数字孪生-机电概念设计与仿真---课件--第一单元-基本机电对象的应用.pptxVIP

任务一MCD自由落体运动实现;案例分享;;01;本任务通过对NX1984软件，学习“基本机电对象”的“刚体”与“碰撞体”命令，赋予小球与盒子机械属性，使小球能够进行自由落体运动，如图1-1所示。;02;技能目标：

熟悉NX软件界面功能。

掌握文件的创建方法。

了解刚体、碰撞体的概念。

理解刚体、碰撞体各参数的含义。

掌握运用刚体、碰撞体的方法。

思政目标：

树立正确“三观”，塑造良好人格。

培养学生民族自豪感和自尊心。;03;（一）软件界面

1.软件界面

启动NX软件后，系统弹出启动界面。一段时间后，NX显示软件界面如图1-2、图1-3所示。;在“主页功能选项卡”中，单击“新建”，如图1-4所示，在弹出的窗口中选择“机电概念设计”选项卡。单击“空白”用于创建一个空白项目。单击“常规设置”，系统会自动生成一个基本机电对象——碰撞体（Floor）的项目。;当然，也可以在“主页功能选项卡”中，单击“打开”，在弹出的文件中选择一个已经创建的NX工程文件，如图1-5所示。;2.工具栏命令

“机电概念设计”功能模块下的工具栏，包括“建模”、“主页”、“装配”、“曲线”、“视图”、“分析”、“选择”、“渲染”、“应用模块”、“工具”、“可视报告”、“开发人员”十二个选项卡，如图1-6所示。;系统工程组：需求、功能和逻辑模型等需要在Teamcenter里创建，并且需要建立它们相互之间的链接(Link)关系。

机械概念组：主要用于机械部件的三维建模，包括草图绘制相关命令、拉伸/旋转草图生成三维模型的命令，以及对三维特征的逻辑操作和创建标准几何特征的命令。

仿真组：包括仿真播放和停止命令。

机械组：用于建立机电一体化概念设计的操作指令，包括基本机电对象、运动副、耦合副等的创建命令，标记表、标记表单、读写设备等过程标识命令，以及材料的转换、对象转换等转换命令。;电气组：用于创建电气信号传输与连接特性，以及对象的运动控制。包括传感器组、控制组和符号与信号组。

自动化组：用于设置自动运行的时间序列控制、运动外部信号的连接与控制，以及运动负载的导人与导出、数控机床的运动仿真等。包括仿真序列、电子凸轮、运行时NC和断开连接等。

设计协同组：包括凸轮曲线和载荷曲线的导出，ECAD的导人与导出，以及组件的移动、替换、添加、新建等。;3.“带条”工具栏命令

机电一体化概念设计“带条”工具（MechatronicsRibbonBar）是之NX界面最左侧的工具栏。各组功能如下。

系统导航器，包括“需求”、“功能”和“逻辑”，这部分命令与“系统工程”命令含义相同。如图1-7所示。;机电导航器，用于创建NX模型，添加组件特征，设置运动副、耦合副、添加运动控制、传感器和执行器等，这部分命令与“机械”、“电气”、“自动化”、“设计协痛”命令含义相同。如图1-8所示。;运行时察看器，用于查看仿真运行过程中NX系统的某些参数或者某些特征对象的数值变化。如图1-9所示。;运行时表达式，可添加、设置或查看运行时表达式。如图1-10所示。;装配导航器，用于建立装配体的显示。如图1-11所示。;部件导航器，包括模型试图、摄像机、测量和模型历史记录等。如图1-12所示。;重用库，可以访问重用对象和组件。如图1-13所示。;（二）刚体

1.概念

刚体（RigidBody）通常是指在运动中或受力作用后，形状和大小不变，而且内部各点的相对位置不变的物体。如图1-15所示。

刚体组件可使几何对象在物理系统的控制下运动。刚体具备质量属性，可接受外力与扭矩，并能受到重力及其他作用力的影响。如果几何体未定义刚体对象，那么这个几何体将完全静止。

一般而言，刚体具有的物理属性包括质量、惯性、平动和转动速度、质心位置以及方位（由所选几何对象决定）等。

注：一个或多个几何体上只能添加一个刚体，刚体之间不可产生交集。;2.参数

（1）刚体对象

选择对象：选择一个或多个对象生成一个刚体。如图1-16所示。;（2）质量属性

自动：NX根据几何信息与用户设定的值自动计算质量。如图1-17所示。

用户定义：需要用户手动输入指定质心、指定对象的坐标系、质量与惯性矩。;（3）名称

定义刚体的名称。如图1-18所示。;3.创建

（1）方法1

在“机电导航器”中，右击“基本机电对象”，选择“新建”弹出右侧菜单。单击“刚体”命令。如图1-19所示。;（2）方法2

单击上边框条中的“菜单”，选择“插入”，在弹出的右侧菜单中选择“基本机电对象”。单击“刚体”。如图1-20所示。;（3）方法3

在“主页”选项卡中，选择“机械”栏，在“刚体”的下拉菜单中选择“刚体”命令。如图1-21所示。;（三）碰撞体

1.概念

碰撞体是物理组件的一类，它要与刚体一起添加到几何对象上才能触发碰撞。两个刚体都定义有碰撞体时