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[CATIA仿真分析] CATIA运动分析模拟(DMU)之发动机活塞运动

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CATIA自学网 发表于 2019-11-11 13:50:33 | 显示全部楼层 |阅读模式
CATIA自学网
2019-11-11 13:50:33 4629 0 看全部
  运动分析模块是CATIA软件重要的模块之一,熟练掌握该模块也是对设计人员一个基本要求。今天给大家分享一个本人利用运动分析模块(dmu Kinematics)制作的简易的发动机活塞运动分析,希望通过该实例大家能对DMUKinematics的一些基本操作有个初步的认识。

  1创建简易的三维模型

  首先利用CATIA零件设计模块创建缸体、活塞、连杆、曲轴、飞轮等零件的三维模型。此处的各数值大家自己随便取就可以了。如果只是进行运动分析,可以直接用我附件中的模型就可以了。

  2对零件进行装配约束

  根据连接关系,将第一步创建的缸体、活塞、连杆、曲轴、飞轮等零件进行装配约束。

  此步骤可以省略,因为在第三步创建运动铰链的过程中,会产生相关的装配约束。但是我还是习惯现将零件组装好再创建铰链,这样在创建铰链的时候可能更直观一些。
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  2.1对相关的零部件进行装配约束

  当然也可以利用装配模块中的 e2d8e05db83dfaa4e668140f2c3695a9.png 捕捉命令,来对这些零部件进行快速的装配,这个命令在装配过程中不产生约束关系,装配速度也更快一些。

  3创建运动铰链

  思路是:先分别将4个活塞和4个连杆进行球面铰链约束 4bd678d2a9550379ff01b5f216d2f7fc.png 和平面约束 736ae928069c67955be1838efe37dad0.png ,再将曲轴和4个连杆进行球面铰链约束 4bd678d2a9550379ff01b5f216d2f7fc.png 和平面约束 736ae928069c67955be1838efe37dad0.png ,然后创建活塞和缸体的棱形铰链约束 1333e52d052f5fd7353dc23f9ad59bac.png ,曲轴和缸体的旋转铰链约束 cca941b618419cf2002a6bcefde08ad1.png 、并增加角度驱动,最后将曲轴和飞轮进行刚体约束 8a837f0331594c11e8208d462642c421.png 即可进行运动模拟。

  首先通过点击开始-数字化装配-DMU运动机构,进入运动分析模块。
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  3.1进入DMU运动机构模块

  在DMU运动分析模块找到运动接合点命令框,将其拉到屏幕上方,便于各个接合点的使用。
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  3.2运动接合点拖出

  1、活塞1和连杆1创建球面铰链约束

  单击运动接合点中的球面铰链约束,弹出球面铰链约束对话框,如下图所示,依次点击活塞和连杆上的连接点,完成球面铰链约束的创建。

  此处要在活塞和连杆上创建连接点,当然如果在第一步的创建模型的过程中就已经创建了连接点的话,此处可以直接用了。但是有的时候,我们在做运动分析的时候,往往想不那么全面,可以在运动分析过程中,补创建一下类似的连接点。
e04b640cfd3029aa8bfdbf32d3a33c15.jpg

  3.3活塞1和连杆1创建球面铰链约束

  2活塞1和连杆1创建平面接合约束

  点击平面约束 736ae928069c67955be1838efe37dad0.png 命令,在弹出的对话框中选择活塞和连杆的两个重合的平面,若是选择的两个平面不重合,该命令会自动将两个平面创建相合约束,令两个平面相合。所以此处也是在创建此平面接合约束之前,先想好用哪两个平面进行约束(很多情况下可以直接选择相应的坐标平面),若没有合适的平面,可以在建模的过程中提前创建约束平面。

  此处约束是对二者直接球面铰链约束的一个补充,约束了活塞和连杆的运动平面。
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  3.4活塞1和连杆1创建平面接合约束

  3、曲轴和连杆1直接创建球面铰链约束。这里创建球面铰链约束的方法与“1、活塞1和连杆1创建球面铰链约束”中的方法是一样的,不再详述。
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  3.5曲轴和连杆1直接创建球面铰链约束

  4、曲轴和连杆1创建平面接合约束。作用是约束连杆和曲轴的运动平面。这里创建平面铰链约束的方法与“2、活塞1和连杆1创建平面接合约束”中的方法是一样的,不再详述。
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  3.6曲轴和连杆1创建平面接合约束

  5、气缸体和活塞1创建棱形铰链约束

  点击棱形铰链约束 1333e52d052f5fd7353dc23f9ad59bac.png 命令,在弹出的对话框中,直线依次选择气缸体和活塞1的中心线,平面依次选择气缸体和活塞1的yz平面,注意此处不要勾选驱动长度,完成棱形铰链约束。
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  3.7气缸体和活塞1创建棱形铰链约束

  6、以同样的铰链约束,对活塞2、3、4和连杆2、3、4进行约束。

  7、曲轴和缸体之间创建旋转铰链约束

  点击旋转铰链约束 cca941b618419cf2002a6bcefde08ad1.png ,弹出旋转铰链约束对话框,同样的,此步骤要在两个零件上补创建一条旋转线;平面依次选择缸体和曲轴的yz平面,此处要勾选驱动角度。
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  3.8曲轴和缸体之间创建旋转铰链约束

  8、曲轴和飞轮进行刚性接合约束:点击刚体约束 8a837f0331594c11e8208d462642c421.png 命令,依次选择曲轴和飞轮两个零件,完成刚体约束的创建。至此,所有的约束创建完成了,该运动机构就可以进行模拟了。

  4机构运动模拟:最后可以使用“使用命令进行模拟 1218c642defc89a336eab28b0d0a83e1.png ”和“模拟 9fb8cc2ffcea47cdd86e23378a335686.png ”两个命令对运动机构进行运动模拟。在“使用命令进行模拟“的过程中可以选择“激活传感器”,查看参数在运动过程中的变化情况。“模拟”命令可以通过循环控制按钮,控制动画循环播放。大家可以自行体会两个命令的区别,此处不再详述。
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  4.1使用命令进行模拟对话框
00df5b859e5dc9e03fe5ba18c432a8df.png

  4.2模拟对话框


  源文件链接:https://pan.baidu.com/s/1tW2VMvr2T2qyq7msVuAc7g  提取码:uq91

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