CATIA DMU机构运动分析(Kin)

第五章DMU 机构运动分析

1 第五章CATIA V5 DMU 机构运动分析

目录

1产品介绍 (4)

2图标功能介绍(基本概念、基本界面介绍) (4)

2.1DMU运动仿真（DMU Simulation）工具条 (4)

2.2DMU运动副创建工具条（Kinematics Joints） (4)

2.3DMU Generic Animation (5)

2.4机构刷新（DMU Kinematics Update） (6)

2.5干涉检查模式工具条（Clash Mode） (6)

2.6DMU 空间分析（DMU Space Analysis） (6)

3功能详细介绍 (7)

3.1DMU运动仿真（DMU Simulation）工具条 (7)

3.1.1用命令驱动仿真（Simulating with Commands） (7)

3.1.2用规则驱动仿真（Simulating With Laws） (9)

3.1.3仿真感应器（Sensors） (10)

3.1.4机构修饰（Mechanism Dressup） (12)

3.1.5创建固定副（Fixed Part） (12)

3.1.6装配约束转换（Assembly Constraints Conver） (13)

3.1.7测量速度和加速度（Speeds and Accelerations） (15)

3.1.8机构分析（Mechanism Analysis） (17)

3.2DMU运动副创建工具条（Kinematics Joints） (19)

3.2.1创建转动副（Creating Revolute Joints)点击 (19)

3.2.2创建滑动副（Creating Prismatic Joints） (20)

3.2.3同轴副（Creating Cylindrical Joints） (21)

3.2.4创建球铰连接（Creating Spherical Joints） (22)

3.2.5创建平动副（Creating Planar Joints） (23)

3.2.6创建刚性副（Rigid Joints） (24)

3.2.7点-线副（Point Curve Joints） (24)

3.2.8曲线滑动副（Slide Curve Joints） (25)

3.2.9点-面副（Point Surface Joints） (26)

3.2.10万向节（Universal Joints） (26)

3.2.11C V连接（CV Joints） (27)

2 第五章CATIA V5 DMU 机构运动分析

3.2.12创建齿轮副（Gear Joints） (28)

3.2.13滑动-转动复合运动副（Rack Joints） (30)

3.2.14滑动-滑动复合运动副（Cable Joints） (32)

3.2.15用坐标系法建立运动副（Creating Joints Using Axis Systems） (32)

3.3DMU Generic Animation工具条 (34)

3.3.1创建运动仿真记录（Simulation） (34)

3.3.2生成重放文件（Generate Replay） (36)

3.3.3重放（Replay） (37)

3.3.4仿真播放器（Simulation Player） (37)

3.3.5编辑序列（Edit Sequence） (37)

3.3.6包络体（Swept Volume） (37)

3.3.7生成轨迹线（Trace） (37)

3.4机构刷新（DMU Kinematics Update） (38)

3.4.1机构位置刷新（Update） (38)

3.4.2输入子机构（Import Sub-Mechanisms） (38)

3.4.3重设位置（Reset Positions ） (39)

3.5干涉检查模式工具条（Clash Mode） (40)

3.5.1关闭干涉检查（Clash Detection（Off） (40)

3.5.2打开干涉检查（Clash Detection（On） (40)

3.5.3遇到干涉停止（Clash Detection（Stop） (40)

3.6DMU 空间分析（DMU Space Analysis） (40)

3.6.1干涉检查（Clash） (40)

3.6.2距离和距离带分析（Distance and band analysis） (40)

3.7示例 (41)

3 第五章CATIA V5 DMU 机构运动分析

4 第五章 CATIA V

5 DMU 机构运动分析

1 产品介绍

DMU 机构运动分析（Kin

）是专门做DMU 装配运动仿真的模块。针对大型产品如整车、飞机、轮船等的机构运动状态进行评价。

2 图标功能介绍(基本概念、基本界面介绍)

2.1 DMU 运动仿真（DMU Simulation ）工具条

命令驱动仿真（Simulating with Commands ）

规则驱动仿真（Simulating With Laws ）

机构修饰（Mechanism Dressup ）

创建固定副（Fixed Part ）

装配约束转换（Assembly Constraints Conver ）

测量速度和加速度（Speeds and Accelerations ）

机构分析（Mechanism Analysis ）

2.2 DMU 运动副创建工具条（Kinematics Joints ）

创建转动副（

Creating Revolute Joints)

创建滑动副（Creating Prismatic Joints ）

创建同轴副（Creating Cylindrical Joints ）

5 第五章 CATIA V5 DMU 机构运动分析

创建球铰连接（Creating Spherical Joints ）

创建平动副（Creating Planar Joints ）

创建刚性副（Rigid Joints ）

点-线副（Point Curve Joints ）

曲线滑动副（Slide Curve Joints ）

点-面副（Point Surface Joints ）

万向节（Universal Joints ）

CV 连接（CV Joints ）

创建齿轮副（Gear Joints ）

滑动-转动复合运动副（Rack Joints ）

滑动-滑动复合运动副（Cable Joints ）

用坐标系法建立运动副（Creating Joints Using Axis Systems ）

2.3

DMU Generic Animation

创建运动仿真记录（Simulation ）

生成重放文件（Generate Replay ）

重放（Replay ）

仿真播放器（Simulation Player ）

编辑序列（Edit Sequence）

包络体（Swept Volume）

生成轨迹线（Trace）

2.4机构刷新（DMU Kinematics Update）

机构位置刷新（Update）

输入子机构（Import Sub-Mechanisms）

重设位置（Reset Positions）

2.5干涉检查模式工具条（Clash Mode）

关闭干涉检查（C lash Detection（Off））

打开干涉检查（C lash Detection（On））

遇到干涉停止（C lash Detection（Stop））

2.6DMU 空间分析（DMU Space Analysis）

干涉检查（Clash）

距离和距离带分析（Distance and band analysis）

6 第五章CATIA V5 DMU 机构运动分析

3 功能详细介绍

3.1DMU运动仿真（DMU Simulation）工具条

3.1.1用命令驱动仿真（Simulating with Commands）

是用命令驱动的方式对已创建的机构进行运动仿真，这种方法比较直接、简便，但不能记录下来。

1).点击图标,出现定义对话框；

2).在Mechanism选项的下拉菜单里选择相应的机构；

3).在Command.1选项里是第一个驱动命令数值的界限，和在创建驱动副时设置的界限同步；

4).激活仿真感应器（Activate Sensors）选项，详见其有关运动仿真的后处理对话框；

5).当离开仿真对话框后，系统默认保留当前位置。点击Reset按钮返回到初始位置；

6).点击Analysis...按钮可以添加运动分析项目，比如距离、干涉检查等；

7 第五章CATIA V5 DMU 机构运动分析

7.点击More按钮，展开对话框；

有两种仿真方式：a).Immediate直接模拟，用鼠标直接拖着驱动副上的绿色箭头线移动；

b).选择On request选项，下面的播放器按钮就会变亮，可以设置固定步幅数（Number Of Steps）来进行仿真运动。

8 第五章CATIA V5 DMU 机构运动分析

9 第五章 CATIA V5 DMU 机构运动分析

3.1.2用规则驱动仿真（Simulating With Laws ）

对建立了规则关系的机构进行仿真，这种规则可以是驱动参数和运动时间的关系，在特征树上记录如下图：

1).

点击

图标，出现定义对话框；

2).在Mechanism选项的下拉菜单里选择相应的机构；

3).

点击下图按钮位置上，可以修改运动时间；

4).中间是VCR按钮，下面的步长、Analysis按钮、Activate sensors 选项等和命令驱动仿真方式

用法相同。

3.1.3仿真感应器（Sensors）

在几种运动仿真命令里，都有激活感应器（Activate sensors）选项。主要作用是通过在仿真过程中观察运动副的数值、测量尺寸和运动副界限（已定义）等数据，提供非常有用的信息帮助检查机构设计。已创建的距离测量、干涉检查、速度或加速度等特征也会出现在感应器列表里。

1）.选择需要观测的参数，在Sensor标签拦里Observed列出现Yes标志。也同步显示在instantaneous Values标签的列表里。

2）.通过VCR按钮执行仿真运动，可以观测参数的变化；

3）.还可设置仿真运动的干涉检查模式和界限模式；

10 第五章CATIA V5 DMU 机构运动分析

4）.观测的结果通过Graphics...按钮输出到图表中；

5).点击File…按钮把结果输出保存到外部文本中。

11 第五章CATIA V5 DMU 机构运动分析

3.1.4机构修饰（Mechanism Dressup）

为了和ENOVIA VPM中机构运动分析集成（基于骨架的方式），我们建立在特征树上直接访问的Dress up，可以对它进行仿真，并保存在ENOVIA VPM中。

1).

点击

图标，出现对话框，然后点击新建按钮，选择已创建的机构；

2).在link栏里，选择需要修饰的零件。Graphic selection选项表示不能在特征树或图形区域上选择零件。

3).缺省Available products选项，表示在下面左边列表框里显示可能被绑定的零件。All products表示显示出所有零件。可以点击左边区域的零件到右边区域，和当前link的零件绑定在一起。

3.1.5创建固定副（Fixed Part）

命令给机构增加一个固定副。

1)

点击图标，在对话框下拉菜单里选择或新建机构；

12 第五章CATIA V5 DMU 机构运动分析

2)选择固定的零件；

3)零件被自动定义成固定副了,在树上显示如下图。

3.1.6装配约束转换（Assembly Constraints Conver）

把在做装配模块里（Assmebly Design）创建的装配约束通过此命令转换成DMU中的运动副关系。模型如下图里的装配体及其特征树形式。

图a 装配产品图图b 装配产品特征树

13 第五章CATIA V5 DMU 机构运动分析

注:此转换须在设计模式(Design Mode)下完成。

1).点击图标,出现对话框，选择或新建机构；

2).点击Auto Create自动在选择选择的机构对象里转换生成运动副；

3).打开More>>按钮，可根据需要自定义转换运动副，具体解释见下图说明；

4).转换完后的特征树如下图。

14 第五章CATIA V5 DMU 机构运动分析

3.1.7测量速度和加速度（Speeds and Accelerations）

为了优化我们所做的机构设计,常需要考虑测量相关元素的加速度和速度。

1）.选择机构；

2）.

点击,出现定义对话框；

15 第五章CATIA V5 DMU 机构运动分析

3）.命名该定义的名称；

4）.选择参考的产品零件，选择做分析的参考点；

5）.选择Main axis表示以当前装配的坐标系作为参考坐标系，或选择其他自定义的坐标系（Other axis）。

6）.点击OK按钮，建立的速度和加速度关系图标就显示在特征树上。

7）.可以通过用规则驱动仿真打开仿真感应器（Sensor）按钮，在定义对话框里选择观测的速度或加速度参数，如下图；

16 第五章CATIA V5 DMU 机构运动分析

8）.开始做机构运动，可以看到相应参数的变化，然后点击按钮Graphics...通过图表可以更形象地观察相关参数的变化规律。

3.1.8机构分析（Mechanism Analysis）

机构分析命令就是对所创建的机构进行可行性分析，包括运动副关系和零件自由度。基本定义对话框如下：

17 第五章CATIA V5 DMU 机构运动分析

1).基本栏图解下图；

2）.中间有两个选项，表示是否在图形中显示出运动副标志；

3）.一个列表框显示所有运动副的定义关系（名称、命令副、类型、零件关系、备注信息），在Mechansim dressup information栏里显示机构修饰的信息；

4）.

以通过点击保存按钮将这个列表分析的信息保存成文本或表格格式的文件，如下图。

18 第五章CATIA V5 DMU 机构运动分析

3.2DMU运动副创建工具条（Kinematics Joints）

3.2.1创建转动副（Creating Revolute Joints)点击

1）.

点击图标，出现定义对话框；

2）.分别选择两零件的对应几何元素（直线和平面），设置约束；

19 第五章CATIA V5 DMU 机构运动分析

3）.点OK完成设置后，特征树如下图。

3.2.2创建滑动副（Creating Prismatic Joints）

1）.

点击图标，出现滑动副定义对话框；

2）.选择两零件的对应几何元素（直线和平面）；

20 第五章CATIA V5 DMU 机构运动分析