Inventor 2012中文版从入门到精通 第13章 运动仿真.pptVIP

第13章 运动仿真 本章导读 在产品设计完成之后，往往需要对其进行仿真以验证设计的正确性。本章主要介绍了Inventor运动仿真功能的使用方法，以及将Inventor模型以及仿真结果输出到FEA软件中进行仿真的方法。 13.1 AIP 2012的运动仿真模块概述 Inventor作为一种辅助设计软件，能够帮助设计人员快速的创建产品的三维模型，以及快速生成二维工程图纸等。但是Inventor的功能如果仅限于此的话，那就远远没有发挥Inventor的价值。当前，辅助设计软件往往都能够和CAE/CAM软件结合使用，在最大程度上发挥这些软件的优势，从而提高工作效率，缩短产品开发周期，提高产品设计的质量和水平，为企业创造更大的效益。CAE（计算机辅助工程）是指利用计算机对工程和产品性能与安全可靠性进行分析，以模拟其工作状态和运行行为，以便于及时发现设计中的缺陷，同时达到设计的最优化目标。 可以使用运动仿真功能来仿真和分析装配在各种载荷条件下运动的运动特征。还可以将任何运动状态下的载荷条件输出到应力分析。在应力分析中，可以从结构的观点来查看零件如何响应装配在运动范围内任意点的动态载荷。 13.1.1 运动仿真的工作界面 打开一个部件文件后，单击【环境】标签栏【开始】面板中【运动仿真】按钮，打开运动仿真界面。如图13-1和13-2所示。 进入运动仿真环境后，可以看到操作界面主要由ViewCube（绘图区右上部）、快速工具栏（上部）、功能区（如图13-3）、浏览器（如图13-4）和状态栏以及绘图区域构成。 图13-4是剪刀模型的【运动仿真】浏览器，从中可以看出Inventor 2012进行模型仿真浏览器所包含的内容，浏览器中显示了机构的元素、元素名称、浏览器结构、特殊条件等。 图13-1 【运动仿真】选项 图13-2 【运动仿真】界面 图13-3 运动仿真功能区 图13-4 运动仿真浏览器 13.1.2 Inventor运动仿真的特点 现在Inventor 2012的仿真部分软件是完全整合于三维CAD的机构动态仿真软件，具有以下显著特点： （1）使软件自动将配合约束和插入约束转换为标准连接（一次转换一个连接），同时可以手动创建连接。 （2）现在Inventor 2012已经包含了仿真部分，把运动仿真真正整合到设计软件中，无需再安装他的仿真部分。 （3）Inventor 2012还能够将零部件的复杂载荷情况输出到其他主流动力学、有限元分析软件如Ansys中进行进一步的强度和结果分析。 （4）现在的运动仿真更加易学易用，保证在建立运动模型的时候将Inventor环境下定义的装配约束可以直接转化为运动仿真环境下运动约束；可以直接使用材料库，用户还可以按照自己的实际需要自行添加新材料。 13.2 构建仿真机构 可以通过三种方式创建连接： 即在【分析设置】对话框中激活“自动转换对标准联接的约束”功能，使Inventor自动将合格的装配约束转换成标准连接；使用【插入运动类型】工具手动插入运动类型；使用【转换约束】工具手动将 Autodesk Inventor 装配约束转换成标准连接（每次只能转换一个连接）。 13.2.1 运动仿真设置 在任何的部件中，任何一个零部件都不是自由运动的，需要受到一定的运动约束的限制。运动约束限定了零部件之间的连接方式和运动规则。通过使用 AIP 2012版或更高版本创建的装配部件进入运动仿真环境时，如果未取消选择【分析设置】对话框中的【自动转换对标准联接的约束】，Inventor将通过转换全局装配运动中包含的约束来自动创建所需的最少连接。同时，软件将自动删除多余约束。此功能在确定螺母、螺栓、垫圈和其他紧固件的自由度不会影响机构的移动时尤其好用，事实上，在仿真过程中这些紧固件通常是锁定的。添加约束时，此功能将立即更新受影响的连接。 单击【运动仿真】标签栏【管理】面板上的【分析设置】工具按钮，打开【分析设置】对话框。如图13-5所示。 图13-5 【分析设置】对话框 选中【自动将约束转换为标准联接】选项将激活自动运动仿真转换器。这会将装配约束转换为标准连接。如果选中了【自动将约束转换为标准联接】，就不能再选择手动插入标准连接，也不能再选择一次一个连接地转换约束。选中或取消此功能都会删除机构中的所有现有连接。 【当机构械装置被过约束时发出警告】选项默认是选中的，如果机构被过约束，Inventor将会在自动转换所有配合前向用户发出警告并将约束插入标准连接。 【所有零部件使用同一颜色】将预定义的颜色分配给各个移动组。固定组使用同一颜色。该工具有助于分析零部件关系。 【初始位置的偏移】选项卡中，工