李麗紅

（江蘇安全技術(shù)職業(yè)學(xué)院，徐州 221011）

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，其動(dòng)力學(xué)仿真主要采用ADAMS軟件，但對(duì)于一些中小型企業(yè)來(lái)講，較專業(yè)的動(dòng)力學(xué)軟件花費(fèi)較高，但UG仿真技術(shù)卻可以有效對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)動(dòng)力仿真，從而通過(guò)加入驅(qū)動(dòng)控制函數(shù)來(lái)控制機(jī)構(gòu)的整個(gè)運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

1 step函數(shù)以及UG的概述

1.1 step函數(shù)

在運(yùn)動(dòng)仿真中，需要具體結(jié)合實(shí)際的運(yùn)動(dòng)函數(shù)轉(zhuǎn)為step函數(shù)，并在此基礎(chǔ)上控制模型的實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)間，以此來(lái)有效把控運(yùn)動(dòng)規(guī)律。因此，step函數(shù)作為一種運(yùn)動(dòng)函數(shù)，其基本表達(dá)式為step（x，x0，h0，x1，h1）具體參數(shù)如表1所示。

表1 step函數(shù)中參數(shù)的表達(dá)

作為一個(gè)運(yùn)動(dòng)函數(shù)，step的函數(shù)表達(dá)為當(dāng)x

1.2 UG

UG（unigraphics NX） 作 為 Siemens PLM software公司出品的一個(gè)產(chǎn)品工藝方案，主要可以為用戶的產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及相關(guān)加工提供一種科技化和數(shù)字化的造型與驗(yàn)證手段。該技術(shù)可以根據(jù)客戶的實(shí)際需求和期望設(shè)計(jì)相關(guān)虛擬產(chǎn)品，以此滿足客戶需求。UG作為一個(gè)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)，憑借著強(qiáng)大的功能和專業(yè)的實(shí)體在各領(lǐng)域應(yīng)用中都能展現(xiàn)其自身價(jià)值，在誕生之初，UG主要基于工作站，但隨著科技的發(fā)展和時(shí)代的進(jìn)步，UG在PC端上的應(yīng)用逐漸拓寬，并逐漸形成了三維設(shè)計(jì)的主流應(yīng)用。特別是在CNC加工以及模具設(shè)計(jì)中更是取得了較理想的應(yīng)用成果。

圖2 方波函數(shù)

2 Step函數(shù)在UG中的應(yīng)用實(shí)例分析

2.1 連桿

在這一過(guò)程中主要是通過(guò)UG建模來(lái)創(chuàng)建3個(gè)同樣大小的長(zhǎng)方體，并在長(zhǎng)方體各個(gè)塊的正面進(jìn)行標(biāo)注，在標(biāo)注后，在此基礎(chǔ)上畫出兩條輔助線，進(jìn)入相關(guān)的仿真模塊進(jìn)行分析，還要根據(jù)所給出的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)航器來(lái)新建仿真，并選擇合適的運(yùn)動(dòng)類型，在建立合適的運(yùn)動(dòng)仿真后，需要將其分為上下兩部分，還要通過(guò)兩條輔助線直線定義連桿，在此過(guò)程中，需要額外輸入質(zhì)量以及相關(guān)慣性信息，并填寫任意數(shù)字，即可完成連桿的建立。

2.2 創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)副

在創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)副的過(guò)程中，需要將上下兩邊為矢量來(lái)進(jìn)行分別創(chuàng)建，并在相應(yīng)模塊的輔助線上創(chuàng)立滑動(dòng)副，但要保證每個(gè)連桿都可以有效連接。與此同時(shí)，還要編寫step函數(shù)驅(qū)動(dòng)，并保證三個(gè)疊加塊可以在最終展開(kāi)后實(shí)現(xiàn)位置交換，并能精準(zhǔn)控制實(shí)際的移動(dòng)位置。在這一過(guò)程中，首先要促使上塊向上移動(dòng)，還要向左移動(dòng)，并向下及向右移動(dòng)。這一過(guò)程中的驅(qū)動(dòng)主要為step（time，2，0，3，100）+step（time，8，-100），上快的輔助直線連桿縱向驅(qū)動(dòng)可以為step（time，6，0，7，60）+step（time，8，-60）

2.3 創(chuàng)建電纜副

在創(chuàng)建電纜副的過(guò)程中與下塊的實(shí)際移動(dòng)方式存在一定的不同，但同樣的下塊上的輔助直線與上塊的輔助直線會(huì)連成整個(gè)線纜副，當(dāng)連桿以及電纜副創(chuàng)建完畢后，便可以進(jìn)行解算，還可以通過(guò)動(dòng)畫來(lái)控制工具條進(jìn)行整個(gè)過(guò)程的模擬。

3 結(jié)論

step函數(shù)是時(shí)代發(fā)展和科技進(jìn)步的產(chǎn)物，同樣也是計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)成熟的產(chǎn)物，這說(shuō)明當(dāng)前的step函數(shù)具有更廣闊的發(fā)展空間和應(yīng)用空間，特別是在UG創(chuàng)建三維動(dòng)畫仿真中更是可以有效節(jié)約成本，并提升整個(gè)工作效率。通過(guò)UG的step運(yùn)動(dòng)函數(shù)可以對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)間進(jìn)行有效控制，還可以方便設(shè)計(jì)者加強(qiáng)對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)間以及運(yùn)動(dòng)范圍的控制。特別是對(duì)裝配動(dòng)畫更是可以起到有效控制。這說(shuō)明step運(yùn)動(dòng)函數(shù)的逐漸成熟以及技術(shù)更具有適用性。作為利用函數(shù)編輯動(dòng)畫仿真的基礎(chǔ)，對(duì)step的熟練使用更需要加強(qiáng)對(duì)step技術(shù)的認(rèn)識(shí)和掌握，特別是結(jié)合當(dāng)前先進(jìn)的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)進(jìn)行處理，這樣才能更好地發(fā)揮step運(yùn)動(dòng)函數(shù)的最大作用，并促進(jìn)計(jì)算機(jī)行業(yè)良性發(fā)展。