CATIA_v5_Modelowanie_i_analiza_ukladow_kinematycznych_cat5mo.pdf

(1908 KB) Pobierz
IDZ DO
PRZYK£ADOWY ROZDZIA£
SPIS TREœCI
KATALOG KSI¥¯EK
KATALOG ONLINE
ZAMÓW DRUKOWANY KATALOG
CATIA v5. Modelowanie
i analiza uk³adów
kinematycznych
Autor: Marek Wyle¿o³
ISBN: 83-246-0678-5
Format: B5, stron: 384
TWÓJ KOSZYK
DODAJ DO KOSZYKA
CATIA v5 to wielomodu³owy system CAD/CAM wspomagaj¹cy projektowanie
mechaniczne — od szkiców, poprzez rysunki detali, zdefiniowanie zespo³ów
i wygenerowanie dokumentacji wykonawczej. We wspó³czesnym procesie
projektowania stworzenie prototypu urz¹dzenia poprzedzane jest wykonaniem
jego wirtualnych odpowiedników, nazywanych makietami. Na takich makietach
przeprowadza siê symulacje i obliczenia maj¹ce na celu zoptymalizowanie
konstrukcji urz¹dzenia. Proces taki nazywany jest wirtualnym prototypowaniem.
Czytaj¹c ksi¹¿kê "CATIA v5. Modelowanie i analiza uk³adów kinematycznych"
zdobêdziesz wiedzê na temat jednego z etapów wirtualnego prototypowania —
przeprowadzania symulacji kinematycznych. Poznasz DMU Kinematics Simulator —
modu³ systemu CATIA v5 wykorzystywany w³aœnie do tego celu. Dowiesz siê,
w jaki sposób osadzaæ w jego przestrzeni roboczej modele elementów sk³adowych
i tworzyæ z nich modele urz¹dzeñ. Nauczysz siê prowadziæ symulacje za pomoc¹
poleceñ systemu oraz formu³ i regu³. Poznasz tak¿e sposoby analizy trajektorii ruchu,
zajmowanej przestrzeni oraz kolizji.
• Interfejs u¿ytkownika modu³u DMU Kinematics Simulator
• Operacje na plikach
• Import modeli do modu³u
• Modelowanie mechanizmów
• Symulacje z u¿yciem poleceñ
• Rejestracja symulacji
• Zastosowanie formu³ i regu³ do symulacji ruchu
• Analiza kinematyczna
Poznaj metody pracy stosowane we wspó³czesnych biurach projektowych
Wydawnictwo Helion
ul. Koœciuszki 1c
44-100 Gliwice
tel. 032 230 98 63
e-mail: helion@helion.pl
CENNIK I INFORMACJE
ZAMÓW INFORMACJE
O NOWOœCIACH
ZAMÓW CENNIK
CZYTELNIA
FRAGMENTY KSI¥¯EK ONLINE
Spis treści
Wstęp .................................................................................................... 5
Rozdział 1. Wprowadzenie do modułu DMU Kinematics Simulator ............................ 11
Interfejs modułu DMU Kinematics Simulator .........................................................................11
Przegląd narzędzi programowych ............................................................................................12
Operacje dyskowe ....................................................................................................................17
Zapisywanie plików ...........................................................................................................18
Otwieranie plików .............................................................................................................20
Rozdział 2. Rozpoczęcie pracy z modułem DMU Kinematics ....................................... 21
Osadzanie modeli elementów składowych mechanizmów w przestrzeni roboczej .................23
Import złożenia wykonanego w
środowisku
modułu Assembly Design ...........................23
Import pojedynczych modeli do
środowiska
modułu DMU Kinematics ..........................36
Modelowanie elementów składowych mechanizmu w
środowisku
modułu
DMU Kinematics ............................................................................................................50
Rozdział 3. Przykłady modelowania mechanizmów ................................................... 63
Mechanizm kątowej przekładni ciernej ...................................................................................65
Mechanizm chwytaka ..............................................................................................................83
Mechanizm korbowy ..............................................................................................................101
Mechanizm krzywkowy z popychaczem rolkowym ..............................................................113
Mechanizm dwukrzywkowy ..................................................................................................126
Mechanizm krzywki
śrubowej
...............................................................................................135
Mechanizm wahacza wleczonego ..........................................................................................154
Mechanizm przekładni zębatej walcowej ..............................................................................170
Mechanizm zębatkowy ..........................................................................................................180
Mechanizm przekazania napędu ............................................................................................192
Rozdział 4. Symulacje z użyciem komend .............................................................. 205
Symulacje ruchu z użyciem komend .....................................................................................206
Symulacje bezpośrednie ..................................................................................................210
Symulacje „na
życzenie”
.................................................................................................215
Rejestracja symulacji .............................................................................................................224
Przykład rejestrowania symulacji ....................................................................................228
Tworzenie sekwencji ..............................................................................................................234
Nagrywanie powtórek ............................................................................................................249
Nagrywanie i zapisywanie symulacji do postaci formatów plików zewnętrznych ...............255
4
CATIA v5. Modelowanie i analiza układów kinematycznych
Rozdział 5. Symulacje z zastosowaniem formuł i reguł ........................................... 261
Zastosowanie formuł do symulacji ruchu ..............................................................................262
Zastosowanie formuł do symulacji ruchu posuwowego ..................................................263
Zastosowanie formuł do symulacji ruchu obrotowego ....................................................279
Zastosowanie formuł do symulacji ruchu złożonego ......................................................285
Zastosowanie formuł i funkcji matematycznych do symulacji ruchu złożonego ............291
Zastosowanie reguł do symulacji ruchu .................................................................................294
Zastosowanie reguł do symulacji ruchu złożonego .........................................................297
Zastosowanie wykresów prędkości do symulacji ruchu ........................................................305
Rozdział 6. Analizy mechanizmów ......................................................................... 317
Analiza trajektorii ..................................................................................................................317
Analiza zajmowanej przestrzeni ............................................................................................326
Analiza odległości ..................................................................................................................334
Analiza odległości podczas symulacji ruchu z użyciem komend ....................................339
Analiza odległości podczas edycji symulacji ..................................................................342
Analiza kolizji ........................................................................................................................348
Zastosowanie analizy kolizji podczas symulacji ruchu z użyciem komend ....................354
Zastosowanie analizy kolizji podczas edycji symulacji ..................................................360
Analiza prędkości i przyspieszeń ...........................................................................................363
Bibliografia ........................................................................................ 373
Skorowidz .......................................................................................... 375
Rozdział 5.
Symulacje
z zastosowaniem
formuł i reguł
W poprzednim rozdziale zajmowaliśmy się realizacją symulacji ruchu mechanizmów
z użyciem komend. Tego rodzaju rozwiązanie pozwala na „ręczne” sterowanie sposo-
bem realizacji ruchu. Dzięki temu uzyskujemy wiele informacji związanych np. z postacią
ruchu, z ustaleniem możliwych zakresów przesuwu czy obrotu członów tworzących dany
łańcuch
kinematyczny itp.
Natomiast, stosując wspomniany sposób realizacji symulacji ruchu, nie mamy
żadnego
wpływu na ważny parametr ruchu, jakim jest
prędkość.
Używając np. suwaków czy
pokręteł, nie mamy kontroli nad prędkością ruchu, w przypadku gdyby ważna była ana-
liza ruchu jednostajnego (o stałej prędkości liniowej czy kątowej).
Namiastką takiej możliwości jest stosowanie symulacji „na
życzenie”,
gdzie można
dokładnie zaplanować postać ruchu i wykonać płynną jego symulację. Ale również
w tym przypadku jesteśmy zdani na ustalenie przez system domyślnej prędkości ruchu
(owszem, możemy planować całkowity czas realizacji ruchu, ale bez podziału na po-
szczególne etapy).
Więcej możliwości daje nam tu stosowanie sekwencji, gdzie można dość dokładnie za-
planować czas trwania danego fragmentu ruchu. Wymaga to jednak wygenerowania od-
powiednio dużej ilości symulacji dla każdego fragmentu ruchu.
Rozwiązaniem problemów z dokładnym sterowaniem parametrami ruchu, a w szcze-
gólności jego prędkością, jest stosowanie
formuł matematycznych
i
reguł logicznych.
Możliwość taką zawdzięczamy budowie systemu
CATIA,
który jest wielomodułowym
systemem zintegrowanym. A więc można praktycznie bez ograniczeń stosować narzę-
dzia charakterystyczne dla różnych modułów w jednym projekcie np. mechanizmu.
262
CATIA v5. Modelowanie i analiza układów kinematycznych
Tak więc, stosując moduł
DMU Kinematics Simulator,
możemy jednocześnie stosować
narzędzia programowe charakterystyczne np. dla modułu
Knowledge Advisor.
A dokład-
nie chodzi o możliwość stosowania reguł do opisu ruchu. To właśnie z ich pomocą uzy-
skujemy możliwość uwzględnienia podziału ruchu na odcinki czasowe oraz ustalenia
prędkości realizacji ruchu wraz z uwzględnieniem jego rodzaju.
Pełne zrozumienie niniejszego rozdziału wymaga podstawowej znajomości modułu
Knowledge Advisor.
W przypadkach prostszych, gdy mamy do czynienia z realizacją ruchu, gdzie nie wyróż-
niamy poszczególnych jego etapów czasowych, oraz gdy w ramach danego etapu czaso-
wego nie musimy sterować prędkością ruchu wielu członów, wystarczy nam zastosowanie
formuł matematycznych.
W ramach stosowania formuł i reguł możemy dodatkowo korzystać z możliwości, jakie
daje nam stosowanie parametrów oraz funkcji obliczeniowych systemu.
Zupełnie inną klasą zagadnień, które zostały omówione w końcowej części niniejszego
rozdziału, jest stosowanie tzw.
wykresów prędkości,
gdzie za pomocą elementów gra-
ficznych (np. proste,
łuki,
krzywe splajnowe) można planować sposób poruszania się
mechanizmu, a następnie z użyciem stosownych funkcji dokonać zamiany postaci gra-
ficznej na matematyczną.
Podstawowym parametrem systemu, jaki musimy stosować podczas realizacji symulacji
ruchu z użyciem formuł czy reguł, jest parametr o nazwie
KINTime.
Jego jednostką jest
czas. Przy standardowych ustawieniach systemu jest to sekunda (s). W praktyce w para-
metrze tym zawarty jest czas realizacji danej symulacji. Jego szczegółowe zastosowanie
zostało pokazane w ramach opisów poszczególnych przykładów
ćwiczeniowych.
Do realizacji symulacji ruchu z użyciem formuł czy reguł moduł
DMU Kinematics Simu-
lator
został wyposażony w narzędzie programowe
Simulation with Laws
(patrz rozdział 1.).
Szczegółowe zagadnienia związane z realizacją symulacji ruchu z użyciem formuł i reguł,
a także z użyciem parametrów (systemowych oraz użytkownika), jak i funkcji specjal-
nych systemu, zostały przedstawione w poszczególnych punktach niniejszego rozdziału.
Zdefiniowanie formuł i (lub) reguł jest również warunkiem koniecznym efektywnej re-
alizacji wielu analiz kinematycznych.
Zastosowanie formuł do symulacji ruchu
W punkcie tym zawarto praktyczne informacje związane z zastosowaniem formuł ma-
tematycznych do realizacji symulacji prostego ruchu posuwowego, obrotowego i ruchu
złożonego. Poza tym przedstawiono przykład realizacji ruchu z użyciem funkcji mate-
matycznych, jakie oferuje nam system
CATIA.
Zgłoś jeśli naruszono regulamin