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標(biāo)題: Autodesk Inventor 應(yīng)用案例 [打印本頁]

作者: 非飛520    時間: 2007-12-2 01:46
標(biāo)題: Autodesk Inventor 應(yīng)用案例
Inventor中實(shí)現(xiàn)變形體的模擬

8 ~- f$ v' H* E2 W四川.德陽第二重型機(jī)械集團(tuán)公司
* P* }) l( J8 H設(shè)計研究院" N/ O  K- N! X4 C- Y
馮克勇 $ s: C7 g. D' c2 S2 \
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& g8 G& _& d) @% E9 a

8 E2 Z; S- C4 x3 c" BInventor是目前使用較為廣泛的三維CAD軟件,,它具有強(qiáng)大的產(chǎn)品造型和裝配功能,,同時,,通過裝配約束進(jìn)行運(yùn)動模擬,,使設(shè)計人員能夠很直觀地看到設(shè)備的運(yùn)動情況,,給設(shè)計工作帶來了極大地方便,。但是,,通過裝配約束所能實(shí)現(xiàn)的都是機(jī)構(gòu)的剛體運(yùn)動,,而不能模擬物體的變形情況,,在實(shí)際工作中,,往往需要觀看一些物體的變形情況(如軋制過程中鋼坯的變形,、擠壓成型等)。本文就這一問題,,提出了一種解決途徑,,下面通過一個軋制過程中鋼坯變形的示例(軋制模型如圖1所示),敘述了如何實(shí)現(xiàn)這一目的方法,。 7 ~9 s/ Q3 Y2 _1 ?% h

9 \0 ^# L6 C2 c
1,、
( q4 m$ J+ `$ p4 ]2 ^( z+ U$ j" i變形體模型的建立 5 R/ N! j: _; n* I$ p

0 E* b# B3 o7 D9 h$ @由于Inventor中的運(yùn)動模擬均是通過約束驅(qū)動實(shí)現(xiàn)的,而約束又是建立在設(shè)備中各零部件的之間的裝配關(guān)系,,所以驅(qū)動的結(jié)果只能是零部件的剛體運(yùn)動,。為了實(shí)現(xiàn)物體的變形,我們采用了多及變形過程中的各變形體分別建模,,然后將其重疊為一體(當(dāng)然,,應(yīng)關(guān)閉輪廓顯示),利用Inventor提供的函數(shù),,分別設(shè)置重疊體中各變形體的運(yùn)動軌跡以實(shí)現(xiàn)變形的模擬,。
! x8 e/ j( x) E/ ^2 ?7 d8 s本例中,鋼坯) Z0 x: f6 w% ^* p
薄,,并且鋼坯在厚度方向上的變形是上下對稱的,,根據(jù)軋制速度及鋼坯咬入情況,我們將鋼坯分成多個變形體(如圖2所示),,從圖中看到,,經(jīng)過第9個變形體后,鋼坯的咬入過程就已完成,,所以,,我們通過前9個變形體的運(yùn)動分析,就可以了解實(shí)現(xiàn)變形模擬的過程,,因?yàn)殇撆鞯淖冃问巧舷聦ΨQ的,,所以在合成鋼坯中,每個變形體為兩塊(上下各一塊) ,,前9個變形體重疊后如圖3所示,。第10個及以后的變形體的重疊方法以此類推。 2,、- ~8 B3 G" @7 s8 ?* B
約束的設(shè)定 1 p( c- Y7 h4 H" _7 B
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在整個變形過程中
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- G, \" m/ W% H1 Z8 X9 i0 R0 {$ Z1 `- \,,各變形體在運(yùn)動過程中分時段與基體重合,就可達(dá)到變形的效果,。因此,,各變形體的位置約束均以基體為基準(zhǔn),同時,在軋制過程中,,基體也在移動,,故我們建立了一個固定的虛擬體(可設(shè)為不可見體)作為鋼坯運(yùn)動的參照(如圖5所示),軋輥的轉(zhuǎn)動速度及基變形體的移動秩序均可以通過基體的移動來確定,。+ ^- Z9 y5 ~' Y! j% E
在本例% i% _+ L3 A* w$ V
,,在施加約束時,變形體與基體的側(cè)面和端面應(yīng)同向平齊,,平齊距離為0,。而在鋼坯的厚度方向上,同向平齊的距離為s,,初始的s值為s0=(h0-h1)/2,,變形后的s值為s1=0(如圖6所示)。變形體1~9在咬入軋輥后,,約束變量s依次由s0變?yōu)?/font>s1,,這樣就實(shí)現(xiàn)了鋼坯由厚到薄的變形過程。取基體與虛擬體的距離L為驅(qū)動約束,,L的長度為L0~Lmax,,Lmax是鋼坯從開始軋制到軋制完成后基體的總行程。軋輥的轉(zhuǎn)速可通過L換算,,各變形體及軋輥的約束關(guān)系如下: (1)鋼坯厚度控制距離: ! y# O3 t8 ?, J4 O; K- R

! g) W9 _, J: k( k) T. V; T, ]0 h# u$ n/ O2 K( m5 H" O, D
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p2,、p3p4…..p9…___x1~x9的控制變量,; 3 z9 g8 d4 |# Z
(2)軋輥旋轉(zhuǎn)角度: 4 H0 h* o  D8 o' S: E4 f8 r
A= ( L/R ) * 1 de
7 K4 A3 M9 H3 v5 bA____軋輥轉(zhuǎn)角()
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L____
鋼坯移動距離(
4 e% T. J, B; z# C2 VR____軋輥半徑,,式中* 1 deg / 1 m
1 ?: U" ?% I3 {7 U4 P, r7 L$ N* R& \制變量: 2 P* W) S! A/ l4 Q' v* I% z. I
p1=sign(L - , j4 T8 v2 G$ \3 H7 U
p2=sign(L - L0 -
3 ]& E- P, S" _) y6 O( }" M4 Fp3=sign(L - L0 – 2*dl+ X0 G% C& u) W$ T7 U
p4=sign(L - L0 - 3*dlt) * Y0 |2 h6 }4 c
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相鄰變形體的變形部分在機(jī)體移動方向上的差
7 Q% u* K- B* ^: [; o移動的,故各變形體之間的dlt值相等,。 (expr)Inventor的內(nèi)部函數(shù),,當(dāng)expr<=0時返回- m$ W5 ~0 p' ^" f$ h$ q7 n
通過以上實(shí)例,本文簡單描述了Inventor中變形體演示的實(shí)現(xiàn),,當(dāng)然,,實(shí)現(xiàn)變形并
1 m4 r# Z6 C$ ^此種方法,本文只是提出一種方法供大家參考,,希望廣大的讀者朋友能提出更多更好的方法來與我們共同交流,。! S0 h) f' P2 R! u/ e/ f8 k

& N7 t: y8 p% n; t! @( m- \% Y# c3 X0 E* o
tor10.0和之后的版本中,零件的顯示與消失(包括淡入淡出)都可以通過Inventor Studio實(shí)現(xiàn),。
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具體方法是:在Inventor的下拉菜單中選擇應(yīng)用程序Inventor Studio,,然后設(shè)定零件的褪色度和時間軸的關(guān)系。 $ u5 [, T0 g0 c$ I9 G$ ~* `

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作者: 非飛520    時間: 2007-12-2 01:50
標(biāo)題: 接樓上
另外,有興趣的Inventor愛好者可以嘗試使用Inventor自適應(yīng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)零件在不同時間的變形,。例如彈簧的壓縮過程




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