职业教育虚拟仿真教学案例

太原任老师

一、运动仿真

借助Autodesk Inventor Professional的运动仿真功能，用户能了解机器在真实条件下如何运转，而能节省花费在构建物理样机上的成本、时间和高额的咨询费用。

用户可以据实际工况添加载荷、摩擦特性和运动约束，然后通过运行仿真功能验证设计。借助与应力分析模块的无缝集成，可将工况传递到某一个零件上，来优化零部件设计。

 

1.增强功能仿真

通过仿真机械装置和电动部件的运转以来确保您的设计有效，同时减少制造物理样机的成本。可以计算设计模型在其整个运转周期内的动态运行条件，并精确调整电动机和传动器的尺寸，以便承受实际的运转载荷。可以分析机械装置中每个零部件的位置、速度、加速度以及承受的载荷。

(增强功能)输出到应力分析中

在运动仿真中可将实际工况传入零件并带入到 Autodesk Inventor Stress Analysis或ANSYS Workbench，进而预测应力和应变，据此调整零件(例如销和联接件)的尺寸，将材料用到该用到的地方。

(增强功能) 约束转换

自动分析装配约束，识别相关刚体，并转换成正确的、仿真的运动连接。也可以从运动连接库中选择并施加标准的运动连接，还有添加弹簧和阻尼器，定义每个连接处的摩擦系数等详细描述。

(增强功能) 载荷定义

可以添加不同的驱动载荷、扭矩以及基于时间的力函数。用于研究设计模型在不同载荷条件下的性能。

(增强功能) 可视化

全面体现设计模型的运行情况和性能。三维动画可以显示基于实体模型和施加载荷条件下的动态运动。

(增强功能)点轨迹

标记和表达零部件选定点的位置，以便作为后期设计的依据。选择模型上的参考点，然后使用"轨迹"选项在仿真中显示选定点的全部位置。保存仿真输出，将包括路径轨迹的草图，在后期零件和装配设计中使用。

(增强功能)图示器

使用集成的图示器功能可以快速查看设计模型的运动特性在机器的运转周期内如何变化。可以打印诸如位置、力和加速度等参数。使用同一图表的多个打印副本比较仿真周期内每一点的不同特性。

Microsoft Excel 输出

将XY打印数据输出到MicrosoftExcel电子表格中，分析仿真并将结果合并到演示和分析报告中。

2.运动仿真步骤：

*运动仿真则是兼有两种方法的优点，既可以在CAD软件中直接展示结果制作动画，又不会由于作图的失误导致出错。

机构模拟仿真：

打开Inventor软件——在零件空间选择前视图——用直线画出如下草图

保存后——新建零件

侧面图上画滑块草图

侧面图上画插销草图

放置——将四个零件置入装配空间

按住SFT键旋转视图调整位置

用配合约束装配好零件

附给材质

打开渲染菜单—环境—插入运动仿真

右键——固定支撑

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