شبیه سازی حرکتی در Motion Study سالیدورک + فیلم آموزشی
شبیه سازی حرکتی در سالیدورک – سالیدورک نرم افزاری نیست که ما را فقط در مرحله مدلسازی یاری کند و بعد از آن رها سازد. بعد از تمام شدن مدلسازی قطعات و اسمبلی آنها، نرم افزار سالیدورک بسیاری از امکانات را برای تحلیل و آنالیز مدل در حوزه های مختلف در اختیار ما قرار می دهد. مثلا شبیه سازی و تحلیل استاتیکی، شبیه سازی و تحلیل گرمایی، شبیه سازی و تحلیل دینامیکی و …
در همین چارچوب، یکی از امکانات بسیار مفید و کاربردی سالیدورک، بخش شبیه سازی و تحلیل حرکتی است.
Solidwroks Motion study یک شبیه سازی گرافیکی است که حرکت اجزای مدل را شبیه سازی می کند. در این شبیه سازی، نرم افزار فرض می کند که همه اجسام کاملا صلب هستند و در اثر برخوردها هیچ گونه تغییر شکلی در اجسام ایجاد نمی شود.
این بخش از نرم افزار سالیدورک به شما این امکان را می دهد که دو نوع از مسائل مهم مرتبط با حرکت اجسام صلب را تحلیل و بررسی کنید:
1- مسائل سینماتیکی (Kinematics): بررسی حرکت اجسام بدون در نظر گرفتن نیروها و گشتاورهایی که وارد می شوند و بر حرکت اجسام تاثیر می گذارند. به بیان بهتر، این بخش صرفا به بررسی و تحلیل موقعیت، سرعت و شتاب (و مشتقات بالاتر مکان) می پردازد.
2- مسائل دینامیکی (Dynamics) : بررسی حرکت اجسام صلب که در اثر وارد شدن نیرو و گشتاور خارجی ایجاد می شود.
شبیه سازی حرکتی در سالیدورک به چه دردی می خورد؟!
در بسیاری از مکانیزم های طراحی شده، تحلیل عملکرد حرکتی و نیرویی اجزای مختلف نسبت به هم اهمیت فوق العاده بالایی دارد. فرض کنید یک ربات صنعتی را در در سالیدورک طراحی کرده ایم. طبیعتا این ربات شامل تعدادی لینک می شود که به وسیله مفصل ها به یکدیگر متصل شده اند. اگر بتوانیم قبل از ساخت اجزای ربات و مونتاژ آنها ایرادات احتمالی را تشخیص دهیم و از هماهنگی اجزا با هم و عملکرد صحیح آنها اطمینان کسب کنیم، صرفه جویی زیادی در وقت و هزینه انجام داده ایم.
شبیه سازی حرکتی و نیرویی سالیدورک، این امکان را به ما می دهد که ایرادات احتمالی مکانیزم های خود را قبل از ساخت آنها پیدا کرده و برطرف کنیم.
به طور کلی با استفاده از امکانات موشن استادی سالیدورک می توانیم پاسخ سوالات و مسائل زیر را بیابیم.
1- آیا المان های اسمبلی شده مدلی که طراحی کرده اید آن طور که انتظار دارید در ارتباط با یکدیگر و به طور هماهنگ حرکت می کنند؟
2- آیا المان های مدل اسمبلی شده در هنگام حرکت خود، با یکدیگر برخورد دارند یا خیر؟
3- اندازه نیرو بین قسمت های مختلف دستگاه در حین حرکت و تماس با یکدیگر چقدر است؟
4- هر کدام از المان ها در حین حرکت چه مسیری را طی می کنند؟
5- سرعت، شتاب، سرعت زاویه ای، نیروی عکس العمل و … در هر یک از المان ها چقدر است؟
پس نرم افزارهای تخصصی مثل Adams چه کاره اند؟!
این سوال بسیار مهمی است. نرم افزاری مثل سالیدورک اساسا یک نرم افزار CAD است و برای طراحی اجسام تولید شده است. قابلیت های دیگر آن مانند تحلیل های استاتیکی و دینامیکی صرفا آپشن های اضافه ای هستند که به نرم افزار اضافه شده اند تا حداقل امکانات مورد نیاز برای اجرای یک پروژه صنعتی را در کنار هم قرار دهند. اما همان طور که گفته شد سالیدورک نرم افزار تخصصی تحلیل نیست. برای تحلیل های پیچیده تر که نیاز به امکانات بیشتری دارند باید از نرم افزارهای تخصصی استفاده کنیم. مثلا برای تحلیل های تنش و کرنشی می توانیم از نرم افزار Abaqus و برای تحلیل های دینامیکی از نرم افزار Adams استفاده کنیم.
از کجا شروع کنیم؟
تحلیل حرکتی در محیط Assembly که چندین المان مختلف داریم معنا دارد. بنا بر این ابتدا محیط Assembly را باز کنید. برای آغاز یک شبیه سازی حرکتی، می توانید روی قسمت Motion Study در سمت چپ پایین نرم افزار کلیک کنید. برای اینکه قسمت مربوط به Motion Study به طور کامل باز شود، روی فلش سمت راست آن کلیک کنید.
به طور کلی سه گزینه در اینجا موجود است. برای مشاهده این گزینه ها می توانید از منوی سمت چپ صفحه که در شکل نشان داده شده است استفاده کنید. توجه کنید که برای دسترسی به این گزینه ها باید حتما محیط Assembly را باز کرده باشید. (این گزینه ها در محیط Part نمایش داده نمی شوند. )
در حالت اولیه فقط دو گزینه Animation و Basic Motion نمایش داده می شوند. برای نمایش گزینه سوم باید از بخش SOLIDWORKS Add-Ins گزینه SOLIDWORKS Motion را فعال نمایید.
حالا همانطور که مشاهده می کنید گزینه سوم یعنی Motion Analysis هم ظاهر شده است.
در ادامه به توضیح این گزینه ها می پردازیم.
Animation : برای ایجاد انیمیشن از نماهای انفجاری (exploded views) و سایر نماها به کار می رود و از قابلیت های آن، توانایی تغییر زاویه دوربین (زاویه ای که از آن به جسم نگاه می شود.) است.
Basic Motion : از این گزینه برای شبیه سازی ها و تحلیل های مرتبط با برخورد اجزا، تاثیرات موتور، فنرها و جاذبه بر قطعات اسمبلی شده به کار می رود. محاسبات در این قسمت بسیار سریع است و به همین دلیل در شبیه سازی ها و تحلیل های نه چندان پیچیده می تواند بسیار کارآمد باشد. در محاسبات Basic Motion اجزا باید دارای جرم مشخص شده باشند و جرم آنها در محاسبات تاثیر دارد. نکته مهم در Basic Motion این است که نیروها محاسبه نمی شوند و برای محاسبه نیرویی باید از Motion Analysis استفاده کنید.
Motion Analysis : پیشرفته ترین بخش موشن استادی سالیدورک ، همین بخش است. از امکانات ارائه شده در این قسمت می توان برای شبیه سازی ها و تحلیل های دقیق استفاده کرد. تحلیل تاثیر المان های حرکتی ( نیرو، گشتاور، فنر، دمپر، اصطکاک و …) روی اجزای مختلف اسمبلی با استفاده از امکانات این قسمت امکان پذیر است. در محاسبات Motion analysis از جرم قطعات و ممان های اینرسی در جهات گوناگون استفاده می شود. در این بخش می توانیم انواع خروجی ها مانند نمودارها و … را از نرم افزار بگیرید.
در بخش بعدی از این آموزش به معرفی ابتدایی گزینه های مربوط به آنالیز حرکتی می پردازیم. برای مشاهده آن اینجا کلیک کنید: شبیه سازی حرکتی در سالیدورک + ساخت انیمیشن در سالیدورک (بخش دوم)
لینک های مفید:
