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SolidWorks运动仿真案例

汇报人：AA

2024-01-19

引言

SolidWorks运动仿真基础

案例一：机械臂运动仿真

案例二：汽车悬挂系统运动仿真

案例三：工业机器人运动仿真

SolidWorks运动仿真高级功能

总结与展望

contents

目

录

01

引言

提供一个具有实践意义的案例，可用于工程教育和培训中，帮助学生和工程师更好地理解和应用运动仿真技术。

推动工程教育和培训

通过案例学习，掌握SolidWorks软件中的运动仿真工具和功能，以便更好地应用于实际工程设计中。

深入了解SolidWorks运动仿真功能

运动仿真可以帮助工程师在设计阶段预测产品的运动性能和潜在问题，从而减少后期修改和优化的成本和时间。

提升产品设计质量和效率

案例名称

四足机器人行走仿真

案例描述

本案例将展示如何使用SolidWorks软件对一款四足机器人进行运动仿真。通过定义机器人的腿部结构、关节连接、驱动方式等，模拟机器人在不同地形和步态下的行走过程，并分析其运动性能和稳定性。

01

02

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机器人腿部结构和关节连接的定义

驱动方式和运动参数的设置

技术要点

地形建模和接触条件的设定

运动仿真结果的后处理和可视化

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SolidWorks运动仿真基础

运动仿真定义

运动仿真是一种基于计算机技术的模拟分析方法，用于研究机械系统的运动学、动力学和性能特性。

运动仿真目的

通过运动仿真，可以预测机械系统的运动轨迹、速度、加速度、力、力矩等关键参数，进而优化设计方案，提高产品性能和质量。

机构运动分析

SolidWorks提供了强大的机构运动分析功能，可以对复杂的机械系统进行建模和仿真，包括齿轮、轴承、凸轮、连杆等常见机构。

动力学分析

SolidWorks支持对机械系统进行动力学分析，可以模拟实际受力情况下的系统响应，包括静态和动态分析。

优化设计

通过运动仿真，可以发现设计中存在的问题和不足，进而对设计方案进行优化改进，提高产品性能和质量。

添加约束和驱动

在三维模型中添加约束和驱动，定义零部件之间的连接关系和运动方式。

结果分析和优化

根据仿真结果进行分析和评估，发现问题和不足，对设计方案进行优化改进。

进行运动仿真

设置仿真参数和运行时间，进行运动仿真分析，观察机械系统的运动状态和性能表现。

建立三维模型

首先需要在SolidWorks中建立机械系统的三维模型，包括各个零部件的几何形状、材料属性等。

03

案例一：机械臂运动仿真

VS

客户需要验证机械臂的设计是否能满足特定的工作空间和运动要求。

设计目标

通过SolidWorks运动仿真，验证机械臂的运动范围、速度和加速度等性能参数。

客户需求

导入CAD数据

将机械臂的CAD数据导入SolidWorks，包括所有零部件的几何信息和装配关系。

简化模型

去除对运动仿真无影响的细节，如倒角、圆角等，以提高仿真效率。

定义材料属性

为各零部件定义材料属性，如密度、弹性模量等，以便进行更准确的仿真分析。

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01

添加约束

根据机械臂的实际运动情况，为其添加合适的约束，如旋转副、移动副等。

添加驱动

为机械臂的主动关节添加驱动，如电机驱动或液压驱动，以模拟实际运动过程中的驱动力和速度。

设置仿真参数

设置仿真时间、步长等参数，以控制仿真的精度和运行时间。

结果分析

通过SolidWorks提供的后处理工具，对仿真结果进行分析。包括运动轨迹、速度、加速度、力等参数的测量和评估。

设计优化

根据仿真结果，对机械臂的设计进行优化，以改善其运动性能或降低制造成本。

运行仿真

在SolidWorks中运行运动仿真，观察机械臂的运动过程。

04

案例二：汽车悬挂系统运动仿真

汽车悬挂系统是连接车轮与车身的重要部件，主要功能是缓冲路面冲击、保持车轮定位参数稳定，以及提供舒适的乘坐感受。

通过对汽车悬挂系统进行运动仿真，可以预测其在不同路况下的性能表现，优化设计方案，减少实际测试中的时间和成本消耗。

汽车悬挂系统简介

运动仿真的重要性

选择合适的建模软件

SolidWorks是一款功能强大的三维CAD软件，适用于建立复杂的机械系统模型。

建模步骤

首先创建悬挂系统的各个零部件，包括弹簧、减震器、连杆等，然后按照实际装配关系进行组装，形成完整的悬挂系统模型。

在SolidWorks中，可以添加多种类型的约束，如固定约束、旋转约束、平移约束等，以确保模型在运动过程中的稳定性和准确性。

约束类型

根据实际需要，为悬挂系统模型添加驱动，如电机驱动、气缸驱动等。通过设置驱动参数，可以模拟不同路况下的悬挂系统运动状态。

驱动设置

运行仿真

在SolidWorks中，可以通过设置仿真参数和运行时间，对悬挂系统模型进行运动仿真。仿真过程中，可以实时观察模型的运动状态和各部件的受力情况。

要点一