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《基于mnf文件的柔性体云图动画的实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、基于MNF文件的柔性体云图动画的实现摘要：针对国内拥有自主知识产权的多领域仿真系统中柔性体仿真功能较弱的问题，基于浮动坐标法，采用MNF文件，在多领域系统建模与仿真平台MWorks上，借助ACIS和HOOPS图形引擎，实现柔性体三维云图动画显示的功能.介绍柔性体仿真系统的组成以及MNF文件的内容与作用，阐述柔性体云图动画实现的几项关键技术，包括几何模型的创建、模型数据的管理和动画数据的组织等•通过机械手的实际应用证明该方法的有效性.关键词：柔性体；云图；动画；MNF文件;浮动坐标法；多领域仿真；MWorks；Modelica中图
2、分类号：TP391.9文献标志码：BImplementationofflexiblebodycontouranimationbasedonMNFfileZHANGHehua,XIEGang,ZHOUFanli(SuzhouTongyuanSoftwareandControlTechnologyCo.,Ltd.,Suzhou215123,Jiangsu,China)Abstract：DuetothedeficiencyintheflexiblebodysimulationoftheChinesemulti-domainsimula
3、tionsystemswithindependentintellectualpropertyrights,basedonfloatingcoordinatemethod,theflexiblebody3Dcontouranimationfunctionisimplementedformulti-domainsystemandsimulationplatformMWorksbyusingMNFfilesandACISandHOOPSgraphicengine.Thestructureofflexiblebodysimulation
4、systemandthecontentandeffectofMNFfileareintroduced・Severalkeytechniquesinthedevelopmentofflexiblebodycontouranimationarepresented,includinggeometricmodeling,modeldatamanagement,animationdataorganization,andsoon.Theeffectivenessofthemethodisvalidatedbythepracticalappl
5、icationofrobotarm・Keywords：flexiblebody;contour;animation;MNFfile;floatingcoordinatemethod;multi-domainsimulation;MWorks；Modelica引言在机械系统虚拟样机技术中，对于多刚体系统，无论是理论研究还是工程实际应用，均已比较成熟；而对于柔性体系统，国外已有相关的商业化软件，国内却发展缓慢•因此，作为国内拥有自主知识产权的多领域统一物理建模与仿真分析平台MWorks[1],除具备成熟、强大的多领域系统(包含多刚体
6、系统)建模能力外，也应为用户提供柔性体仿真功能.1柔性体建模理论在柔性体动力学的研究发展过程中，浮动坐标法是柔性体系统仿真中应用最广泛的方法之一.[2]其基本思想是将柔性体的运动分解为大范围的刚性运动和相对于浮动坐标系的变形运动•如图1所示，G为全局坐标系，B为柔性体局部坐标系，P为柔性体上任一节点.在任意时刻，P的位置为rP=x+sP+uP(l)式中：rP为节点P相对于全局坐标的位置向量；x为柔性体局咅坐标系B相对于全局坐标的位置向量；sP为节点P相对于柔性体局部坐标系B未变形时的位置；uP为节点P从未变形位置到变形后位置的变
7、形向量.2柔性体云图动画的实现2.1柔性体仿真系统柔性体多体仿真系统由前处理程序和动力学仿真系统两部分构成•其中，前处理程序借助第三方有限元软件；动力学仿真系统采用MWorks,它是新一代多领域物理系统建模、仿真、分析与优化的通用CAE平台，基于多领域统一建模语言规范Modelica[3],提供从可视化建模、仿真计算到结果分析的完整功能.基于MWorks和Modelica的柔性体动力学仿真流程见图2.(1)前处理程序•借助第三方有限元软件(如ANSYS,MDNastran,Abaqus和I-DEAS等)，对柔性体进行模态分析，生
8、成MNF文件.(2)动力学建模.在MWorks平台上，基于Modelica,利用MNF文件，建立刚柔耦合多体动力学模型.(3)编译求解.先对模型进行编译，生成方程；再对方程进行翻译，生成C代码；最后执行C代码实现求解，生成结果文件.(4)结果读取•读取求解结果文
