Up,7,实物测试台 和 虚拟测试台,8,数字化样机（DMU）VS实物/物理样机,9,

2、数字化样机技术 三维装配,三维装配不能叫数字样机技术 三维装配只是实现电子样机的第一步 还能做许多仿真分析（通称仿真） ,10,几个与“仿真”相关的流行名词,电子样机/数字样机/虚拟样机 虚拟现实技术 虚拟设计 虚拟制造,11,WHAT？-详细说“仿真”,机械工程中的机械系统动态仿真又称为虚拟样机技术，是国际上20世纪80年代随着计算机技术的发展而迅速发展起来的一项计算机辅助工程(CAE)技术。 工程师在计算机上建立样机模型，对模型各种动态性能进行分析和评价，然后改进样机设计方案，用数字化形式替代传统的实物样机进行试验。 机械系统仿真研究的主要范围是机械系统运动学和动力学分析，其核心是利用计算

3、机辅助分析技术进行机械系统的运动学和动力学分析，以确定系统及其各个构件在任意时刻的位置、速度加速度和力的大小，分析强度和变形大小等,12,WHAT？ 通俗说仿真(simulation),“仿真仿真”就是在 计算机上，借助相关的软件 模仿真实的:,零件、产品的结构 运动 受力 制造 装配 ,并对其进行各种分析,13,Why？ 为什么要仿真？/目的？,不用做真实的实物样机、实验、试验 提前把握行不行？提前发现设计问题 进行科学研究 从而： 缩短开发时间(T) 减少成本(C) 提高质量(Q) ,14,机械行业“仿真分析”常用软件,ADAMS RECURDYN ADINA NASTRON ANSYS

4、FLUENT CATIA、UG、PROE、SOLIDWORKS.,甲方承认否？,16,产品的数字化三维建模（零件、装配）完成后,还要做哪些工作?,仿真软件应用流程,流体、电磁等分析工具,系统完整,18,一定还要做许多分析工作,空间分析-看看什么? 运动分析-看看什么? 装配分析-看看什么? 力学分析-看看什么? 性能分析-看看什么? ,19,本讲座的主要内容,注释和数字样机浏览 空间分析 运动分析 力学分析 安装/拆卸分析,20,软件的DMU模块/能做哪些事？：,21,注释与浏览,注释,22,注释与浏览,浏览方式1,23,注释与浏览,浏览方式2,24,注释与浏览,浏览方式3,25,注释与浏览,

5、浏览方式4,27,本讲座的主要内容,标注和数字样机浏览 空间分析 运动分析 力学分析 安装/拆卸分析,空间分析DMU Space Analysis,CATIA 电子样机,可以使用在: 组件之间的对比 组件内部的检查 组件和特征之间的测量 创建和使用截面,29,DMU提供了哪些空间分析分析工具？,干涉检查 创建截面 距离检查 产品对比 测量 测量项目 圆弧测量 惯量测量 3D 标注 标注 标注管理 创建组,30,简单-常规测量分析,31,最小距离分析测量,测量产品、组、组件、零件等之间的距离 可以是动态的数值,32,Band分析,用户定义的最大最小值之间区域为绿色 小于最小值用红色,Band A

6、nalysis 通过用户的定义来显示,自定义区域（Band）分析,33,34,圆弧测量,可以通过三点测量一段圆弧,可得到 :,可以在界面上保留结果,35,“干涉”检查分析（clash）,检查设计,修改设计,结果 Clash: 红色表示发生干涉 Contact: 黄色表示接触. Clearance: 净空：绿色表示距离小于指定的数值 定义可以在Tools/Option中进行设置,36,“干涉”检查分析-类型理解,结果 Clash: 红色表示发生干涉 Contact: 黄色表示接触. Clearance: 净空：绿色表示距离小于指定的数值 定义可以在Tools/Option中进行设置,37,“干涉

7、”检查分析-类型理解,结果 Clash: 红色表示发生干涉 Contact: 黄色表示接触. Clearance: 净空：绿色表示距离小于指定的数值 定义可以在Tools/Option中进行设置,38,“干涉”检查分析-类型理解,结果 Clash: 红色表示发生干涉 Contact: 黄色表示接触. Clearance: 净空：绿色表示距离小于指定的数值 定义可以在Tools/Option中进行设置,39,截面工具介绍,40,截面工具-用途,间距检查,3D截面,干涉检查,41,在截面中进行标注,三种形式: 测量 : 3D 文本 : 2D 注释 :,42,在截面中测量,双击截面,选择测量项目,1

8、,2,显示截面,3,选择测量对象,4,OK,7,点击,6,移动结果位置,5,43,截面工具-用途-实例,44,产品对比,对比设计伙伴的模型,检查设计演变过程（设计版本对比）,3DMap,绿色代表去除的材料 红色代表增加的 黄色是相同的,45,参观感受-虚拟现实技术,46,47,我们的重点内容,空间分析 机构仿真&运动分析 安装/拆卸分析 力学分析,机构仿真和运动分析DMU Kinematics Simulator,CATIA电子样机,49,DMU之- 机构仿真/运动分析-先感受,50,机构仿真和运动分析怎么做？,-Pro/E,51,General Process,From an assembl

9、y document, or a wire frame assembly,Browse the Mechanism,3,Create the Joints and eventually define the Laws,1,Analyze the Results and Modify eventually the Mechanism or the Part,5,OR Convert Constraintsinto V5 Mechanism,2,Create a Simulation and a Replay,4,52,BASED ON CATIA,转动副/铰链revolute,核心是添加好零件之

10、间的运动副/接头！,53,滑动副prismatic,54,圆柱副 cylindrical,55,螺旋副screw,56,圆球副spherical 平面副planar 刚性连接rigid,57,点-曲线副point-curve,58,滑动曲线副slide-curve,59,滚动曲线副roll-curve,60,点面副point-surface,61,万向接头副universal CV接头,62,齿轮副gear 齿条,63,线缆/滑轮接头cable,64,坐标对齐,65,运动仿真分析怎么做？-基本思想/过程-总结,在装配环境中调入零件 加各种运动副joint/创建机构mechanism 加驱动 d

11、rive &固定fix 仿真simulation分析 ,66,Joints - 接头/运动副定义总结回顾,67,装配约束 转换成 运动副,并不好用！,68,速度和 加速度,可以测量物体上某一点 相对于参考件的a v 驱动（command）必须使用f(x)定义 必须有时间 参数的引入,69,70,机构仿真 和碰撞检测,71,轨迹动态仿真和扫掠体积,72,仿真视频（mpgavi）制作?,73,数字样机运动分析 综合实例,冲床,指南车,74,数字化样机的装配分析（自学）,帮助设计者进行产品的组装检查 记录装配时零件的路径 分析组装零件时移动零件所需求的空间，检查零件间的干涉情况 自动找出零件的装配路径（迷宫功能） 录制产品动态组装情况，用于产品展示,75,看看仿真分析在其他行业的应用,数字化三维人体运动的计算机仿真研究-蹦床,76,看看仿真分析在其他行业的应用,大型公共设施安全问题研究 -应急疏散,77,看看仿真分析在其他行业的应用,基于布料运动实例数据的虚拟人服装动画方法研究,78,专项训练3-简单机构的空间分析和运动仿真分析,单缸曲柄-连杆-活塞机构,.不要求零件的细节设计！不拘束软件 .附加:V-A分析(可不做) .呈交结果？(运动的视频文件+空间分析的