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了解运动模拟(四)
本文上承了解运动模拟(三)，若需全文观看，请点击相关链接
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附录1：刚性实体运动
如果物体在运动过程中不会产生变形，我们则称之为具有刚性实体运动或刚性实体模式。我们将具有刚性实体运动的物体归类为机构。
图27显示了一个球形接头。基体不可移动。这种接头具有三种刚性实体运动，因为它可以在三个独立的方向上移动或旋转，而不会发生变形。有三个独立的变量（又称自由度）可用来描述此机构的位置。
图27：图中所示的球形接头机构是一个具有三种刚性实体运动的运动对
图28描述的是一个在不可移动底盘上滑动的板盘。此机构也具有三种刚性实体运动，因为滑动板盘可以在两个方向上平移，并且可以在一个方向上旋转，而不会发生任何变形。同样，需要三个自由度描述此机构的位置。
图28：此滑动板盘机构具有三种刚性实体运动。
图29所示的四连杆具有一种刚性实体运动。只需使用一个独立的变量（如任一连接装置的角度位置）便可描述整个机构的位置。请注意，合叶销可能具有局部刚性实体运动，即围绕销钉轴旋转和/或沿销钉轴滑动，这取决于躯体的合叶设计。
图29：该机构中任一连接装置的角度位置都可定义整个机构的位置。此机构具有一种刚性实体运动
图中所示的三种机构也都有可能由于变形而具有三个自由度。这称为“弹性模式”。例如，在四连杆中，每一个独立的连接装置都可以在振动的同时执行运动。振动模式需要利用FEA进行分析，而非运动模拟。
附录2：运动模拟和FEA的比较
运动模拟和FEA互相补充，并且其各自涵盖的内容可能会有重叠，如下图所示：
图30：运动模拟与FEA比较
结论
除了使用FEA模拟结构性能，工程师还需要在构建物理原型之前确定新产品的运动学和动力学性能。大家还面临着使模拟超出FEA的局限范围的压力。运动模拟提供了解决这些问题的模拟方法。几乎不用耗费更多的时间就可以获得运动模拟结果，因为执行运动模拟所需的所有内容都已在CAD装配体模型中定义好了。
除了机构分析之外，产品开发人员还可通过将运动轨迹转换为CAD几何体并使用该几何体来创建新的零件几何体，来将运动模拟用于机构合成。在完成运动模拟研究后，如果设计工程师想对任一机构零部件执行变形和/或应力分析，则需要将所选零部件提供给FEA来进行结构分析。运动分析结果为使用FEA进行的结构分析提供所需的输入数据。
尽管工程师可以手动将数据从运动模拟传输到 FEA，但是如果运动模拟软件可以将结果自动导出到 FEA，则可确保得到最佳结果。SolidWorks 软件正是以其完全集成的 SolidWorks Simulation 和 SolidWorks Motion 软件提供此功能。同时，这些 SolidWorks 解决方案可以对新产品进行更全面的模拟，还可以帮助减少所需的物理原型的数量。
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