T-FLEX Динамика

Приложение T-FLEX Динамика представляет собой программный модуль, интегрированный в САПР T-FLEX CAD, и позволяющий производить динамические расчёты и анализ пространственных механических систем.

Внешний вид T-FLEX Динамика

Модель механизма описывается как система твёрдых тел, шарниров и нагрузок, создаваемая на основе трёхмерной геометрической модели T-FLEX CAD и сопряжений. Решатель программы учитывает масс-инерционные характеристики тел трёхмерной модели. Для описания системы, решаемой в модуле T-FLEX Динамика, используется специальный объект модели - задача "Анализ движения". Он содержит в себе набор элементов модели, нагрузок и других элементов, задающих их взаимодействие. В «задаче» содержатся данные, задающие направление силы тяжести, свойства элементов задачи по умолчанию (свойства шарниров, силы трения, контактные свойства), временные характеристики моделируемого процесса. Задач может быть несколько. Каждая из задач может содержать свой набор элементов и граничных условий для нахождения решения в различных постановках или при различных нагрузках. Задача ассоциативно связана с трёхмерной моделью. При изменении параметров или состава модели автоматически происходят соответствующие изменения и в задаче.

Для задания связей между трёхмерными телами используются сопряжения и степени свободы. На их основе система формирует список шарниров. Шарниры характеризуются геометрическими параметрами (размерами), коэффициентами трения.

В качестве нагрузок для тел можно задать начальные линейные и угловые скорости, силы, моменты, пружины, гравитацию и т.д. Величины нагрузок могут задаваться в виде константных величин или значений переменных, а также в нелинейном виде, при помощи графических зависимостей. Кроме этого, можно задавать зависимость величины нагрузки от значения, измеряемого датчиком. К примеру, можно задать зависимость крутящего момента мотора от скорости его вращения. Данная возможность позволяет описывать динамическую систему наиболее реалистично, так как большинство взаимосвязей в механических системах являются нелинейными.

Графики могут использоваться для задания нелинейных зависимостей,
а также для графического представления результатов расчёта

Для исследования результатов в системе используются специальные элементы - "Датчики". Датчик может измерять физические величины в конкретной точке модели, в центре тяжести тела. В системе также имеется возможность использовать датчик, измеряющий относительное положение или относительную скорость любых точек модели. Датчик может измерять также: координаты, линейные и угловые скорости, ускорения, силы реакций в шарнирах, усилия в пружинах и т.д.

Датчики позволяют наглядно представлять траектории движения,
а также направление и величину векторов скоростей и ускорений прямо в 3D-окне

При необходимости датчик может отображать измеряемые параметры в графическом виде (в виде векторов) при расчёте задачи. Это позволяет пользователю наглядно представить процессы, происходящие при анализе движения.

Диалог свойств датчика

При расчёте задачи система может учитывать контакты между твёрдыми телами. В задаче может быть задан список тел, контакт которых между собой следует учитывать. Для наиболее естественного моделирования механических систем пользователь имеет возможность задать контактные свойства материалов - коэффициенты трения, коэффициенты восстановления, задающие поведение тел при ударе (отскок) и т.д.

Численные результаты могут быть представлены в виде графиков, которые пользователь может построить для снятия показаний датчиков. Графики показывают зависимость измеряемых величин от времени. Их можно просматривать в специальных окнах в процессе расчёта или просмотреть после расчёта в команде "Графики". Пользователь имеет возможность экспортировать рассчитанные данные в другие системы.

В процессе расчета пользователь может наблюдать за поведением модели с любой точки. Результаты анализа сохраняются в рассчитанной модели и могут быть проиграны системой в любой момент времени без необходимости расчёта. По готовым результатам можно создавать анимационные ролики в формате AVI с требуемой частотой кадров и заданным масштабом времени.

Панель управления динамического расчета

Команда "Расчёт" производит расчёт модели по кадрам с одновременным выводом результатов на экран. Результатом является положение элементов модели на экране, векторы и траектории, отображаемые датчиками, изображения графиков. Команда позволяет приостанавливать и возобновлять расчёт, проигрывать рассчитанную последовательность на экране, выполнять покадровый просмотр, удалять часть рассчитанных данных и др. Уникальным инструментом в данной команде является возможность интерактивного воздействия пользователя на процесс расчёта при помощи манипулятора.