1.3 SOLIDWORKS运动仿真类型
在SOLIDWORKS软件中，首先需要明确的是，所有运动仿真都是面向装配体模型的，而不是针对零件模型。无论采用哪种方式生成最后的运动仿真动画，都是在统一的SOLIDWORKS MotionManager界面下完成的，只是对应的工具略有差别。下面将按照三种划分方式，以不同的维度对运动仿真进行分类，让读者有一个系统、全面的了解。
1.3.1 按算例类型划分
在【算例类型】下拉菜单中，可以看到一共有三种运动仿真类型：【动画】、【基本运动】和【Motion分析】，如图1-2所示。需要特别注意的是，只有SOLIDWORKS Premium版本或购买过SOLIDWORKS Simulation产品的用户，【算例类型】中才会出现【Motion分析】的选项，而且还必须提前在插件中勾选【SOLIDWORKS Motion】复选框，如图1-3所示。
提醒
由于本书会经常用到SOLIDWORKS Motion这个插件，建议大家把启动项的复选框也勾选上，这样在今后启动SOLIDWORKS时，软件将自动加载SOLIDWORKS Motion插件。
前面提到，所有运动仿真的界面是统一的，但是能够使用的工具略有差别。表1-1罗列了不同运动类型下可以使用的特征，方便我们在遇到不同的运动仿真案例时，提前判断应该采用哪种运动类型。
图1-2 算例类型
图1-3 加载插件
表1-1 不同运动类型对应的特征
1.动画
动画是SOLIDWORKS软件中最基本的运动仿真方式。它采用D-Cubed提供的3D DCM（3D Dimensional Constraint Manager）来生成动画。3D DCM不但提供尺寸驱动，而且包括针对CAD/CAM/CAE应用程序的基于约束的设计功能。
3D DCM通常用于定位一个装配体或一个机构中的零部件。速度快、全三维、非连续求解、支持尺寸驱动和约束等功能，可以满足设计师高效地创建、修改和制作各类机构动画的要求。更多信息，请参见http://www.plm.automation.siemens.com/en_us/products/open/d-cubed/product_news/3d-dcm-dcs.shtml。
2.基本运动
基本运动源于物理仿真，可以使用动画和Motion分析中的特征，常用于动力学仿真。基本运动采用Ageia PhysX作为驱动引擎。Ageia PhysX是游戏领域广泛使用的物理求解器。它可以模拟物体如何移动和相互作用。用户通常可以使用基本运动来生成接近现实的运动和交互式动画。Ageia PhysX可以帮助用户生成看上去真实的动画。
3. Motion分析
Motion分析使用ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems，机械系统动力学自动分析）的求解器来分析装配体的复杂行为。通过这个求解器，用户无须进行大量耗时耗财的物理实验，便可以在虚拟环境中测试验证虚拟原型，并对性能、安全和舒适度等提出更多优化改进的方案。ADAMS的求解器可以保障力、力矩、功率消耗等指标分析的正确性。
ADAMS软件是美国MSC公司的一款虚拟样机分析软件。SOLIDWORKS Motion目前使用的是MSC ADAMS求解器2010版的简化版本。各个SOLIDWORKS Motion历史版本对应的MSC ADAMS求解器版本，可以参见表1-2。
表1-2 SOLIDWORKS Motion与ADAMS求解器的版本对照
提醒
上面提到的算例类型有三种，但并不意味着在制作一个产品的运动仿真时只能使用一个算例类型，而是可以使用其中的两个或全部三个算例类型制作出更加复杂和炫酷的运动仿真。
1.3.2 按运动类型划分
1）自由运动。自由运动仅存在于虚拟的计算机世界中。例如，迎面行驶的两辆汽车可以在虚拟环境中互相穿过，而不会发生碰撞事件。在自由运动时，用户无须考虑重力、动量和力等要素。
2）运动学运动。运动学运动主要基于零部件之间的配合和连接关系来计算运动结果。通常需要关注位移、速度、加速度和重力等要素。
3）动力学运动。动力学运动主要基于初始输入条件，来计算不同零部件之间的相互关系及运动结果。通常需要考虑实体之间的接触来计算诸如碰撞的效果。
1.3.3 按动画类型划分
在SOLIDWORKS MotionManager中，单击【动画向导】图标
，将弹出一个【选择动画类型】对话框，如图1-4所示。其中包含七种动画类型，分别解释如下：
1）旋转模型。这是最简单的一种动画，而且不需要提前对装配体做任何操作，就可以通过动画向导来完成。用户只需要指定一个旋转轴、旋转次数以及旋转方向（顺时针或逆时针），便可以轻松制作旋转模型动画。
图1-4 动画类型
2）爆炸。为了可以在向导中激活【爆炸】选项，需要在装配体中提前生成爆炸视图的配置。
3）解除爆炸。和【爆炸】动画一样，【解除爆炸】的动画也需要在装配体中提前生成爆炸视图的配置。在很多情况下，使用【爆炸】动画来表现产品的拆分过程，而通过【解除爆炸】动画来表现产品的组装过程。
4）从基本运动输入运动。这需要在装配体中提前生成一个基本运动，才可以基于这个基本运动生成一个动画。
5）从Motion分析输入运动。这需要在装配体中提前生成一个Motion分析，才可以基于这个Motion分析生成一个动画。
6）太阳辐射算例。这需要提前在装配体中添加一个阳光特征，才可以通过向导生成与阳光变化相关的动画。
7）配合控制器。这需要在装配体中提前插入配合控制器特征，才可以通过向导生成基于配合控制器的动画。
提醒
上面提到的动画类型，都可以使用“3D秀秀”产品来展示动画和创建基于动画的交互式体验。将生成的动画上传到“3D秀秀”的云服务器，可以通过微信扫码的方式自由分享。本书中讲解的所有运动仿真结果，都将上传到“3D秀秀”的云服务器，并提供二维码，供读者增加阅读体验。关于如何使用“3D秀秀”这款产品，请详见附录介绍。