機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)論文基于solidworks的落鏢沖擊試驗(yàn)儀的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　基于SolidWorks的落鏢沖擊試驗(yàn)儀的設(shè)計(jì)</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專(zhuān)業(yè)班級(jí) 機(jī)械

2、設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱(chēng) </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘 要</b>

3、;</p><p>　　落鏢沖擊試驗(yàn)儀又稱(chēng)落鏢沖擊試驗(yàn)機(jī)，是在給定高度的自由落鏢沖擊下，測(cè)定50%的試樣破損時(shí)的能量（用質(zhì)量表示）的一種試驗(yàn)機(jī)，適用于塑料薄膜和薄片以及鋼板涂層。本論文的落鏢沖擊試驗(yàn)儀的設(shè)計(jì)，對(duì)傳統(tǒng)的落鏢沖擊試驗(yàn)儀結(jié)構(gòu)及工作性能進(jìn)行改進(jìn)構(gòu)思，完成了塑料薄膜沖擊性能測(cè)試儀器的設(shè)計(jì)。</p><p>　　本文對(duì)沖擊性能測(cè)試儀器的工作原理、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了研究。落鏢沖擊試驗(yàn)儀測(cè)試原

4、理：試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，首先選擇試驗(yàn)方法，估計(jì)一個(gè)初始質(zhì)量和Δm值，進(jìn)行試驗(yàn)，如果第一個(gè)試樣破損，用砝碼Δm減少落體質(zhì)量；如果第一個(gè)試樣不破，須用砝碼Δm增加落體質(zhì)量依此進(jìn)行試驗(yàn)?？傊庙来a減少或增加落體質(zhì)量，取決于前一個(gè)試樣是否破損。20個(gè)試樣試驗(yàn)后，計(jì)算破損總數(shù)N，如果N等于10，試驗(yàn)完成；如果N小于10，補(bǔ)充試樣后，繼續(xù)試驗(yàn)直到N等于10；如果N大于10，補(bǔ)充試樣后，繼續(xù)試驗(yàn)直到不破損的總數(shù)等于10為止，最后由系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算沖擊結(jié)果。&

5、lt;/p><p>　　通過(guò)solidworks軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的重要部件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了裝配，利用IPA插件對(duì)沖擊實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行了動(dòng)態(tài)模擬。所設(shè)計(jì)的儀器結(jié)構(gòu)合理，操作簡(jiǎn)單，設(shè)備能夠?qū)Ρ∧さ臎_擊性能進(jìn)行測(cè)試，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)沖擊過(guò)程的動(dòng)態(tài)模擬效果顯示，能夠?qū)?shí)驗(yàn)過(guò)程以動(dòng)畫(huà)的形式生動(dòng)地展示出來(lái)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：落鏢沖擊實(shí)驗(yàn)儀；設(shè)計(jì)；Solidworks；IPA；模擬</p

6、><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Falling dart impact tester is also known as drop-dart impact tester. The drop is a dart at a certain height impact. Damaged 50% of the sample measured th

7、e energy (expressed by mass) of a testing machine. For plastic film and sheet and plate coating.This paper falling dart impact tester design, the traditional drop-dart impact tester structure and performance to improve i

8、deas. Complete the design of the plastic film impact performance testing equipment.</p><p>　　In this paper, the impact of the working principle of the performance test equipment, sports bodies have been stud

9、ied. Falling dart impact tester testing principles: at baseline, first select the test method, estimate an initial mass and Δm in the test. If the first sample is damaged, then the falling body with a weight reduction of

10、 the quality of Δm. If the first sample is not broken, should fall with increased body mass weight Δm to test so. In short, the use of weight reduction or increase in</p><p>　　Solidworks software with an imp

11、ortant component of the experimental apparatus was designed and carried out structural assembly, using IPA plug on the impact the dynamic simulation experiment. Reasonable structure of the instrument designed, simple ope

12、ration, the device can test the performance the impact the film, in line with national standards. The impact the process through the dynamic simulation results show that the ability to experiment in the form of animation

13、 vividly displayed.</p><p>　　Key words: falling dart impact test instrument; design; Solidworks; IPA; simulation</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　前 言1</b><

14、;/p><p>　　第一章 試驗(yàn)儀與使用軟件的介紹2</p><p>　　1.1試驗(yàn)儀的介紹2</p><p>　　1.2我國(guó)試驗(yàn)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化的歷史與現(xiàn)狀3</p><p>　　1.3 Solidwork及IPA的介紹4</p><p>　　1.3.1 Solidworks的發(fā)展4</p><p

15、>　　1.3.2 Solidworks的簡(jiǎn)介4</p><p>　　1.3.3 基于Solidworks的優(yōu)點(diǎn)5</p><p>　　1.3.4基于 Solidworks的設(shè)計(jì)方法5 </p><p>　　1.3.5 IPA的介紹6</p><p>　　第二章 實(shí)驗(yàn)儀的設(shè)計(jì)步驟7</p><p>　　

16、2.1 落鏢沖擊實(shí)驗(yàn)儀的設(shè)計(jì)思想及方案確定7</p><p>　　2.2 測(cè)試儀的工作原理分析7</p><p>　　2.3 各關(guān)鍵零部件及整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)7</p><p>　　2.3.1 各零部件的設(shè)計(jì)7</p><p>　　2.3.2 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)16</p><p>　　2.4 測(cè)試儀的調(diào)整及操作過(guò)程

17、16</p><p>　　2.4.1 測(cè)試儀的調(diào)整.16</p><p>　　2.4.2 落鏢沖擊測(cè)試試驗(yàn)17</p><p>　　2.4.3 試驗(yàn)結(jié)果的處理17</p><p>　　第三章 IPA動(dòng)態(tài)模擬19</p><p>　　3.1動(dòng)態(tài)模擬操作19</p><p>　　3.2動(dòng)

18、態(tài)模擬效果23</p><p><b>　　結(jié) 論26</b></p><p><b>　　致 謝27</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)28</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p&g

19、t;　　落鏢式?jīng)_擊試驗(yàn)儀是滿(mǎn)足ISO7765《塑料薄膜和薄片抗沖擊性能的測(cè)定-自由落鏢法》，同時(shí)符合GB/T9639《塑料薄膜和薄片抗沖擊性能試驗(yàn)方法自由落鏢法》，及ASTMD1709《聚乙烯塑料抗自由落鏢沖擊的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》主要用于在給定高度的自由落鏢沖擊下，測(cè)定50％塑料薄膜，薄片材料試樣破損時(shí)的能量值（以沖擊破損質(zhì)量g表示）；適用于工礦企業(yè)、科研單位、質(zhì)檢部門(mén)及學(xué)校等行業(yè)。</p><p>　　落體式?jīng)_擊試

20、驗(yàn)臺(tái)是進(jìn)行沖擊振動(dòng)試驗(yàn)的一種主要的試驗(yàn)設(shè)備。它被廣泛應(yīng)用于航天、航海的試驗(yàn)領(lǐng)域,各種電子類(lèi)產(chǎn)品的模擬公路運(yùn)輸試驗(yàn)也缺不了落體式?jīng)_擊試驗(yàn)臺(tái)。檢定沖擊試驗(yàn)臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)裝置是振動(dòng)動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀套組（PULSE 3560C）,由標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)測(cè)量?jī)x（加速度傳感器+電荷放大器）、數(shù)據(jù)采集前端和函數(shù)分析軟件組成[1]。</p><p>　　沖擊臺(tái)是利用重物自由落體以激勵(lì)起系統(tǒng)瞬態(tài)擾動(dòng)加速度突然變化的一套裝置。該裝置可產(chǎn)生半正弦波、后峰

21、鋸齒波和梯形波等基本沖擊波形。它通常由臺(tái)體、控制系統(tǒng)、試驗(yàn)參數(shù)測(cè)量顯示系統(tǒng)及緩沖器所組成[2]。</p><p>　　塑料薄膜和薄片是目前應(yīng)用最為廣泛的包裝材料之一[3]，但目前薄膜的種類(lèi)繁多，性能存在重大的差異。為了發(fā)揮包裝薄膜在產(chǎn)品的儲(chǔ)存、運(yùn)輸過(guò)程中的最大優(yōu)勢(shì)，需要研究薄膜的厚度、成分等工藝參數(shù)對(duì)薄膜的性能影響。而薄膜的韌性、沖擊性能是考察其物理性能的一個(gè)重要指標(biāo)。</p><p>　

22、　薄膜韌性、沖擊性能的測(cè)定方法有很多，其中利用落鏢沖擊的方法測(cè)定材料的沖擊性能是一種高效而又快捷的方法。目前國(guó)內(nèi)外落鏢試驗(yàn)大都是以人工使用機(jī)械、電子等儀器對(duì)薄膜和薄片材料進(jìn)行實(shí)際的落鏢沖擊性能測(cè)試。落鏢試驗(yàn)要求在所規(guī)定的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行并得出精確的數(shù)據(jù)，這依賴(lài)于落鏢試驗(yàn)儀器的先進(jìn)性、試驗(yàn)者操作的規(guī)范性以及避免或減少環(huán)境因素的影響。</p><p>　　目前先進(jìn)的落鏢測(cè)試儀將數(shù)據(jù)用微型計(jì)算機(jī)處理，試驗(yàn)過(guò)程智能化[4]

23、，如試樣氣動(dòng)夾緊、釋放，減少了試驗(yàn)誤差與試驗(yàn)時(shí)間；試驗(yàn)過(guò)程也無(wú)需人工畫(huà)圖標(biāo)記，數(shù)據(jù)參數(shù)系統(tǒng)液晶顯示；試驗(yàn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別、計(jì)算，無(wú)需人工干預(yù)；試驗(yàn)自動(dòng)結(jié)束，結(jié)果多種單位顯示，微型打印機(jī)輸出。抗沖擊性，國(guó)內(nèi)外落鏢試驗(yàn)器械的研究方向是智能化操作控制及儀器精密性，著重于提高操作簡(jiǎn)便性、準(zhǔn)確率及效率，尚未涉及材料能的記憶查詢(xún)功能，不利于材料的統(tǒng)一管理。</p><p>　　第一章 試驗(yàn)儀與使用軟件的介紹</p&g

24、t;<p><b>　　1.1試驗(yàn)儀的介紹</b></p><p>　　落鏢沖擊實(shí)驗(yàn)儀測(cè)量厚度小于1mm的塑料薄膜或薄片在給定高度的自由落鏢沖擊下，50%薄膜或薄片式樣破損時(shí)的沖擊質(zhì)量[5]。有兩種方法可供選擇：A法和B法。A法適用于沖擊破損質(zhì)量為50-2000g的材料，沖擊高度為660mm；B法適用于沖擊破損質(zhì)量300-2000g的材料，沖擊高度為1500mm。圖1.1為常見(jiàn)

25、落鏢沖擊試驗(yàn)儀所示圖。1、試樣夾具：采用二個(gè)環(huán)形夾具，下夾具固定在水平面上，上夾具(動(dòng)夾具)與下夾具須保持平行。2、環(huán)形夾具與試樣接觸表面須附有橡膠墊圈。3電磁鐵：須能吸住或放開(kāi)質(zhì)量為2000克的落體?；静僮鞑襟E：系統(tǒng)上電→選擇試驗(yàn)方法→估計(jì)初始沖量和Δm→根據(jù)沖擊結(jié)果增加或減少Δm→系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算進(jìn)度→自動(dòng)判斷是否滿(mǎn)足結(jié)束條件→顯示試驗(yàn)結(jié)果→打印試驗(yàn)報(bào)告→試驗(yàn)結(jié)束。</p><p>　　具體操作如下：1.接通電

26、源和氣源。2.夾好試樣。3.打開(kāi)控制器左側(cè)開(kāi)關(guān)，屏幕顯示軟件開(kāi)發(fā)商名稱(chēng)，按面板右下角開(kāi)關(guān)，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)界面：a、按“方法”鍵，選定試驗(yàn)方法（A或B法）。b、按“m”鍵，設(shè)定初始質(zhì)量（根據(jù)材料，選定一個(gè)估計(jì)質(zhì)量），被選定數(shù)字下面有“__”橫線閃爍，即可修改此數(shù)字，按“←”或“→”箭頭，來(lái)設(shè)定數(shù)值大小，然后按數(shù)字鍵，即可設(shè)定初始質(zhì)量。C、按“△m”鍵，設(shè)置“變化質(zhì)量”既增加或減少質(zhì)量，按“←”或“→”箭頭，再按數(shù)字鍵，就可以設(shè)定“變化質(zhì)量”。d

27、、m和△m設(shè)定好后，按下“新實(shí)驗(yàn)”鍵，顯示“當(dāng)前質(zhì)量”，此時(shí)數(shù)值不可更改。4.按照試驗(yàn)方法，在相應(yīng)鏢頭上加上砝碼（A法：50g+砝碼=初始質(zhì)量，B：150g+砝碼=初始質(zhì)量）[6]。</p><p>　　圖1.1 落鏢沖擊試驗(yàn)儀</p><p>　　1.2我國(guó)試驗(yàn)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化的歷史與現(xiàn)狀</p><p>　　為了闡明我們?cè)囼?yàn)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)化工作，首先就要重述一下國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織

28、制定的ISO/IEC指南2(1996年版)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 20000.122002中給標(biāo)準(zhǔn)化下的定義“:為在一定范圍內(nèi)獲得最佳秩序，對(duì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題或潛在問(wèn)題制定共同使用和重復(fù)使用的條款的活動(dòng)?！币陨蠘?biāo)準(zhǔn)化所述的活動(dòng)主要包括編制、發(fā)布和實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程。其標(biāo)準(zhǔn)化的主要作用是在于為了能夠達(dá)到預(yù)期目的改進(jìn)產(chǎn)品、過(guò)程或服務(wù)的適用性，防止貿(mào)易壁壘，并促進(jìn)技術(shù)合作。我國(guó)試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化起始于早期的材料試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)品的機(jī)械化、系列化生產(chǎn)。試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)

29、化隨著試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)品的發(fā)展而發(fā)展，而其標(biāo)準(zhǔn)化的領(lǐng)域是隨著試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)品種類(lèi)的不斷擴(kuò)大而擴(kuò)大。追根溯源，試驗(yàn)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)化距今己有45年的歷史了，最早面世的試驗(yàn)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)是在1961年，由當(dāng)時(shí)的第一機(jī)械工業(yè)部發(fā)布，并由當(dāng)時(shí)的試驗(yàn)機(jī)行業(yè)技術(shù)研究所———長(zhǎng)春材料試驗(yàn)機(jī)研究所提出并制定的下述九項(xiàng)儀器儀表專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn):</p><p>　　1)儀(Y)62261洛氏硬度試驗(yàn)機(jī)技術(shù)條件;</p><p>　　2)儀(Y)

30、63261液壓萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)技術(shù)條件;</p><p>　　3)儀(Y)64261液壓式壓力試驗(yàn)機(jī)技術(shù)條件;</p><p>　　4)儀(Y)65261機(jī)械式拉力試驗(yàn)機(jī)技術(shù)條件;</p><p>　　5)儀(Y)66261扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)技術(shù)條件;</p><p>　　6)儀(Y)67261線材扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)技術(shù)條件;</p><p

31、>　　7)儀(Y)68261擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)技術(shù)條件;</p><p>　　8)儀(Y)69261懸臂梁彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)技術(shù)條件;</p><p>　　9)儀(Y)70261純彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)技術(shù)條件[7]。</p><p>　　所以這九項(xiàng)儀器儀表專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布填補(bǔ)了我國(guó)試驗(yàn)機(jī)專(zhuān)業(yè)無(wú)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的空白，這也是我國(guó)試驗(yàn)機(jī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作起始點(diǎn)的標(biāo)志。在當(dāng)時(shí)技術(shù)水平和生產(chǎn)條

32、件下，試驗(yàn)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域還只局限在金屬材料試驗(yàn)機(jī)這一小類(lèi)試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)品的范圍內(nèi)。</p><p>　　而當(dāng)今拉伸試驗(yàn)方法已經(jīng)從機(jī)械化進(jìn)入了數(shù)字化，沖擊試驗(yàn)在我國(guó)尚處于20世紀(jì)60年代以前的落后狀態(tài)。而這種落后狀態(tài)表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：</p><p>　　(1)試驗(yàn)機(jī)落后。無(wú)論是擺錘式彎沖試驗(yàn)機(jī)，還是落錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)，仍以從一定高度落下的錘頭勢(shì)能損失計(jì)量沖斷試樣消耗能量一沖擊功；</p&g

33、t;<p>　　(2)90％以上的沖擊試驗(yàn)機(jī)以指針顯示沖擊功；</p><p>　　(3)自動(dòng)控制部分仍以電磁繼電器控制方法為主，還沒(méi)有進(jìn)人數(shù)字控制，甚至有的試驗(yàn)機(jī)還使用手動(dòng)；</p><p>　　(4)最重要的是不能測(cè)定沖擊力一位移曲線，因此就不能給出定量的、具有物理意義的和反映材質(zhì)彈性、塑性及斷裂性能的沖擊數(shù)據(jù)；</p><p>　　(5)由于沖擊

34、功沒(méi)有明確的物理意義，因此不能象拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)那樣被設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)和分析材質(zhì)作為可靠的依據(jù)，限制了其應(yīng)用范圍。</p><p>　　從20世紀(jì)90年代起，已經(jīng)有了比較成熟和先進(jìn)的儀器化(數(shù)字化)沖擊試驗(yàn)機(jī)問(wèn)世。這種試驗(yàn)機(jī)不僅可以進(jìn)行力一位移曲線的測(cè)定，而且可以給出反映材料沖擊性能的特征參數(shù)。于是使沖擊試驗(yàn)全面地、徹底地向前推進(jìn)了一大步，從原理到數(shù)字化都提高到可以與拉伸試驗(yàn)的同等水平。使沖擊試驗(yàn)從一個(gè)原始的落后的狀態(tài)，一

35、躍進(jìn)入了試驗(yàn)儀器和試驗(yàn)方法的先進(jìn)行列。這種變化不僅僅反映在了沖擊試驗(yàn)機(jī)的飛速發(fā)展上，而且從沖擊試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)上得到肯定。</p><p>　　2000年國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織頒布了ISO14556：2000(E)“鋼材v型缺口沖擊試驗(yàn)儀器化方法”標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)國(guó)標(biāo)委計(jì)劃[2002141號(hào)文的要求，2003年由北京航空航天大學(xué)負(fù)責(zé)，鋼鐵研究總院及中國(guó)重工集團(tuán)725所參加共同制定我國(guó)“金屬材料沖擊試驗(yàn)儀器化方法

36、”國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[8]。</p><p>　　1.3 Solidwork及IPA的介紹</p><p>　　1.3.1 Solidworks的發(fā)展</p><p>　　Solidworks是美國(guó)SolidWorks公司開(kāi)發(fā)的三維CAD產(chǎn)品，在操作平臺(tái)上基于windows，在技術(shù)內(nèi)核上基于先進(jìn)的parasolid圖形語(yǔ)言平臺(tái)，因而在使用的方便性和技術(shù)的先進(jìn)性?xún)煞矫婢呌谕昝?/p>

37、。SolidWorks是一個(gè)目前流行的參數(shù)化三維特征造型機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件，它操作方便，簡(jiǎn)單易學(xué)，容易掌握，功能強(qiáng)大。采用它作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)適合我國(guó)當(dāng)前中小企業(yè)中以微型機(jī)為主的現(xiàn)狀[9]。</p><p>　　90年代初，國(guó)際微機(jī)市場(chǎng)發(fā)生了根本性的變化，微機(jī)性能大幅提高，而價(jià)格一路下滑，微機(jī)卓越的性能足以運(yùn)行三維CAD軟件。為了開(kāi)發(fā)世界空白的基于微機(jī)平臺(tái)和Windows操作系統(tǒng)下的三維CAD系統(tǒng)，SolidWorks

38、公司成立，完全致力于新的3D軟件的開(kāi)發(fā)，并于1995年成功推出了SolidWorks 3D軟件，引起世界相關(guān)領(lǐng)域的一片驚喜和贊嘆。</p><p>　　1997年，世界超一流3D CAD/CAE/PDM廠商法國(guó)達(dá)索集團(tuán)看到了SolidWorks優(yōu)秀的產(chǎn)品特點(diǎn)和巨大的發(fā)展空間，重金收購(gòu)。在達(dá)索的支持下，SolidWorks吸收了達(dá)索3D產(chǎn)品CATIA的許多優(yōu)點(diǎn)，對(duì)SolidWorks進(jìn)行完善和優(yōu)化，使SolidWo

39、rks功能和性能迅速達(dá)到世界一流水平。按照達(dá)索集團(tuán)的規(guī)劃，CATIA 占領(lǐng)著航天、航空、轎車(chē)等高端市場(chǎng)，SolidWorks則搶占了主流機(jī)械制造領(lǐng)域，使達(dá)索集團(tuán)在三維CAD領(lǐng)域無(wú)可匹敵，許多原來(lái)的三維CAD廠商被迫紛紛轉(zhuǎn)向特殊行業(yè)應(yīng)用或單獨(dú)的PLM領(lǐng)域。同年，SRAC公司也看到了SolidWorks的發(fā)展前景，給SolidWorks做無(wú)縫集成的分析。在2001年，DS又看到了SRAC和SolidWorks集成的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)股權(quán)收購(gòu)了SRA

40、C，從此，cosmos和SolidWorks無(wú)縫集成在一起。經(jīng)歷隨后十多年的發(fā)展，Solidworks 3D軟件已經(jīng)躋身國(guó)際一流三維軟件之列，尤其在歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家，用戶(hù)數(shù)量已飆升至第一，許多原來(lái)使用其它三維軟件的用戶(hù)在初試Solidworks軟件之后，無(wú)不感嘆其優(yōu)異的功能、性能和易用性，毫不猶</p><p>　　SolidWorks軟件是全球第一個(gè)Windows原創(chuàng)的實(shí)體建模系統(tǒng)，該系統(tǒng)在1999年就獲得全球

41、微機(jī)平臺(tái)CAD系統(tǒng)評(píng)比第一名。至今已經(jīng)蟬聯(lián)了數(shù)次業(yè)界第一名。</p><p>　　1.3.2 Solidworks的簡(jiǎn)介</p><p>　　功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新是SolidWorks 的三大特點(diǎn)[11]，使SolidWorks 成為領(lǐng)先的、主流的三維CAD解決方案。SolidWorks 它能夠減少設(shè)計(jì)過(guò)程中的錯(cuò)誤、提供不同的設(shè)計(jì)方案以及提高產(chǎn)品的質(zhì)量。它不僅僅能夠提供這么強(qiáng)大的功

42、能，同時(shí)它還對(duì)每一個(gè)設(shè)計(jì)者和工程師來(lái)說(shuō)，它的使用操作更加的簡(jiǎn)單方便、易學(xué)易用。</p><p>　　如果熟悉微軟的Windows系統(tǒng)，那你基本上就可以用SolidWorks 來(lái)進(jìn)行繪制設(shè)計(jì)了。SolidWorks獨(dú)特?fù)碛械耐献Чδ芸梢允鼓隳軌蛲瓿纱笮脱b配設(shè)計(jì)，而所花的時(shí)間則較少。SolidWorks資源管理器是同Windows資源管理器一樣的CAD文件管理器，用它可以方便地管理CAD文件。使用SolidWorks

43、 這個(gè)軟件，讓我們能夠在花比較少的時(shí)間內(nèi)可以完成更多的工作量，能夠使高質(zhì)量的產(chǎn)品更快的投放到市場(chǎng)。</p><p>　　想要在設(shè)計(jì)過(guò)程中更加簡(jiǎn)便、更加方便的設(shè)計(jì)，在目前的市場(chǎng)上所使用的三維CAD解決方案中莫過(guò)于使用SolidWorks了。就像美國(guó)的著名的咨詢(xún)公司Daratech所做出來(lái)的評(píng)論那樣：“在基于Windows平臺(tái)的三維CAD軟件中，SolidWorks是最著名的品牌，是市場(chǎng)快速增長(zhǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者?！?lt;/

44、p><p>　　在它簡(jiǎn)單易用的操作和獨(dú)特的設(shè)計(jì)功能（包括Windows風(fēng)格的拖/放、點(diǎn)/擊、剪切/粘帖），使用SolidWorks ，零件設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)和工程圖之間是全相關(guān)的并且它的整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)是可以對(duì)它進(jìn)行編輯的。</p><p>　　SolidWorks它能夠使得設(shè)計(jì)者和工程師能夠以相當(dāng)快的速度完成大型裝配件和創(chuàng)造產(chǎn)品的三維圖和工程圖[12]。這是因?yàn)樗鼡碛兄鴱?qiáng)大的繪圖自動(dòng)化的強(qiáng)化性能。它

45、使得用戶(hù)不需要加載每一個(gè)部件到內(nèi)存就能夠創(chuàng)建出裝配圖，因?yàn)樗鼡碛行碌妮p化制圖工具。只需要拖拽并釋放一個(gè)裝配件到工程圖中，我們就能夠在很短的時(shí)間內(nèi)生成包括10，000個(gè)組件的裝配件二維圖。然而，其它的很多系統(tǒng)不能創(chuàng)建出這樣的一個(gè)大型的裝配視圖。SolidWorks 2008 還擁有其特定的功能，它使得設(shè)計(jì)者和工程師能夠?yàn)楦鞣N各樣很多復(fù)雜的多個(gè)項(xiàng)目生成出一個(gè)單一的材料清單來(lái)，這是一個(gè)加速?gòu)脑O(shè)計(jì)到生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它可以讓我們的產(chǎn)品更快的面向市

46、場(chǎng)。SolidWorks產(chǎn)品相對(duì)其它能夠更好，性能更佳，這跟它省時(shí)、提高生產(chǎn)力這樣的特性有相當(dāng)大的關(guān)系，同時(shí)它在市場(chǎng)上同類(lèi)產(chǎn)品中也更受歡迎。SolidWorks是吸引2D軟件用戶(hù)遷移到3D軟件的一個(gè)重要原因[13]。這是因?yàn)樗軌虿蝗笔淙S功能的情況下比那些2D產(chǎn)品快10倍時(shí)間就能夠生成工出程圖來(lái)。</p><p>　　1.3.3 基于Solidworks的優(yōu)點(diǎn)</p><p>　　我們

47、選用SolidWorks軟件作為設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，這是主要基于它在下面所列舉的幾方面的優(yōu)點(diǎn)[14]：</p><p>　　a)造型功能相比較其它同類(lèi)型軟件強(qiáng)大很多。SolidWorks可以對(duì)基本上的工程進(jìn)行設(shè)計(jì)，滿(mǎn)足它的設(shè)計(jì)需要；</p><p>　　b)擁有靈活的用戶(hù)界面，直觀的顯示和簡(jiǎn)單易學(xué)的操作。SolidWorks采用典型的Windows軟件風(fēng)格，可以對(duì)零件和草圖進(jìn)行動(dòng)態(tài)修改；<

48、;/p><p>　　c)可以輕松、安全、放心的使用二維和三維的體系結(jié)構(gòu)?？梢詾槿S零件圖形自動(dòng)產(chǎn)生二維工程圖，包括尺寸、視圖和標(biāo)注等表現(xiàn)；</p><p>　　d)擁有相對(duì)的性?xún)r(jià)比。它能滿(mǎn)足基本上的設(shè)計(jì)需求，但是它的價(jià)格又比其它軟件相對(duì)較低，因此SolidWorks很適用于那些經(jīng)濟(jì)條件不是很足的中小企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)[15]。</p><p>　　1.3.4基于 Solid

49、works的設(shè)計(jì)方法</p><p>　　當(dāng)隨著三維設(shè)計(jì)的應(yīng)用軟件和技術(shù)的不斷發(fā)展[16]。當(dāng)前使用Solidworks軟件的設(shè)計(jì)方法主要有兩種：作為設(shè)計(jì)者和工程師，它可以自下而上設(shè)計(jì)，或自上而下進(jìn)行設(shè)計(jì)，或兩種方法結(jié)合使用。而Solidworks2008這個(gè)繪制軟件則更加傾向自上而下的設(shè)計(jì)方法[17]。</p><p>　　1）自下而上設(shè)計(jì)方法</p><p>　

50、　自下而上的設(shè)計(jì)方法是一個(gè)比較傳統(tǒng)的一種方法。在自下而上的設(shè)計(jì)中，先生成零件并將之插入裝配體，然后根據(jù)設(shè)計(jì)要求配合零件。當(dāng)您使用以前生成的不在線的零件時(shí)，自下而上的設(shè)計(jì)方案是一個(gè)比較好的方法。</p><p>　　自下而上的設(shè)計(jì)方法的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是零部件的相互關(guān)系和重建行為更為簡(jiǎn)單，這是因?yàn)樗牧悴考仟?dú)立設(shè)計(jì)的，與其他軟件有所區(qū)別。使用自下而上設(shè)計(jì)方法可以讓我們更加的專(zhuān)注于單個(gè)零部件的設(shè)計(jì)。當(dāng)我們?cè)诓恍枰⒖刂?/p>

51、零件大小和尺寸的參考關(guān)系時(shí)，那么用這個(gè)方法比較適用[18]。</p><p>　　2）自上而下設(shè)計(jì)方法</p><p>　　自上而下的設(shè)計(jì)方法是從裝配體中開(kāi)始做設(shè)計(jì)工作，這種方法與自上而下的設(shè)計(jì)方法有相當(dāng)多的不同之處。我們把設(shè)計(jì)的開(kāi)端設(shè)為布局草圖，然后定義設(shè)計(jì)所需要的零件位置、基準(zhǔn)面等，接著我們就可以參考這些定義來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)零件[19]。</p><p>　　1.3.

52、5 IPA的介紹</p><p>　　IPA（Interactive Product Animator）是由Immersive Design，Inc.公司出品的一款CAE（Computer-Aided Engineering）類(lèi)型的軟件。IPA應(yīng)用在工程項(xiàng)目、產(chǎn)品說(shuō)明編寫(xiě)、制造、質(zhì)量保障、市場(chǎng)宣傳和演示、銷(xiāo)售及售后服務(wù)等眾多領(lǐng)域里，當(dāng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)完成時(shí)應(yīng)用IPA可對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行諸如動(dòng)態(tài)拆裝、裝配分析、使用說(shuō)明、功能演示等

53、處理。不僅使產(chǎn)品設(shè)計(jì)的效率大大提高，而且使原本枯燥無(wú)味的工作變得生動(dòng)、直觀、有趣。IPA可應(yīng)用于設(shè)計(jì)工程師，客戶(hù)，制造工程師，現(xiàn)場(chǎng)組裝人員，實(shí)現(xiàn)費(fèi)用低廉，真實(shí)重現(xiàn)等效果和目的。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中，solidworks用來(lái)制作落鏢沖擊試驗(yàn)儀的動(dòng)態(tài)模擬，展示落鏢沖擊試驗(yàn)儀的外觀特征，其做出的結(jié)構(gòu)裝配體，用來(lái)供IPA插件做二次開(kāi)發(fā)，作出動(dòng)畫(huà)來(lái)模擬落鏢沖擊試驗(yàn)儀的工作過(guò)程。</p><p

54、>　　第二章 實(shí)驗(yàn)儀的設(shè)計(jì)步驟</p><p>　　2.1 落鏢沖擊實(shí)驗(yàn)儀的設(shè)計(jì)思想及方案確定</p><p>　　根據(jù)落鏢沖擊試驗(yàn)儀的原理，構(gòu)思出整臺(tái)儀器的結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)零部件的作用和功能，對(duì)各零部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行各零部件的裝配。試驗(yàn)機(jī)主要由導(dǎo)柱、升降手柄、支架、吸鏢電磁鐵、鏢體試樣夾具，捕捉器、機(jī)機(jī)座試樣夾具手柄及電控機(jī)構(gòu)組成。落鏢沖擊試驗(yàn)儀技術(shù)參數(shù)：1、鏢頭質(zhì)量；2

55、、 鏢頭半徑；3、試樣夾具；4、沖擊高度； 5、沖擊能量； 6、外形尺寸；7、重量。</p><p>　　根據(jù)裝配的效果圖，進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)?zāi)M，實(shí)現(xiàn)塑料薄膜落鏢沖擊實(shí)驗(yàn)的一個(gè)動(dòng)態(tài)模擬。本設(shè)計(jì)用Solidworks建立靜態(tài)模型，并用IPA進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬。在機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，盡量減少機(jī)械零部件的數(shù)量，以達(dá)到外形美觀、容易運(yùn)輸、安裝的效果。</p><p>　　2.2 測(cè)試儀的工作原理分析</p&g

56、t;<p>　　就算是同一塊薄膜，由于外界因素的影響，每次試驗(yàn)的結(jié)果也會(huì)不盡相同，因此本實(shí)驗(yàn)的就是測(cè)定50%的式樣破損時(shí)的能量，過(guò)程如下：試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，首先選擇試驗(yàn)方法，估計(jì)一個(gè)初始質(zhì)量和Δm值，進(jìn)行試驗(yàn)，這時(shí)吸持機(jī)構(gòu)工作，電磁鐵通電，將一頭為金屬桿的落鏢吸住，上夾具抬起，放入式樣后，與底座上的下夾具夾緊式樣。然后開(kāi)始落鏢，點(diǎn)擊“電磁”按鈕，這時(shí)，吸持機(jī)構(gòu)中的電磁鐵就會(huì)斷電，落鏢開(kāi)始自由下落。如果第一個(gè)試樣破損，用砝碼Δm減

57、少落體質(zhì)量；如果第一個(gè)不破，須用砝碼Δm增加落體質(zhì)量依此進(jìn)行試驗(yàn)?？傊?，利用砝碼減少或增加落體質(zhì)量，取決于前一個(gè)試樣是否破損。20個(gè)試樣試驗(yàn)后，計(jì)算破損總數(shù)N，如果N等于10，試驗(yàn)完成；如果N小于10，補(bǔ)充試樣后，繼續(xù)試驗(yàn)直到N等于10；如果N大于10，補(bǔ)充試樣后，繼續(xù)試驗(yàn)直到不破損的總數(shù)等于10為止，最后按照特定的公式計(jì)算沖擊結(jié)果。</p><p>　　2.3 各關(guān)鍵零部件及整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p>

58、<p>　　2.3.1 各零部件的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　(1)底座</b></p><p>　　采用SolidWorks三維軟件進(jìn)行落鏢沖擊試驗(yàn)儀各個(gè)零部件的繪制，圖2.1顯示SolidWorks繪制界面底座是整臺(tái)測(cè)定儀的基礎(chǔ)，它是用來(lái)支撐和固定其他零件和結(jié)構(gòu)，其立體效果如圖2.2所示?？紤]到底座的平衡性，設(shè)計(jì)成為長(zhǎng)方體，底座的四個(gè)支撐都是可以

59、調(diào)節(jié)的，通過(guò)調(diào)整下方的圓臺(tái)螺旋結(jié)構(gòu)可以使測(cè)定儀達(dá)到水平的效果。底座的氣動(dòng)加緊薄膜處有一金屬蓋，其中心位置有一“十”字形，用于調(diào)節(jié)底座平衡。使平衡錘在吸持結(jié)構(gòu)中電磁鐵的磁力作用下垂直向下，如果平衡錘的錘尖正好指向“十”字中心，則證明，平衡調(diào)節(jié)完成。圖2.3是底座的平面圖。</p><p>　　圖2.1 繪制界面</p><p>　　圖2.2 底座立體效果圖</p><

60、p>　　圖2.3 底座的平面圖</p><p><b>　?。?）上夾具：</b></p><p>　　上夾具是用于夾持薄膜的裝置。如圖2.4所示，尺寸與下蓋一一對(duì)應(yīng)，上夾具的兩個(gè)支柱與底座內(nèi)部連接，能夠在內(nèi)部氣囊的作用下上下運(yùn)動(dòng)，與下夾具的壓力至少為300KPa。環(huán)形夾具與式樣接觸表面有橡膠墊圈，能夠很好的夾住薄膜。與底座的裝配圖如圖2.5所示。</p

61、><p>　　圖2.4 上夾具效果圖</p><p>　　圖2.5 上夾具與底座裝配圖</p><p><b>　?。?）立柱：</b></p><p>　　立柱，固定在底座之上，它也起著用來(lái)支撐和固定其它零部件和結(jié)構(gòu)的作用。圖2.6是支架和底座的整體效果圖。上面的軸孔用來(lái)連接測(cè)試儀的頭部裝置，下面的軸孔用來(lái)來(lái)接底座。通三角

62、鐵與各部分連接。三角鐵的效果圖如圖2.7，圖2.8為裝配圖。</p><p>　　圖2.6 立柱效果圖</p><p><b>　　圖2.7三角鐵</b></p><p><b>　　圖2.8結(jié)構(gòu)圖</b></p><p><b>　　（4）吸持機(jī)構(gòu)：</b></p>

63、;<p>　　吸持機(jī)構(gòu)主要的作用就是吸持落鏢，里面有電磁鐵，通電時(shí)夾持主落鏢，斷電后力消失，能夠使落鏢自由下落。它與支架通過(guò)三角鐵相連，內(nèi)部有電磁鐵，電磁鐵最小吸附質(zhì)量為2000g。如圖2.9 頭部三角鐵效果圖如圖2.10裝配圖如圖2.11。</p><p>　　圖2.9 吸持機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　圖2.10 頭部三角鐵結(jié)構(gòu)圖</p><p&g

64、t;　　圖2.11 裝配圖</p><p><b>　?。?）落鏢：</b></p><p>　　用來(lái)沖擊塑料薄膜或薄片的落鏢通過(guò)磁力被吸持在吸持機(jī)構(gòu)上，磁力消失時(shí)，能夠自由下落，落鏢上可以放砝碼該變其質(zhì)量。落鏢的總長(zhǎng)度為300mm，其中，下部圓柄的半徑為20mm，圓柄鏈接在落鏢頭部平整面的中央，其縱軸垂直于此平整面，圓柄由非磁性材料制成。其效果圖如圖2.12。&l

65、t;/p><p>　　圖2.12 落鏢效果圖</p><p><b>　　（6）顯示器：</b></p><p>　　測(cè)試儀的工作需要顯示器來(lái)控制，不論是薄膜的夾緊與松弛，還是落鏢的左右下落，都需要顯示器來(lái)完成，試驗(yàn)結(jié)果也有顯示器輸出。其效果圖如圖2.13。</p><p>　　圖2.13 顯示器效果圖</p>

66、<p>　　2.3.2 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　本儀器經(jīng)過(guò)裝配后，效果圖如圖2.14所示。</p><p>　　簡(jiǎn)單的裝配過(guò)程，底座和支架通過(guò)兩個(gè)相反的三角鐵緊固的連在一起，支架和吸持機(jī)構(gòu)也通過(guò)三角鐵連接，當(dāng)完成裝配后，達(dá)到如圖14的效果。</p><p>　　圖2.14 總體效果圖</p><p>　　2.4 測(cè)試

67、儀的調(diào)整及操作過(guò)程</p><p>　　2.4.1 測(cè)試儀的調(diào)整</p><p>　　落鏢沖擊試驗(yàn)儀放一水平面上，平衡錘懸掛于吸持落鏢的位置，當(dāng)平衡錘靜止后，調(diào)節(jié)底座下的圓臺(tái)螺旋機(jī)構(gòu)，使平衡錘的錘尖正好指在金屬蓋的“十”字中心，那么證明測(cè)試儀調(diào)整完畢。</p><p>　　2.4.2 落鏢沖擊測(cè)試試驗(yàn)</p><p>　　落鏢沖擊試驗(yàn)儀調(diào)整后

68、開(kāi)始試驗(yàn)，首先是向底座充氣，使上夾具升起，放上薄膜后，上夾具壓緊薄膜開(kāi)始試驗(yàn)（注意，不要將手放于氣缸兩夾頭之間），試驗(yàn)操作系統(tǒng)如圖2.15：</p><p>　　圖2.15 顯示器操作面板</p><p>　　試驗(yàn)可選擇A法和B法，二者的區(qū)別在1.2已經(jīng)介紹，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中若出現(xiàn)故障，可按“復(fù)位”鍵，強(qiáng)制歸位。試驗(yàn)開(kāi)始首先估算一△m值，按“電磁”鍵，放上落鏢，開(kāi)始試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)出現(xiàn)薄膜“

69、沖破”或“未破”兩種情況，若薄膜被沖破，則減少落鏢上的砝碼以減少落體質(zhì)量，如果未被沖破，則增加砝碼數(shù)，20個(gè)式樣試驗(yàn)后，計(jì)算破損總數(shù)N，如果N等于10，實(shí)驗(yàn)完成，如果N不等于10，試驗(yàn)應(yīng)按如下進(jìn)行：a. 如果N小于10，補(bǔ)充式樣后，繼續(xù)試驗(yàn)，知道N等于10為止；b. 如果N大于10，補(bǔ)充式樣后，繼續(xù)試驗(yàn)，直到不破損的總數(shù)等于10為止。試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注意檢查式樣任何滑動(dòng)的跡象，該實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)舍棄。</p><p>　　

70、2.4.3 試驗(yàn)結(jié)果的處理</p><p>　　沖擊破損質(zhì)量Mf=M0+△M（A/N-0.5） （2-1）</p><p>　　式中：M0——造成試驗(yàn)破損時(shí)的最小落體質(zhì)量；△M——增減用的相同的砝碼質(zhì)量。</p><p><b>　?。?-2）</b></p><

71、;p>　　式中： ni——落體質(zhì)量為Mi時(shí)的式樣破損數(shù)；</p><p>　　Zi——落體質(zhì)量由M0到Mi時(shí)的砝碼數(shù)（M0時(shí)，Z為0）。</p><p>　　其中 （2-3）</p><p>　　上面的計(jì)算式比較復(fù)雜難懂，但它的本質(zhì)是：破損質(zhì)量為造成破損時(shí)的落鏢質(zhì)量的均

72、值減去砝碼增減量ΔM 的一半。增減ΔM 的一半的原因是每次加減的數(shù)量均為ΔM，而破損質(zhì)量應(yīng)在破與不破之間。</p><p>　　設(shè)造成破損的落鏢質(zhì)量有 ，在該質(zhì)量下破損次數(shù)為，顯然上式成立。那么根據(jù)上面陳述的原理，沖擊破損質(zhì)量可化簡(jiǎn)為：</p><p><b>　　（2-4）</b></p><p>　　化簡(jiǎn)后的公式表達(dá)更加清晰，所表示的意思也

73、更加明朗。</p><p>　　第三章 IPA動(dòng)態(tài)模擬</p><p><b>　　3.1動(dòng)態(tài)模擬操作</b></p><p>　　IPA插件的功能強(qiáng)大，在Solidworks有廣泛的應(yīng)用，但是目前看來(lái)國(guó)內(nèi)用的人較少。這次設(shè)計(jì)所用的是IPA v8.1英文版，由于沒(méi)有漢化版的下載，所以我對(duì)著英文操作面板翻譯學(xué)習(xí)了一個(gè)下午才學(xué)會(huì)如何去使用它，下面

74、將詳細(xì)介紹其操作過(guò)程。</p><p>　　安裝IPA插件，并運(yùn)行它，依次點(diǎn)擊“File”，“open”，彈出對(duì)話框，找到用已經(jīng)solidworks做好的測(cè)定儀裝配體文件(*.SLDASM)，將其打開(kāi)。如下圖3.1所示。</p><p>　　圖3.1 用IPA打開(kāi)測(cè)定儀模型</p><p>　　打開(kāi)后的文件，上方有一些命令面板，其左邊有樹(shù)狀結(jié)構(gòu)的測(cè)定儀部件圖，右邊是

75、效果圖。圖3.2為打開(kāi)測(cè)定儀裝配體文件后的效果，雖然會(huì)出現(xiàn)裝配體顯示較小，但還是可以很直觀地看到測(cè)定儀，從左邊的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)圖中還可以看到各零部件的基本關(guān)系。</p><p>　　圖3.2打開(kāi)后的效果圖</p><p>　　在左面的面板里選擇想要運(yùn)動(dòng)的對(duì)象，依次點(diǎn)擊“Schedule”，“Add Object”添加要運(yùn)動(dòng)的零件，如圖3.3-(a)，下方的Progress狀態(tài)條上就會(huì)出現(xiàn)剛才添加

76、的零件名稱(chēng)。再依次點(diǎn)擊“Paths”，“Create Path”創(chuàng)造運(yùn)動(dòng)路徑，如圖3.3-(b)。此時(shí)將會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話框，圖3.4為對(duì)話框的內(nèi)容，下面的復(fù)選框Add to schedule是用來(lái)設(shè)置想要將零件初始位置添加到的幀數(shù)，Steps between是零件運(yùn)動(dòng)的幀數(shù)，將零件放置到需要的初始位置，可點(diǎn)擊綠色的對(duì)號(hào)按鈕，0 of 0會(huì)變成1 of 1，再將零件放置到運(yùn)動(dòng)的末位置，在點(diǎn)擊綠色按鈕，1 of 1會(huì)變成2 of 2，也就是零

77、件的下一個(gè)位置標(biāo)號(hào)，可以在移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)零件到下一個(gè)目標(biāo)位置，以此類(lèi)推。當(dāng)設(shè)置完成后，單擊“OK”即可。</p><p>　　圖3.3添加物體和創(chuàng)建路徑命令</p><p>　　圖3.4 創(chuàng)造路徑面板</p><p>　　此時(shí)上方面板中的播放按鈕就會(huì)從灰色變成綠色，點(diǎn)擊就可以看零件的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，下方面板中對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)的零件的時(shí)間軸也會(huì)變成綠色，圖3.5。如果想再讓其他零件運(yùn)動(dòng)

78、，可以再添加零件，設(shè)置其運(yùn)動(dòng)過(guò)程。</p><p><b>　　圖3.5 時(shí)間軸圖</b></p><p>　　完成后可保存文件，同時(shí)也可以生成動(dòng)態(tài)的錄像，依次點(diǎn)擊“File”，“Save Animation”，彈出對(duì)話框，可設(shè)置保存類(lèi)型，鑒于目前常用的播放軟件，通常選用保存成avi(*.avi)格式的文件，可以在Frames per后添入每秒鐘需要播放的幀數(shù)，點(diǎn)擊O

79、ptions可以進(jìn)入到高級(jí)設(shè)置，來(lái)確定保存文件性質(zhì)的更多性質(zhì)，如圖3.6-(a)。設(shè)置完成后，單擊“保存”，又彈出一個(gè)對(duì)話框，可以設(shè)置視頻文件的壓縮質(zhì)量等其他細(xì)節(jié)，如圖3.6-(b)，最后設(shè)置完畢，確定即可。在目標(biāo)文件夾中就會(huì)出現(xiàn)剛才保存過(guò)的視頻文件，可以看到整個(gè)裝配體各個(gè)零部件的運(yùn)動(dòng)過(guò)程和配合過(guò)程，最終達(dá)到動(dòng)態(tài)模擬的效果。</p><p><b>　?。╝）</b></p>

80、<p><b>　　(b) </b></p><p>　　圖3.6 輸出視頻文件和調(diào)整文件性質(zhì)</p><p><b>　　3.2動(dòng)態(tài)模擬效果</b></p><p>　　圖3.7展示了由IPA所生成的動(dòng)態(tài)模擬過(guò)程截圖。1為開(kāi)始試驗(yàn)時(shí)，各個(gè)零部件的初始位置，塑料薄膜或薄片還未放入，落鏢被吸持機(jī)構(gòu)所吸持。2為上夾具

81、的抬起。3為放入薄膜后，上夾具下落，上下兩夾具加緊式樣。4、5、6是落鏢的下落過(guò)程，電磁鐵失去磁性，是落鏢自由下落。</p><p><b>　　2</b></p><p>　　3 4</p><p>　　5 6</p>

82、<p>　　圖3.7 動(dòng)態(tài)模擬截圖</p><p>　　將動(dòng)態(tài)模擬保存為視頻文件如圖3.8所示，圖3.9、圖3.10為動(dòng)態(tài)模擬的視頻播放效果的片段。</p><p><b>　　圖3.8 視頻文件</b></p><p>　　圖3.9 動(dòng)態(tài)模擬視頻播放效果（一）</p><p>　　圖3.10 動(dòng)態(tài)模擬視頻播

83、放效果（二）</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　落鏢沖擊測(cè)試儀是一種測(cè)試塑料薄膜或薄片沖擊破損質(zhì)量（破損能量）的儀器。本文根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于沖擊性能測(cè)試的要求，設(shè)計(jì)出一臺(tái)落鏢沖擊測(cè)試儀。對(duì)其工作原理、操作規(guī)程進(jìn)行了研究分析，用SolidWorks軟件設(shè)計(jì)了各個(gè)零部件，并且將其配合起來(lái)，完成了整體效果圖的展示，并論證了實(shí)際應(yīng)用的可行性。該儀

84、器操作簡(jiǎn)單、實(shí)用方便，能夠準(zhǔn)確對(duì)塑料薄膜的落鏢沖擊性能進(jìn)行測(cè)試。利用IPA插件做出了動(dòng)態(tài)模擬過(guò)程，將實(shí)驗(yàn)通過(guò)動(dòng)畫(huà)生動(dòng)地展示出來(lái)，給人更直觀的感覺(jué)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　董平. 落體式?jīng)_擊試驗(yàn)臺(tái)的不確定度分析與評(píng)定[J]. 江蘇省計(jì)量科學(xué)研究院報(bào), 2008（2）: 65~69.</p><p>　　

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