MSC.Adams_Th_El-да

6. Элементы геометрического твердотельного конструирования в среде ADAMS/View

51

Пластина (Plate )

Пластина – это экструдированный полигон с закругленными углами. Она рисуется по указанным точкам, являющимся ее углами. Точек должно быть не меньше трех. Первая и последняя соединяются автоматически. Первая точка отвечает за позицию и ориентацию плиты. По умолчанию ADAMS/View задает толщину пластины, равной 1, и радиус для закругленных углов, равный 1.1 берется в текущих единицах измерения. Перед тем, как рисовать, можно указать толщину и радиус в параметрах.

Вращение (Revolution )

Объемную фигуру можно создать используя вращение контура вокруг некоторой оси. Но нельзя использовать существующую конструкционную фигуру. ADAMS/View вращает контур против часовой стрелки.

Перед созданием фигуры можно выбрать: создавать ее замкнутой или разомкнутой. В последнем случае будет создано не твердое тело, а оболочка, не имеющая массы.

Рис. 6.8. Создание тела вращения

6.5. Создание сложных форм.

ADAMS/View предоставляет различные возможности для создания сложных форм из простых.

Соединение цепочечных конструкционных форм

Чтобы соединить цепочечные конструкционные формы для последующего создания контура, который можно будет экструдировать, надо вос-

пользоваться инструментом Chain . Конструкционные формы не долж-

MSC.Software Corporation	Тел. [phone]
123056, Москва, ул. Зоологическая, 26, стр. 2	Факс: [phone], e-mail: [e-mail]

52	А.А.ИВАНОВ. MSC.Adams: теория и элементы виртуального конструирования и моделирования.

ны быть замкнутыми и должны иметь одну общую конечную точку. Для соединения надо по очереди указать те участки цепей форм, которые должны быть соединены.

Экструзирование конструкционных форм

Конструкционным формам: линиям, ломаным, полигонам и цепочечным формам, которые соединены вместе, можно придать объем (толщину), т.е. сделать их трехмерными фигурами. Нельзя экструзировать точку. Если фигура замкнутая, то ADAMS/View может создать сплошную форму, имеющую массу. Для экструзирования надо указать контур, которому необходимо придать объем и деталь вдоль которой надо выполнить экструдирование.

Комбинирование форм

Для создания сложных фигур можно использовать булевские операции, такие как объединение и пересечение, определенные в ADAMS/View для простых фигур. Порядок тел участвующих во всех операциях определяет имя нового комбинированного объекта и его массу. Новый объект во всех случаях кроме операции слияния наследует свойства первого из выбранных объектов комбинации.

Объединение двух фигур в одну

Чтобы объединить две фигуры, надо выбрать их по очереди и ADAMS/View создаст из них одну.

Рис. 6.9. Объединение тел: слева – тела до объединения, справа – единое тело

MSC.Software Corporation	Тел. [phone]
123056, Москва, ул. Зоологическая, 26, стр. 2	Факс: [phone], e-mail: [e-mail]

6. Элементы геометрического твердотельного конструирования в среде ADAMS/View

53

Пересечение двух фигур в одну

При пересечении двух фигур ADAMS/View создает новую фигуру из их общей части.

Рис. 6.10. Пересечение тел дух тел (слева) дает новое тело (справа)

Вычитание одной фигуры из другой

ADAMS/View позволяет из одной фигуры вырезать другую. Фигура, из которой надо произвести вырезание, должна быть указана первой.

Рис. 6.11. Булевское вычитание тел вырезание общего объёма дает новое тело

MSC.Software Corporation	Тел. [phone]
123056, Москва, ул. Зоологическая, 26, стр. 2	Факс: [phone], e-mail: [e-mail]

54	А.А.ИВАНОВ. MSC.Adams: теория и элементы виртуального конструирования и моделирования.

Нельзя чтобы фигура, которую вырезают, делила фигуру, из которой вырезают, на непересекающиеся части. Также нельзя, чтобы фигура, которую вырезают, находилась вокруг той, из которой вырезают, так как результатом будет нулевая масса, что является ошибкой.

Расщепление фигур

После того, как была создана сложная фигура из нескольких любым из вышеприведенных способов, ADAMS/View позволяет расщепить фигуры обратно, дополняя каждую недостающей частью.

Добавление свойств фигуре

Визуальный конструктор пакета ADAMS/View имеет многие инструменты, присутствующие в CAD пакетах, в частности, предоставляется возможность изменять некоторые геометрические свойства твердых тел:

добавлять плавные переходы или срезать фаски на границе двух поверхностей, добавлять пустоты , выступы и углубления .

При закруглении границы можно указать начальный и конечный радиусы. ADAMS/View начинает закругление с радиуса одного размера, а заканчивает закруглением с радиусом другого размера. При добавлении фаски можно указать глубину этого усечения.

Пустоты и выступы, которые можно добавить к детали, являются круглыми. Поэтому можно указать не только их глубину (высоту), но и радиус.

Если нужно сделать в фигуре углубления, то надо указать на какой стороне его делать и толщину углубления. Кроме того внутрь углубления можно поместить другой материал, тогда ADAMS/View использует фигуру как форму.

Слияние форм

ADAMS/View позволяет сливать два непересекающихся твердых тела в одно без использования предварительно какой-либо булевской операции над телами. Формы могут быть любого типа, как трехмерные, так и цепочечные, и сложные. В результате слияния перекрывающихся частей создается тело с удвоенной плотностью и вычисленной массой. Поэтому эту

MSC.Software Corporation	Тел. [phone]
123056, Москва, ул. Зоологическая, 26, стр. 2	Факс: [phone], e-mail: [e-mail]

6. Элементы геометрического твердотельного конструирования в среде ADAMS/View

55

операцию надо использовать только для тех тел, которые нельзя слить с помощью операции объединения .

Работа с точечной массой

Точечные массы – это точки, которые имеют массу, но не имеют тензора инерции или угловой скорости. Они в вычислительном отношении более эффективны, когда вращательные эффекты – не важны. Например, их можно использовать, чтобы представить концентрацию массы в сети.

MSC.Software Corporation	Тел. [phone]
123056, Москва, ул. Зоологическая, 26, стр. 2	Факс: [phone], e-mail: [e-mail]

56	А.А.ИВАНОВ. MSC.Adams: теория и элементы виртуального конструирования и моделирования.

6.6. Модификация деталей

Как уже было сказано в разделе 6.1, детали, телу, образованному замкнутой оболочкой, присваиваются атрибуты инерции: масса и моменты инерции. Они вычисляются исходя из формы и плотности материала. После создания детали эти свойства могут быть изменены. Выбрав пункт меню Edit/Modify или пункт Modify дополнительного меню, появляющегося при нажатии правой кнопки мыши на выделенном теле (части), можно изменить метод задания масс-инерционных свойств тела.

В таблице 6.1 приводятся указания по вводу параметров в зависимости от метода задания масс-инерционных свойств части. Из Рис. 6.13 видно, в окне диалога модификации детали могут быть также заданы начальные значения координат и проекций скорости центра масс части и углов Эйлера 313, связанных с маркером центра масс части.

Таблица 6.1. Опции для изменения масс-инерционных свойств

:	:
Geometry and	Material Type тип материала модифицируемой части.
Material Type	ADAMS/View будет использовать связанную с этим типом
	плотность материала и геометрию части для вычисления ее
	массы и определения положения центра масс и ориентации
	главных осей относительно осей маркера, порождающего
	часть. Для выбора типа материала с помощью Database
	Navigator или создания нового необходимо нажать правую
	клавиши мыши в окне ввода и выбрать подходящую ко-
	манду.
Geometry and	Density значение плотности, которое ADAMS/View дол-
Density	жен использовать для подсчета масс-инерционных свойств
User Input	Mass значение массы.
	Moments of inertia значения осевых и при необходимо-
	сти центробежных моментов инерции.
	Center-of-mass marker имя маркера, который должен
	будет использоваться как маркер центра масс (cm). Нажав
	правую клавишу мыши в окне ввода можно либо найти по-
	ходящий маркер, либо создать новый.
	Inertia Reference Marker ввести имя маркера, оси кото-
	рого будут использоваться для задания моментов инерции.
	Нажав правую клавишу мыши в окне ввода можно либо
	найти походящий маркер, либо создать новый. Если этот
	маркер не указывается, то по умолчанию таким будет мар-
	кер центра масс. Для задания центробежных моментов
	инерции необходимо сделать отметку в окне Off-Diagonal
	Terms

MSC.Software Corporation	Тел. [phone]
123056, Москва, ул. Зоологическая, 26, стр. 2	Факс: [phone], e-mail: [e-mail]

6. Элементы геометрического твердотельного конструирования в среде ADAMS/View

57

Рис. 6.13. Окно диалога модификации детали

6.7. Связь визуального конструктора с CAD пакетами

C помощью визуального конструктора ADAMS/View можно создать практически любую деталь за очень небольшое время. Это делает его особенно удобным при виртуальном прототипировании на концептуальном уровне или при решении учебных задач. При создании сложных много детальных сборок более целесообразным оказывается применение специализированных конструкторских пакетов. Для большинства известных CAD разработчиками ADAMS предложены добавления, позволяющие использовать подмножества ADAMS для симуляции статики, кинематики и динамики собранных механизмов непосредственно внутри CAD и облегчающие экспорт в файлы *.cmd формата. Такие расширения разработаны для

Pro/Engineer™ (MECHANISM/Pro), SolidWorks™, SolidEidge™, CATIA™, Autocad™ (Они носят название Dynamic Designer for ...).

MSC.Software Corporation	Тел. [phone]
123056, Москва, ул. Зоологическая, 26, стр. 2	Факс: [phone], e-mail: [e-mail]

58	А.А.ИВАНОВ. MSC.Adams: теория и элементы виртуального конструирования и моделирования.

7. Библиотека связей визуального конструктора

Приступая к описанию допустимых в ADAMS/View соединений, необходимо отметить общее правило для пары связываемых тел (частей):

При создании соединения указанная первой часть считается движущейся по отношению к указанной второй.

К примеру, при соединении двери и дверной коробки необходимо выбрать сначала дверь, потому что именно она движется относительно коробки. Для некоторых шарниров учет этого правила является обязательным.

Когда создаются несколько соединений, состоящих из идеальных связей, примитивных соединений и задается какое-либо движение, ADAMS/View обеспечивает точное определение частей, которые участвуют в соединении, или которым задается движение.

Ориентацию соединения можно задать в глобальной системе координат или в рабочей сетке, если она включена. Можно также выбрать вектор направления, вдоль которого должно быть сориентировано соединение.

7.1. Идеальные соединения

ADAMS/View поддерживает 2 типа идеальных соединений: простые и сложные.

К простым относятся:

Revolute Joint –вращательный цилиндрический шарнир Translational Joint – поступательный шарнир

Cylindrical Joint – вращательнопоступательный цилиндрический шарнир

Spherical Joint – сферическое шарнир Planar Joint – плоский шарнир

Constant-Velocity Joint – шарнир постоянных угловых скоростей

Screw Joint – винтовое соединение Fixed Joint – жесткое соединение

Hooke/Universal Joint – шарнир Гука/универсальный шарнир

MSC.Software Corporation	Тел. [phone]
123056, Москва, ул. Зоологическая, 26, стр. 2	Факс: [phone], e-mail: [e-mail]

7. Библиотека связей визуального конструктора

59

Сложные шарниры опосредованно соединяют части модели при помощи простых соединений.

Примеры:

Gears – зубчатое зацепление

Coupler – ременная или цепная передача

Далее описываются более подробно перечисленные выше соединения.

Revolute Joint

Ориентация шарнирного соединения определяется направлением оси, вокруг которой происходит вращение.

Рис. 7.1 Вращательный шарнир

Translational Joint

Части, связанные таким соединением, могут лишь поступательно перемещаться, но не вращаться. Расположение подобного соединения не влияет на движение, важна ориентация. Она определяет направление оси, вдоль которой могут скользить части. Направление движения этого идеального соединения параллельно выбранной ориентации вектора и проходит через местоположение.

MSC.Software Corporation	Тел. [phone]
123056, Москва, ул. Зоологическая, 26, стр. 2	Факс: [phone], e-mail: [e-mail]

60	А.А.ИВАНОВ. MSC.Adams: теория и элементы виртуального конструирования и моделирования.

Рис 7.2. Поступательный шарнир

Cylindrical Joints

Ориентация цилиндрического шарнира определяет направление оси, вокруг которой части могут скользить или вращаться. Вращающаяся ось цилиндрического соединения, параллельна ориентации вектора.

Рис. 7.3. Поступательно-вращательный шарнир

MSC.Software Corporation	Тел. [phone]
123056, Москва, ул. Зоологическая, 26, стр. 2	Факс: [phone], e-mail: [e-mail]