1.2 UG NX运动仿真的工作界面

UG NX运动仿真一般在机构初步设计建模完成的情况下进行。本节主要介绍在UG NX 11.0中进入运动仿真模块的操作方法，并对它的工作界面进行简介。

1.2.1 工作界面

下面以图1.2.1所示的连杆机构模型为例，介绍进入UG NX运动仿真模块的操作方法。在该机构模型中，各杆件之间进行销连接，当连杆1作为主动杆进行匀速转动时，同时带动连杆 2和连杆3进行运动。该机构已经完成一组运动仿真数据的运行，读者可以打开文件D:\ug11.16\work\ch01.02\linkage_mech_asm.avi查看机构运行视频。

Step1. 打开机构模型。打开文件D:\ug11.16\work\ch01.02\linkage_mech_asm.prt。

Step2. 进入运动仿真模块。在功能选项卡区域单击按钮，如图1.2.2所示，进入运动仿真模块。

说明：如果当前已处于运动仿真环境，则跳过Step2。

Step3. 激活仿真数据。在图1.2.3所示的运动导航器窗口右击，在图1.2.4所示的快捷菜单中选择命令。

完成上面的操作后，系统将显示图1.2.5所示的运动仿真界面。

1.2.2 相关术语及概念

在UG NX机构运动仿真模块中，常用的术语解释如下。

● 机构：由一定数量的连杆和固定连杆所组成，能在指定驱动下完成特定动作的装配体。

● 连杆（Links）：组成机构的零件单元，是具有机构特征的刚体，它代表了实际中的杆件，所以连杆就有了相应的属性，如质量、惯性、初始位移和速度等。连杆相互连接，构成运动机构，它在整个机构中主要是进行运动的传递等以“连接”方式添加到一个装配体中的元件。连接元件与它附着的元件间有相对运动。

● 固定连杆：以一般的装配约束添加到一个装配体中的元件。固定连杆在机构运行时保持固定或者与其附着的连杆间没有相对运动。

● 运动副（Joints）：为了组成一个具有运动作用的机构，必须把两个相邻连杆以一种方式连接起来，这种连接必须是可动连接，不能是固定连接。这种使两个连杆接触而又保持某些相对运动的可动连接即称为运动副，如旋转副、滑动副等。

● 自由度：各种连接类型提供不同的运动（平移和旋转）限制。

● 驱动（Driver）：驱动为机构中的主动件提供动力来源，可以在运动副上放置驱动，并指定位置、速度或加速度与时间的函数关系。

● 解算方案（Solution）：定义机构的分析类型和计算参数。其中分析类型包括“运动学/动力学”“静态平衡”“控制/动力学”等。

1.2.3 运动仿真模块中的菜单及按钮

在运动仿真模块中，与“机构”相关的操作命令主要位于下拉菜单中，如图1.2.6所示。

进入到运动仿真模块，在“主页”功能选项卡中列出了运动仿真常用的命令按钮，如图1.2.7所示。

图1.2.7所示“主页”功能选项卡中各按钮的说明如下。

●：设置运动仿真的类型为运动学或动力学。

●：创建相应的函数并绘制图表，用于确定运动驱动的标量力、矢量力或转矩。

●：用于定义机构中刚性体的部件。

●：用于定义机构中连杆之间的受约束情况。

●：用于定义两个旋转副之间的相对旋转运动。

●：用于定义滑动副和旋转副之间的相对运动。

●：用于定义两个滑动副之间的相对运功。

●：用于定义两个或三个旋转副、滑动副和柱面副之间的相对运动。

●：在两个连杆之间、连杆和框架之间创建一个柔性部件，使用运动副施加力或转矩。

●：在两个连杆、一个连杆和框架、一个可平移的运动副或在一个旋转副上创建一个反作用力或转矩。

●：创建圆柱衬套，用于在两个连杆之间定义柔性关系。

●：在一个体和一个静止体、在两个移动体或一个体来支撑另一个体之间定义接触关系。

●：在共面的两条曲线之间创建接触关系，使附着于这些曲线上的连杆产生与材料有关的影响。

●：将连杆上的一个点与曲线建立接触约束。

●：将连杆上的一条曲线与另一曲线建立接触约束。

●：将连杆上的一个点与面建立接触约束。

●：用于在两个连杆或在一个连杆和框架之间创建标量力。

●：在围绕旋转副和轴之间创建标量转矩。

●：用于在两个连杆或在一个连杆和框架之间创建一个力，力的方向可保持恒定或相对于一个移动体而发生变化。

●：在两个连杆或在一个连杆和一个框之间创建一个转矩。

●：用于创建与选定几何体关联的一个点。

●：用于创建一个标记，该标记必须位于需要分析的连杆上。

●：创建传感器对象以监控运动对象相对仿真条件的位置。

●：为机构中的运动副创建一个独立的驱动。

●：定义该机构中的柔性连接。

●：用于检测整个机构是否与选中的几何体之间在运动中存在碰撞。

●：用于检测计算运动中的每一步中两组几何体之间的最小距离或最小夹角。

●：在运动的每一步创建选中几何体对象的副本。

●：用于编辑连杆、运动副、力、标记或运动约束。

●：用于验证所有运动对象。

●：根据机构在指定时间内的仿真步数，执行基于时间的运动仿真。

●：为选定的运动副和标记创建指定可观察量的图表。

●：将仿真中每一步运动副的位移数据填充到一个电子表格文件。

●：为所有被定义为机构连杆的组件创建运动动画装配序列。

●：计算反作用载荷，以进行结构分析。

●：创建一个新解算方案，其中定义了分析类型、解算方案类型以及特定于解算方案的载荷和运动驱动。

●：创建求解运动和解算方案并生成结果集。