Модуля кинематики.

В системе Siemens NX имеется возможность моделирования работы механизмов. Для этой цели предназначен модуль Симуляция кинематики.

Анализ кинематики (motion simulation) в NX представляет собой интегрированное САЕ-приложение для создания и анализа сложных механических систем (механизмов). Для этих механизмов вы можете получить результаты расчетов движений, сил, моментов, пересечения объектов и сохранить трассировку, то есть объемную траекторию движения тела в пространстве при работе механизма.

Механизм в NX состоит из кинематических объектов, которые представляют собой компоненты с присвоенными им сценариями поведения. Кинематическими объектами могут быть узлы, пружины, демпферы, силы, моменты и эластичные втулки.

Механизм создается посредством создания кинематических связей, которые добавляют ограничения к геометрии. После задания механизма, встроенный решатель осуществляет кинематический или статический/динамический анализы. Результатами анализов являются проверка пересечения объектов, графики, анимации движения или электронные таблицы.

В качестве кинематических решателей могут быть использованы решатели MSC Adams / Solver и FunctionBay RecurDyn. Результаты, выдаваемые решателями, сходны для большинства механизмов. Однако решатель RecurDyn дает лучшие результаты, когда в механизме присутствуют 3D-контакты в нескольких точках.

Каждый из решателей имеет свои достоинства и недостатки. Подробную информацию о решателях вы можете получить в документации на ADAMS или RecyrDin.

При моделировании симуляции используется концепция мастер-модели, поэтому сценарии симуляции напрямую зависят от родительского объекта, которым является сборка. Это значительно облегчает применение внесенных в конструкцию изменений, так как они автоматически переносятся в симуляцию.

Система при создании симуляции автоматически создает папку с именем модели, в которой будут храниться файлы симуляции (*.sim) и файлы с результатами расчета (*.res). Файлы расчета хранят результаты вычислений и предназначены для того, чтобы не выполнять расчет при загрузке сценария заново.

При создании симуляции обычно используется следующая последовательность действий:

1) создание связей, то есть подвижных частей механизма;

2) создание кинематических узлов;

3) определение движителей.

Движение механизма вы можете изучить с помощью артикуляции или анимации. Артикуляция является независимой от времени и управляется посредством перемещения контролируемого вами узла, для чего задается размер шага движения для каждого управляемого узла. Анимация в отличие от артикуляции зависит от времени, и для анализа работы механизма применяются параметры времени и шага.

При вхождении в данный модуль система предоставляет следующие инструментальные средства (Рис.6):

Рис. 6

Связь (Link) представляет собой неразрываемое тело (rigid body). Обратите внимание, что в качестве связи могут быть выбраны как индивидуальный компонент, так и набор компонентов, кривая и т.п., то есть трехмерные и двумерные объекты.

Использование в качестве связи кривой позволяет промоделировать движение механизма сначала в ≪ плоском варианте≫, а затем перейти к объемной задаче, имея гарантию того, что основные параметры движения уже верно вычислены.

Связь - это фактически основной объект, который обрабатывается решателем. Перемещение связи является наиболее наглядным результатом работы механизма.

Создать связь можно командой меню Вставить > Связь (Рис.7)или с помощью панели инструментов.

В связь вы можете одновременно включать 2D- и 3D-объекты.

Если связь не должна участвовать в движении механизма, но требуется, допустим, для целей визуализации, вы можете создать фиксированную связь.

Весовые характеристики связи (масса, центр масс, центр и моменты инерции) непосредственно наследуются из файла детали, которая выбрана как родитель связи, либо могут быть заданы вручную.

Для назначения весовых характеристик удобно воспользоваться возможностью назначения материала. Для этого нужно вызвать диалоговое окно Назначить материал (Инструменты > Свойства материала), в котором осуществляется выбор материала из библиотеки. Присутствует также возможность экспорта/импорта материалов и задание своих материалов (не только изотропных).

Также может быть задана начальная (инициирующая) скорость перемещения и скорость вращения.