“모션 스터디”는 기계 어셈블리 및 메커니즘의 움직임을 시뮬레이션하고 분석하는 포괄적 인 용어입니다. 전통적으로 운동 연구는 운동학과 역학의 두 가지 범주로 나뉩니다. 운동학은 그것을 일으키는 원인이 되는 힘에 관계없이 동의의 학문 이다;역동성은 힘에서 유래하는 동의의 학문 이다. 동일한 유형의 연구에 대해 밀접하게 관련된 다른 용어는 다체 역학,기계 시스템 시뮬레이션 및 가상 프로토 타이핑입니다.
운동 학적 분석은 동적 분석보다 간단한 작업이며 움직이는 부품을 포함하는 많은 응용 분야에 적합합니다. 운동학적 시뮬레이션은 어셈블리의 모든 부품의 물리적 위치를 사이클을 통과하는 시간과 관련하여 보여줍니다. 이 기술은 가속이 없는 정상 상태 모션을 시뮬레이션하고 복잡한 기계 시스템의 어셈블리 시퀀스와 같은 간섭 목적으로 모션을 평가하는 데 유용합니다. 그러나 많은 기본 운동 학적 패키지는 운동으로 인한 힘인”반응력”을 제공함으로써 한 단계 더 나아갑니다.
동적 시뮬레이션은 문제를 더 정의해야 하고 힘을 설명하기 위해 더 많은 데이터가 필요하기 때문에 더욱 복잡하다. 그러나 역학은 종종 기계 시스템의 실제 움직임을 정확하게 시뮬레이션해야합니다. 일반적으로 운동 학적 시뮬레이션은 양식을 평가하는 데 도움이되는 반면 동적 시뮬레이션은 기능 분석을 지원합니다.
전통적으로 운동학과 역학은 전처리(데이터 준비),해결(연립 방정식의 해법을 포함하는 솔루션 알고리즘 실행)및 후 처리(결과 분석)의 고전적인 분석 소프트웨어 방법을 따랐습니다. 오늘날의 프로그램은 훨씬 더 상호 작용,비록 대부분의 프로그램 따라이 기본 프로세스 문제를 해결 하는 논리적인 방법 이기 때문에. 대부분의 솔버는 독립 소프트웨어 프로그램으로 사용할 수 있습니다.
솔리드 모델링의 인기에 대 한 이유 중 하나는 많은 응용 프로그램에 대 한 무대를 설정 합니다. 당신은 실질적으로 밀접하게 실제 개체를 닮은 모델을 렌더링하고 신속한 프로토 타입 장비에서 물리적 모델을 생성,자동으로 작업 도면을 만들 수 있습니다. 마찬가지로 움직이는 메커니즘과 어셈블리의 움직임을 연구하는 것은 솔리드 모델링의 거의”자유로운”부산물이되어 엔지니어가 다음을 수행 할 수 있도록 도와줍니다:
- 실행 가능한 설계 개발에 도움이 되는 메커니즘 시뮬레이션
- 물리적으로 사실적인 애니메이션을 보고 문제를 감지하고 미학을 연구
- 움직이는 부품들 사이의 간섭을 찾아 수정
- 무관 한 수많은 움직이는 구성 요소가있는 전체 기계 시스템을 검증
- 하우징 설계 및 여유 공간 확보를위한 모션 엔벨로프를 플롯합니다.
- 효율적인 제조 계획을 위한 어셈블리 시퀀스 애니메이션 생성
- 향상된 구조 분석을 위한 정확한 하중 정보 생성
- 모터,스프링,액추에이터 등에 필요한 사양 계산 디자인 프로세스 초기에
- 비디오 출력 또는 웹 사이트에 게시하여 고객과 고객에게 제품이 실제로 어떻게 작동 하는지를 보여주는 애니메이션을 제작합니다.
모션 연구의 기본 출력은 애니메이션,간섭 감지,추적 기능,기본 모션 데이터,플롯 및 그래프 등 다양합니다. 애니메이션 모션은 간단한 운동 학적 분석의 고전적인 출력입니다. 처음에 디자이너는 간단한 애니메이션을 모션의 시각적 평가로 사용하여 원하는 것이 있는지 확인합니다. 보다 정교한 애니메이션은 중요한 각도 또는 부품 내부의 움직임을 보여줄 수 있으며 물리적 프로토 타입을 만들고 실행하는 것보다 확실한 이점이 있습니다.
소프트웨어 간 전환 없이 간섭을 감지하고 수정하는 기능은 모션 시뮬레이션과 캐드를 통합할 때 얻을 수 있는 주요 이점 중 하나입니다. 대부분의 시스템은 예를 들어 간섭을 경험하는 빨간색 부분으로 전환하여 색상 피드백을 제공합니다. 그러나 더 유용한 것은 간섭 볼륨을 별도의 지오메트리 조각으로 전환 한 다음 간섭을 제거하기 위해 부품을 수정하는 데 사용할 수있는 시스템입니다.
추적 기능은 동작에 대한 추가 정보를 제공합니다. 관절 또는 부분에 특정 지점의 움직임은 선 또는 표면으로 3 차원에서 플롯 할 수 있습니다. 또는 시스템은 지정된 간격으로 지오메트리의 복사본을 남길 수 있습니다. 이러한 기능은 하우징을 설계하거나 클리어런스를 보장하는 데 사용할 수 있는 이동 봉투를 제공할 수 있습니다.
힘,가속도,속도 및 지오메트리상의 조인트 또는 포인트의 정확한 위치와 같은 모션 데이터는 일반적으로 추출 할 수 있지만 이러한 기능은 운동 학적 연구보다는 동적 시뮬레이션에 더 적용 할 수 있습니다. 일부 시스템에서는 사용자가 보고 싶은 결과를 지정하는 것을 단순화하기 위해 계측기를 모델에 연결할 수 있습니다.
대부분의 패키지는 플로팅 및 그래프 기능의 과다를 제공합니다. 플롯과 그래프는 시간이 지남에 따라 값이 달라지고 주어진 시간에 단일 값보다 의미가 있기 때문에 가장 일반적으로 사용됩니다. 설계 대안을 연구하는 데 특히 유용한 기능은 동일한 그래프에 두 개의 서로 다른 시뮬레이션의 결과를 플롯하는 것입니다. 이러한 데이터는 설계자가 모터,액추에이터,스프링 및 기타 메커니즘 구성 요소의 크기를 결정하는 데 도움이 될 수도 있습니다.
운동으로 인한 힘은 개별 부재의 구조 분석을 위해 하중(또는 적어도 그것들을 계산하기 위해)으로 사용될 수 있기 때문에 특히 중요합니다. 일반적으로 사이클에 대한 가장 높은 하중은 메커니즘의 중요한 개별 구성 요소에 대한 선형 정적 유한 요소 분석을 수행하는 데 사용됩니다. 특히 많은 분석이 필요한 설계 대안을 연구할 때 중요합니다.
엔지니어들은 자동차 서스펜션 설계와 같은 프로젝트에서 수년간 다양한 분석을 수행하기 위해 특수 소프트웨어 프로그램을 사용해 왔습니다. 솔리드 모델러가 모션 시뮬레이션 소프트웨어와 긴밀하게 연결되어 있기 때문에 모든 작업을 단일 캐드 프로그램에서 수행하는 것이 일상화되고 있습니다.
