1 copyright LMS International 2007 PLM 平面机构库平面机构库 2 copyright LMS International 2007 平面机构库 PLM Planar Mechanical Library 是 AMESim标准机械库标准机械库 一维 的扩展扩展 PLM 平面机构库平面机构库 3 copyright LMS International 2007 平面机构库 PLM Planar Mechanical Library 是 AMESim一维标准机械库标准机械库的扩展扩展 PLM 平面机构库平面机构库 4 copyright LMS International 2007 PLM 平面机构库平面机构库 运动副运动副 传感器传感器 用于机构装配的零端口图标用于机构装配的零端口图标 作动筒作动筒 零力源零力源 终端约束终端约束 实体实体 绝对坐标系与相对坐标系的计算 一维机构与二维机构之间的连接器 绝对坐标系与相对坐标系的计算 一维机构与二维机构之间的连接器 力及力矩的转换器力及力矩的转换器 该库共包括该库共包括2525个模型 个模型 5 copyright LMS International 2007 旋转副旋转副 z 旋转副约束两个实体在某一点处绕旋转轴只能相对旋转 旋转副约束两 个实体之间的 旋转副约束两个实体在某一点处绕旋转轴只能相对旋转 旋转副约束两 个实体之间的3个平动自由度和个平动自由度和2个旋转自由度 两个实体之间只有个旋转自由度 两个实体之间只有1个旋转 自由度 个旋转 自由度 PLM 平面机构库平面机构库 6 copyright LMS International 2007 滑移副滑移副 PLM 平面机构库平面机构库 滑移副约束两个实体只能沿某滑移轴线滑移 滑移副约束两个实体之 间的 滑移副约束两个实体只能沿某滑移轴线滑移 滑移副约束两个实体之 间的2个平动自由度和个平动自由度和3个旋转自由度 两个实体之间只有个旋转自由度 两个实体之间只有1个平动自由度 个平动自由度 7 copyright LMS International 2007 圆柱副圆柱副 PLM 平面机构库平面机构库 圆柱副约束两个实体沿某轴线既可以旋转也可以滑移 圆柱副约束两个 实体之间的 圆柱副约束两个实体沿某轴线既可以旋转也可以滑移 圆柱副约束两个 实体之间的2个平动自由度和个平动自由度和2个旋转自由度 两个实体之间有个旋转自由度 两个实体之间有1个平动自由 度和 个平动自由 度和1个旋转自由度 个旋转自由度 8 copyright LMS International 2007 作动筒作动筒 它是连接一个滑移副和两个旋转副的结合体 它是连接一个滑移副和两个旋转副的结合体 F 作动筒作动筒 该部件接收与活塞腔和活塞相 对应的两个速度 并提供一维模型 所需的力信号 V1 Force V2 Force 与一维模型相连的端口与一维模型相连的端口 2自由度 端口 自由度 端口 2自由度 端口 自由度 端口 PLM 平面机构库平面机构库 9 copyright LMS International 2007 实体实体 可以采用两种方式对其参数进行定义 可以采用两种方式对其参数进行定义 实体上实体上 O1点的位置通常在绝对坐标系中进行定义点的位置通常在绝对坐标系中进行定义 重心重心 G 点以及实体上的其它作用点可以参用以下两种方式进行定义点以及实体上的其它作用点可以参用以下两种方式进行定义 以 O1为参考坐标系 相对坐标系 以 O0为参考坐标系 绝对坐标系 G x1 O1 y1 x0 y0 O0 Port 1 Port 2 Port 3 Port 4 x0 1 xO1 yO1 G 代表物体的重心 代表物体的重心 PLM 平面机构库平面机构库 10 copyright LMS International 2007 装配过程采用牛顿拉夫申法 装配过程采用牛顿拉夫申法 Newton Raphson 第一步第一步 存储模型的相关信息存储模型的相关信息 建立几何约束方程建立几何约束方程 建立雅可比矩阵 第二步 建立雅可比矩阵 第二步 采用牛顿拉夫申法求解约束方程 第三步 采用牛顿拉夫申法求解约束方程 第三步 启动启动AMESim的常规计算过程的常规计算过程 O2 O1 Body 1Body 2 PLM 平面机构库平面机构库 11 copyright LMS International 2007 约束约束 初始参数 比如 实体的位置 可以通过装配来进行调整 下面我们通过一个 初始参数 比如 实体的位置 可以通过装配来进行调整 下面我们通过一个双摆双摆实例来进行讲解实例来进行讲解 x0 y0 O0 x1 y1 G1 x2 y2 G2 1 期望的起始位置为期望的起始位置为 1 45 2 0 PLM 平面机构库平面机构库 12 copyright LMS International 2007 xo 23 9 62 4 仿真结果仿真结果 没有任何约束的情况没有任何约束的情况 PLM 平面机构库平面机构库 13 copyright LMS International 2007 如何获取期望的起始位置如何获取期望的起始位置 使用锁定状态变量 使用锁定状态变量 Locked States 工具工具 在实体上点击右键在实体上点击右键 可能的几何约束 与实体对应的参考角坐标 重心 G 点在绝对坐标系中的 x 轴和 y 轴坐标 角速度或线速度 PLM 平面机构库平面机构库 14 copyright LMS International 2007 使用锁定状态变量工具使用锁定状态变量工具 xo 45 采用锁定状态变量工具可以得到期望的装配效果 采用锁定状态变量工具可以得到期望的装配效果 本例中对两个角坐标的绝对位置进行了锁定 本例中对两个角坐标的绝对位置进行了锁定 在某些情况下在某些情况下 不可能锁定所有的角度 这取决于约束的最大个数 不可能锁定所有的角度 这取决于约束的最大个数 可能的约束个数 f 3 n m f 可能的约束个数 n 实体个数 m 约束方程的个数 PLM 平面机构库平面机构库 15 copyright LMS International 2007 实 例实 例 PLM 平面机构库平面机构库 16 copyright LMS International 2007 PLM 平面机构库平面机构库 17 copyright LMS International 2007 PLM 平面机构库平面机构库 18 copyright LMS International 2007 PLM 平面机构库平面机构库 19 copyright LMS International 2007 PLM 平面机构库平面机构库 20 copyright LMS International 2007 PLM 平面机构库平面机构库 21 copyright LMS International 2007 PLM 平面机构库平面机构库 双摆 双摆 Double Pendulum 22 copyright LMS International 2007 PLM 平面机构库平面机构库 双摆 双摆 Double Pendulum 第一步第一步 所需的数据 所需的数据 实体实体1 Body 1 质量 质量 M 10 绕 绕 z 轴的转动惯量轴的转动惯量 I 0 01 点 点O0的坐标 的坐标 x1 O0 0 5 m y1 O0 0 m 点点P12的坐标 的坐标 x1 P12 0 5 m y1 P12 0 m 初始角度 初始角度 o 45 1 23 copyright LMS International 2007 PLM 平面机构库平面机构库 双摆 双摆 Double Pendulum 第一步第一步 所需的数据 所需的数据 实体实体2 Body 2 质量 质量 M 10 绕 绕 z 轴的转动惯量轴的转动惯量 I 0 01 点 点P12的坐标 的坐标 x2 P12 1 m y2 P12 0 m 初始角度 初始角度 o 0 2 24 copyright LMS International 2007 PLM 平面机构库平面机构库 双摆 双摆 Double Pendulum 第二步第二步 创建草图并选择模型 创建草图并选择模型 25 copyright LMS International 2007 PLM 平面机构库平面机构库 双摆 双摆 Double Pendulum 第三步第三步 设置参数 设置参数 initial absolute angular position 45o G x position 0 0 G y position 0 0 x position at port 1 0 5 x position at port 2 0 5 Mass 10 kg moment of inertia around Gz axis 0 01 kgm 2 平面机构库 4 PLMBOD02 spring stiffness 0 Nm degree damping coefficient 1 Nm rev min 平面机构库3 PLMPIV00 absolute x position 0 m absolute y position 0 m 平面机构库 2 PLMEMB01 需设置的仿真参数所属的库子模型名称需设置的仿真参数所属的库子模型名称 26 copyright LMS International 2007 PLM 平面机构库平面机构库 双摆 双摆 Double Pendulum 第三步第三步 设置参数 设置参数 constant gravity value 9 81 m s s标准机械库7 GRAV0 initial absolute angular position 0o G x position 0 0 G y position 0 0 x position at port 1 1 0 Mass 10 kg moment of inertia around Gz axis 0 01 kgm 2 平面机构库 6 PLMBOD01 spring stiffness 0 Nm degree damping coefficient 1 Nm rev min 平面机构库5 PLMPIV00 需设置的仿真参数所属的库子模型名称需设置的仿真参数所属的库子模型名称 27 copyright LMS International 2007 PLM 平面机构库平面机构库 双摆 双摆 Double Pendulum 第四步第四步 运行仿真 运行仿真 进入仿真模式 设置仿真时间为40 s 通讯间隔为 0 1 s 点击运行 开始仿真 第五步第五步 结果分析 结果分析 28 copyright LMS International 2007 PLM 平面机构库平面机构库 双摆 双摆 Double Pendulum 第五步第五步 结果分析 结果分析 29 copyright LMS International 2007 PLM 平面机构库平面机构库 双摆 双摆 Double Pendulum 第五步第五步 结果分析 结果分析 30 copyright LMS International 2007 谢谢大家 谢谢大家 PLM 平面机构库平面机构库