技术热点 | 运动模拟可以用于机构分析与合成，你知道吗？

导读｜INTRODUCTION

现今，由于机械产品日渐复杂，不断加剧的竞争加快了新设计方案投入市场的速度，工程师们越来越迫切地感到必须使模拟超出 FEA 的局限范围。除了使用 FEA 模拟结构性能外，工程师还需要在构建物理原型之前确定新产品的运动学和动力学性能，大家还面临着使模拟超出 FEA 的局限范围的压力。运动模拟提供了解决这些问题的模拟方法。

01   什么是运动模拟？

运动模拟（又称刚性实体动力学），它可以提供运动机构所有零部件的运动学性能（包括位置、速度和 加速度）和动力学性能（包括接点反作用力、惯性力和功率要求）的完整量化信息。

02   运动模拟它能解决哪些问题？

一、用于机构分析与合成

假设一位工程师要设计一个用于绘制各种椭圆的椭圆规。在 CAD 装配体中定义配合后，他可以使模型活动起来，以查看机构零部件的移动方式。虽然装配体动画可以显示装配体零部件的相对运动，但运动速度却没有意义，而且计时也具有任意性。要得出速度、加速度、接点反作用力、功率要求等结果，设计人员需要一个更强大的工具。运动模拟便应运而生了。

运用运动模拟几乎不用耗费更多的时间就可以获得运动模拟结果，因为执行运动模拟所需的所有内容都已在 CAD 装配体模型中定义好了，只需将它们传输到运动模拟程序即可。

二、运动模拟和测试

运动模拟可以从测试中导入时间历史数据。这样，就可以使用相对廉价的计算机模型，而不必使用耗费时间和财力的测试，便可轻松地再现现有机构的运动， 并进行全面的分析，包括所有接点反作用力、惯性效应、功耗等。使用类似的方式可以根据分析函数所定义的输入来分析机构。

三、集成 CAD、运动模拟和FEA

运动模拟和 FEA 都将 CAD 装配体模型用作分析的前提条件。适用于所有这三种工具的通用集成环境可以简化 CAD、运动模拟和FEA 之间的数据交换。通过集成，可以避免在使用单个应用程序时经常进行的通过中性文件格式传输数据的烦琐工作。此外，将运动模拟和 CAD 集成起来使用而不将其与 CAD 相关联，可以大大减少设置运动模拟模型所需的工作量。

03结   论

运动模拟几乎不用耗费更多的时间就可以获得运动模拟结果，因为执行运动模拟所需的所有内容都已在 CAD 装配体模型中定义好了。