“a” Motion study ” kifejezés a mechanikus szerelvények és mechanizmusok mozgásának szimulálására és elemzésére szolgál. Hagyományosan a mozgásvizsgálatokat két kategóriába sorolták: kinematika és dinamika. A kinematika a mozgás tanulmányozása, tekintet nélkül az azt okozó erőkre; a dinamika az erőkből eredő mozgások tanulmányozása. Az azonos típusú vizsgálatok további szorosan kapcsolódó kifejezései a többtestű dinamika, mechanikus rendszerszimuláció, sőt virtuális prototípuskészítés.
a kinematikai elemzés egyszerűbb feladat, mint a dinamikus elemzés, és számos mozgó alkatrészt tartalmazó alkalmazáshoz megfelelő. A kinematikus szimulációk megmutatják a szerelvény összes alkatrészének fizikai helyzetét a ciklus során eltelt idő tekintetében. Ez a technológia hasznos az egyensúlyi állapotú mozgás szimulálására (gyorsulás nélkül), valamint a mozgás interferencia célú értékelésére, például komplex mechanikai rendszer összeszerelési szekvenciáira. Sok alapvető kinematikus csomag azonban egy lépéssel tovább megy azáltal, hogy “reakcióerőket” biztosít, amelyek a mozgásból származnak.
a dinamikus szimuláció bonyolultabb, mivel a problémát tovább kell definiálni, és több adatra van szükség az erők elszámolásához. De a dinamikára gyakran szükség van a mechanikus rendszer tényleges mozgásának pontos szimulálásához. Általában a kinematikus szimulációk segítik a forma értékelését, míg a dinamikus szimulációk segítik a funkció elemzését.
a kinematika és a dinamika hagyományosan a klasszikus elemző szoftveres módszert követi: előfeldolgozás (az adatok előkészítése), megoldás (a megoldási algoritmusok futtatása, amely magában foglalja a szimultán egyenletek megoldását) és utófeldolgozás (az eredmények elemzése). Annak ellenére, hogy a mai programok sokkal interaktívabbak, a legtöbb program ezt az alapvető folyamatot követi, mivel ez logikus módszer a probléma megoldására. A legtöbb megoldó független szoftverként érhető el.
a szilárd modellezés népszerűségének egyik oka az, hogy számos alkalmazás számára megteremti a terepet. Gyakorlatilag automatikusan létrehozhat működő rajzokat, olyan modelleket renderelhet, amelyek nagyon hasonlítanak a valódi tárgyakra, és fizikai modelleket generálhat a gyors prototípuskészítő berendezésekből. Hasonlóképpen, a mozgó mechanizmusok és szerelvények mozgásának tanulmányozása gyorsan a szilárd modellezés szinte “szabad” melléktermékévé válik, segítve a mérnököket a következők elvégzésében:
- mechanizmusok szimulálása működőképes tervek kifejlesztéséhez
- fizikailag valósághű animációk megtekintése a problémák észleléséhez és az esztétika tanulmányozásához
- keresse meg a mozgó alkatrészek közötti interferenciákat és javítsa meg őket
- ellenőrizze a teljes mechanikus rendszert számos, még nem kapcsolódó mozgó alkatrésszel
- rajzolja meg a mozgó borítékokat házak tervezéséhez és a távolságok biztosításához.
- készítsen animációkat az összeszerelési szekvenciákról a hatékony gyártás megtervezéséhez
- pontos terhelési információk generálása a jobb szerkezeti elemzéshez
- Számítsa ki a motorok, rugók, működtetők stb. a tervezési folyamat elején
- készítsen animációkat videóra történő kimenethez vagy weboldalakon történő közzétételhez, hogy megmutassa az ügyfeleknek és az ügyfeleknek, hogy a termékek hogyan fognak működni—nem csak képeket nyújt arról, hogyan működhet
a mozgásvizsgálatok alapvető kimenete számos, beleértve az animációt, az interferencia észlelését, a nyomkövetési funkciókat, az alapvető mozgásadatokat, valamint a diagramokat és grafikonokat. Az animált mozgások az egyszerű kinematikus elemzések klasszikus eredményei. Kezdetben a tervező egyszerű animációt használ a mozgás vizuális értékeléseként, hogy megnézze, vajon ez a kívánt-e. A kifinomultabb animációk kritikus szögekből vagy akár az alkatrészek belsejéből is képesek mozgást mutatni, ami határozott előnyt jelent a fizikai prototípus felépítésével és futtatásával szemben.
a mozgásszimuláció és a CAD integrálásának egyik fő előnye az interferenciák észlelésének és kijavításának képessége a szoftverek közötti váltás nélkül. A legtöbb rendszer színes visszajelzést ad, például úgy, hogy az interferenciákat tapasztaló piros részekre vált. Hasznosabbak azonban azok a rendszerek, amelyek az interferencia térfogatát külön geometriai darabká alakítják, amelyet azután az alkatrészek módosítására lehet használni az interferencia kiküszöbölése érdekében.
a nyomkövetési funkciók további információkat nyújtanak a mozgásról. Egy ízület vagy egy adott pont mozgása egy részen 3D-ben ábrázolható vonalként vagy felületként. Vagy a rendszer meghatározott időközönként elhagyhatja a geometria másolatait. Az ilyen funkciók olyan mozgási borítékot biztosíthatnak, amely felhasználható házak tervezésére vagy távolságok biztosítására.
Mozgásadatok, például erők, gyorsulások, sebességek, valamint az ízületek vagy pontok pontos elhelyezkedése a geometrián általában kinyerhetők, bár ezek a képességek inkább a dinamikus szimulációkhoz alkalmazhatók, mint a kinematikai vizsgálatokhoz. Egyes rendszerek lehetővé teszik a felhasználók számára, hogy eszközöket csatoljanak modelljeikhez, hogy egyszerűsítsék annak meghatározását, hogy milyen eredményeket akarnak látni.
a legtöbb csomag rengeteg ábrázolási és grafikus funkciót tartalmaz. A grafikonokat és grafikonokat leggyakrabban azért használják, mert az értékek idővel változnak, és értelmesebbek, mint egy adott érték. A tervezési alternatívák tanulmányozásának különösen hasznos képessége két különböző szimuláció eredményeinek ábrázolása ugyanazon a grafikonon. Ezek az adatok segíthetnek a tervezőknek a motorok, hajtóművek, rugók és egyéb mechanizmus alkatrészek méretének meghatározásában is.
a mozgásból eredő erők különösen érdekesek, mivel terhelésként (vagy legalábbis ezek kiszámításához) felhasználhatók az egyes tagok szerkezeti elemzéséhez. Jellemzően a ciklus legnagyobb terhelését használják a lineáris statikus végeselem-elemzés (FEA) a mechanizmus kritikus egyes összetevőiről. A szilárd modellezés, a mozgásszimuláció és a FEA szoftver integrálása nagymértékben egyszerűsítheti ezt a folyamatot—különösen fontos a tervezési alternatívák tanulmányozása során, ahol sok elemzésre van szükség.
a mérnökök évek óta speciális szoftverprogramokat használnak különféle elemzések elvégzésére olyan projektekben, mint például az autó felfüggesztésének tervezése. Az összes feladat elvégzése egyetlen CAD programban rutinszerűvé válik, mivel a szilárd modellezők szorosan kapcsolódnak a mozgásszimulációs szoftverhez.
