MotionView & MotionSolve应用技巧与实例分析

本书是根据MotionView & MotionSolve软件的特点，以编者在学习、工作中积累的经验，精心组织编写而成的。全书共10章，系统介绍了MotionView & MotionSolve软件使用的基础知识与仿真实例，主要内容包括软件基本操作、刚体系统建模与仿真、刚柔耦合分析与柔性体建模、模型定义语言及其应用、仿真结果后处理、传感器与仿真脚本、机构优化设计、机械控制系统建模与仿真以及耐久性分析等。
本书是Altair中国公司推荐的HyperWorks软件培训用书，可作为机械、汽车、航空航天、重型装备、国防、消费品和力学等相关领域工程技术人员的自学或参考用书，也可以作为高等工科院校机械类专业本科生和研究生学习虚拟样机技术的教学用书。
本书中实例所涉及的模型文件，读者可在随书附赠的光盘中找到。

序一
序二
前言
第1章 虚拟样机技术与MotionView & MotionSolve 1

1.1 虚拟样机技术 2
1.1.1 虚拟样机技术定义 2
1.1.2 虚拟样机分类 3
1.1.3 虚拟样机技术特点 3
1.1.4 虚拟样机技术应用 3
1.2 多体系统动力学 4
1.3 MotionView & MotionSolve简介 5
1.4 应用MotionView & MotionSolve软件
进行虚拟样机设计的一般过程 10
1.5 小结 11

第2章 MotionView基本知识 12

2.1 MotionView入门 13
2.1.1 启动MotionView 13
2.1.2 MotionView工作界面 13
2.2 文件管理 14
2.2.1 模型打开与保存 14
2.2.2 模型输入/输出 15
2.3 模型显示控制 20
2.3.1 项目浏览树 20
2.3.2 视角控制 23
2.3.3 图形对象显示控制 25
2.4 窗口布局及页面控制 26
2.5 单位设置 27
2.6 重力设置 27
2.7 建模工具 28
2.7.1 模型转换工具 28
2.7.2 几何建模工具 31
2.7.3 约束建模工具 42
2.7.4 载荷建模工具 47
2.7.5 数据输入文本框 53
2.7.6 表达式编辑器 55
2.7.7 宏菜单 61
2.8 偏好设置 64
2.9 初识MotionView界面 66
2.10 小结 70

第3章 刚体系统建模与仿真 71

3.1 汽车前悬架系统建模与仿真 72
3.2 汽车后备箱盖开启机构
建模与仿真 83
3.3 确动凸轮机构建模与仿真 93
3.4 随动机构建模与仿真 101
3.5 半车机构模态分析 111
3.6 小结 114


第4章 刚柔耦合分析与柔性体建模 115

4.1 刚柔耦合分析方法 116
4.2 柔性体创建及使用 118
4.2.1 MotionViewFlexPrep工具 118
4.2.2 HyperMesh工具 122
4.2.3 柔性体使用 123
4.3 柔性体建模实例 127
4.3.1 应用MotionViewFlexprep创建
柔性体 127
4.3.2 应用HyperMesh创建柔性体 136
4.4 刚柔耦合分析实例 139
4.4.1 汽车前悬架机构刚柔耦合分析 139
4.4.2 车门闭锁机构刚柔耦合分析 150
4.5 小结 157


第5章 模型定义语言及其应用 158

5.1 模型定义语言简介 159
5.1.1 MDL对象类型 161
5.1.2 MDL对象基本属性 161
5.1.3 MDL关键字 162
5.2 应用MDL创建子系统模型 162
5.2.1 子系统定义 163
5.2.2 子系统连接关系定义 164
5.2.3 子系统实例化 165
5.3 应用MDL创建分析模型 165
5.4 模型向导 166
5.5 实例 168
5.5.1 应用MDL创建单摆模型 168
5.5.2 应用MDL创建和使用单摆子
系统 172
5.5.3 应用MDL创建分析工况 184
5.5.4 应用MDL创建数据库 186
5.5.5 应用向导创建模型与分析工况 189
5.6 小结 194


第6章 仿真结果后处理 195

6.1 仿真动画处理方法 196
6.1.1 动画结果 197
6.1.2 数据结果 198
6.2 动画结果后处理 201
6.2.1 动画类型 201
6.2.2 结果载入 201
6.2.3 动画控制 203
6.2.4 截面图 205
6.2.5 爆炸视图 206
6.3 数据结果后处理 207
6.3.1 坐标曲线图绘制 208
6.3.2 曲线数据评估与参考 209
6.3.3 曲线属性控制 212
6.3.4 曲线视图控制 217
6.3.5 曲线滤波 218
6.4 演示与报告 219
6.4.1 结果演示 219
6.4.2 报告模板 221
6.4.3 模型与结果播放器
HyperView Player 224
6.5 实例 225
6.5.1 动画结果后处理应用实例 225
6.5.2 数据结果后处理应用实例 230
6.5.3 报告模板应用实例 238
6.5.4 结果可视化及HyperView Player 243
6.6 小结 248
第7章 传感器与仿真脚本 249

7.1 传感器 250
7.1.1 事件监测 250
7.1.2 传感器触发 250
7.1.3 动作执行 251
7.1.4 传感器定义 251
7.2 仿真脚本 252
7.3 实例 254
7.3.1 滑杆序列运动仿真 254
7.3.2 吊杆序列运动仿真 259
7.4 小结 266


第8章 机构优化设计 267

8.1 优化设计方法 268
8.1.1 设计变量 268
8.1.2 约束条件 268
8.1.3 目标函数 269
8.2 MotionSolve联合HyperStudy进行
系统级优化 269
8.2.1 HyperStudy简介 269
8.2.2 HyperStudy工作流程 270
8.3 MotionSolve联合OptiStruct进行
零件级优化 276
8.3.1 等效静态载荷技术(ESL) 276
8.3.2 ESL优化流程 277
8.3.3 优化模型定义及输出 279
8.3.4 柔性体局部边界条件 280
8.3.5 优化收敛性研究 281
8.3.6 多体系统级响应优化 282
8.4 实例 283
8.4.1 汽车前束曲线优化 283
8.4.2 压力机压紧力优化 294
8.4.3 挖掘机臂拓扑优化 299
8.4.4 四杆机构形状优化 304
8.5 小结 313




第9章 机械控制系统建模与仿真 314

9.1 机械控制系统简介 315
9.2 建模工具 316
9.3 实例 321
9.3.1 弹簧质量系统仿真分析 321
9.3.2 单入单出系统控制分析 328
9.3.3 汽车悬架系统控制分析 334
9.4 小结 354


第10章 耐久性分析 355

10.1 耐久性分析流程 356
10.1.1 软件架构 357
10.1.2 所需的仿真软件 358
10.1.3 分析需要的模型与数据 358
10.1.4 作业提交 359
10.2 启动向导与首选项设置 360
10.2.1 启动向导 360
10.2.2 新建项目 361
10.2.3 已有项目载入 363
10.3 标准工作流程 363
10.3.1 流程一 363
10.3.2 流程二 378
10.3.3 流程三 379
10.4 实例 381
10.4.1 自行车架耐久性分析 381
10.4.2 车门耐久性分析 392
10.4.3 下控制臂耐久性分析 399
10.5 小结 409

附录

附录A MotionSolve函数说明 411
附录B 常见问题与解答 416


参考文献 429