理论教育 滑杆序列运动仿真实例分析

滑杆序列运动仿真实例分析

时间:2023-10-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:为了完成本节的练习,还需要在模型中创建铰、标记点和传感器,并使用Templex创建仿真脚本。在Compare to一栏的Value中填入0.0010,在Error一栏中输入0.0010。该铰在初始状态下处于失效状态,当且仅当两个标记点的距离在运动过程中变为0时,该铰方被激活。在Template面板中的Type下拉列表中,选择Write text to solver input deck。图7-10 定义虚拟固定铰STEP 03 通过Templex工具,定义序列求解脚本在这一步中,将定义序列求解脚本:● 定义输出结果请求。

滑杆序列运动仿真实例分析

本实例将学习以下内容:

● 建立标记点并在标记点之间建立失效状态的固定副。

● 定义传感器,在两个标记点距离靠近至重叠时,激活固定副。

● 通过Templex工具创建仿真脚本。

在练习开始前,首先将目录chap07下的Sequential_Simulation.mdl文件复制到工作文件夹中。

STEP 01 创建铰链、标志点和传感器

(1)新建一个MotionView会话。

(2)在标准工具栏中单击Open Model按钮978-7-111-42217-4-Chapter07-9.jpg978-7-111-42217-4-Chapter07-10.jpg,或在下拉菜单中选择Open→Model命令,打开工作文件夹下的Sequential_Simulation.mdl文件。该模型中包含Slider和Picker的两个几何体。为了完成本节的练习,还需要在模型中创建铰、标记点和传感器,并使用Templex创建仿真脚本。Slider-Picker模型如图7-4所示。

978-7-111-42217-4-Chapter07-11.jpg

图7-4 Slider-Picker模型

(3)在模型浏览树中右击The Model,选择Add Constraint→Joint命令,在Type中选择Translational Joint,指定标题(Label)为Slider Trans。

(4)在Joint面板中选择slider作为Body 1,选择Ground Body作为Body 2,指定slider cg为Origin,并通过slide end点定义该平移铰的方向,如图7-5所示。

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图7-5 Joint面板(平移铰)

(5)使用类似的方法,在模型中创建另一铰链。该铰的类型为固定铰(fixed joint),指定标题为picker rest fix。

(6)在Joint面板中,选择picker作为Body 1,选择Ground Body作为Body 2,指定part fix为Origin,如图7-6所示。

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图7-6 Joint面板(固定铰)

在完成了Slider和Ground Body之间固定铰定义后,还需要在模型中定义两个标记点,这两个标记点分别与模型中的两个几何体相关联,且在初始状态下不重叠。在仿真求解的过程中,随着这两个几何体的相对运动,标记点逐渐靠近直至重合,重合的瞬间,两个标记点之间的虚拟固定铰将被激活,从而使用虚拟固定铰将两个物体连接在一起。注意,此类铰的定义无法在MotionView界面中完成,需要使用Templex对其进行定义。

(7)在模型浏览树中右击The Model,选择Add Reference Entity→Marker命令,或右击Marker按钮978-7-111-42217-4-Chapter07-14.jpg,新建标题为Marker Slider Track的标记点,并按图7-7所示的内容指定Marker相关参数。

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图7-7 Marker面板(步骤7)

(8)使用类似的方式,建立标题为Marker Picker Track的标记点,并按图7-8所示的内容指定Marker相关参数。

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图7-8 Marker面板(步骤8)

(9)在模型浏览树中右击The Model,选择Add Control Entity→Sensor命令,或在工具栏中右击Sensor按钮978-7-111-42217-4-Chapter07-17.jpg,使用默认标题与变量名,新建一个传感器。

(10)在Signal栏中,将Sensor的类型设置为表达式Expression类型。

(11)激活Expression文本框后,单击按钮978-7-111-42217-4-Chapter07-18.jpg,进入表达式编辑器

(12)将光标置于“`”符号内,然后进入Motion标签,单击DM按钮,此时文本框将填入DM函数。

(13)进入Properties标签,单击Markers文件夹,展开Marker Slider Track内容,然后单击idstring将其添加到文本框中。

(14)类似地,将Marker Picker Track的idstring添加到文本框中,完整的表达式如下:

978-7-111-42217-4-Chapter07-19.jpg

该表达式将测量m_0和m_1之间的距离,这里使用标记点的编号来引用标记。m_0和m_1分别是步骤(5)和步骤(6)创建的标记点的变量名。

(15)单击OK按钮,返回传感器面板。

(16)在Compare to栏的Value中填入0.0010,在Error栏中输入0.0010。将Respond if设置为Abs(Signal)is less than or equal to VALUE+ERROR。

(17)在Response栏中,激活Return to Command File选项。

在求解过程中,如果达到传感器的触发条件,则求解将中断并回到脚本文件。

(18)在模型浏览树中右击The Model,选择Add Constraint→Motion命令,或右击工具栏中Motion按钮978-7-111-42217-4-Chapter07-20.jpg,使用默认的标题与变量名创建驱动。

(19)根据图7-9所示的内容定义驱动。(www.daowen.com)

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图7-9 Motion面板

STEP 02 通过Templex工具,在两个标记点间建立虚拟固定铰

在这一步中将在两个标记点之间建立虚拟固定铰。该铰在初始状态下处于失效状态,当且仅当两个标记点的距离在运动过程中变为0时,该铰方被激活。

(1)在模型浏览树中右击The Model,选择Add General MDL Entity→Template命令,或在工具栏中右击Template按钮978-7-111-42217-4-Chapter07-22.jpg

(2)在Label中输入Fixed Joint Defn,创建虚拟固定铰。

(3)在Template面板中的Type下拉列表中,选择Write text to solver input deck。输入以下文本,注意文本格式和语序:

978-7-111-42217-4-Chapter07-23.jpg

(4)输入完毕后,该面板的形式应如图7-10所示。

978-7-111-42217-4-Chapter07-24.jpg

图7-10 定义虚拟固定铰

STEP 03 通过Templex工具,定义序列求解脚本

在这一步中,将定义序列求解脚本:

● 定义输出结果请求。

● 在初始状态下,将两个标记点之间的虚拟固定铰设置为失效状态。

● 进行3.5s的瞬态分析。

● 当两个标记点(Slider和Picker)重合时,激活虚拟固定铰。

● 失效Picker和Ground之间的固定铰。

● 失效已经完成功能的传感器单元

● 再进行5s的瞬态分析。

(1)在模型浏览树中右击The Model,选择Add General MDL Entity→Template命令,或在工具栏中右击Template按钮978-7-111-42217-4-Chapter07-25.jpg,使用默认标题与变量名创建脚本。

(2)在Template面板中的Type下拉列表中,选择Write text to solver command file。

(3)在Template编辑窗口中,输入以下语句:

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978-7-111-42217-4-Chapter07-27.jpg

STEP 04 递交求解并进行结果后处理

(1)单击Run按钮978-7-111-42217-4-Chapter07-28.jpg,进入Run面板。

(2)选中Export MDL snapshot,可保存当前会话中的MDL模型。

(3)单击Save As栏的“文件浏览”按钮978-7-111-42217-4-Chapter07-29.jpg,为输出文件命名。

(4)在Simulation Parameter标签中,将计算终止时间End Time设置为5,并定义Print Interval为0.01。

(5)在Transient标签中,将积分类型Intergrator type设置为DSTIFF。

(6)返回Main标签,单击Run按钮。

(7)求解结束后,单击Main标签中的Animate按钮进入HyperView后处理界面。

(8)单击“动画播放”按钮978-7-111-42217-4-Chapter07-30.jpg和“停止播放”按钮978-7-111-42217-4-Chapter07-31.jpg,查看机构运动状态,如图7-11所示。

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图7-11 机构运动状态

a)初始时刻 b)Slider和Picker重合 c)Slider和Picker起运动

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