Simcenter 3D Motion独特的子机构装配
1 概述
在多体动力学的分析中，有时候模型会由很多复杂的系统组成，这时候如果我们在一个机构模型里面将这个复杂的系统全部创建出来的话，将导致模型数据量特别大，比如机构部件很多，部件之间的连接也很多，等等。往往这时候如果模型仿真发现错误的时候，调试起来显得无从下手，因为数据量很大，比较不容易找到错误所在。通常的做法是将复杂的系统分成若干个子系统，各个子系统分别建立机构动力学模型，这样每个子机构相对来说比较独立，相对简单，然后可以对每个子机构进行简单的仿真测试，比如装配仿真。确保每一个子机构动力学模型没有问题后，再将各个子机构装配成完整的整机模型，这样当整机模型发生错误的时候，你只需要检查子机构之间的连接是否出现了问题就可以了，这样将一个复杂的系统模型问题逐级分解到子系统，大大提高了我们的模型调试效率。而且，当我的子系统有重复使用的时候，我们的子机构动力学模型可以重复使用，而不需要多次建立重复的子系统模型了。这样也相较于直接建立整机模型来说，减少了很多没必要的重复工作，提高了建模效率。而且相同的子机构可以应用到不同的整机模型中，重复利用，大大提高了模型的利用率。
在Simcenter 3D Motion中的子机构动力学装配可以非常方便地实现上述功能，而且还具有非常独特的一些功能，本文就为您讲解Simcenter 3D Motion独特的子机构装配。
2 子机构装配的几何映射
在Simcenter 3D Motion中可以将子机构几何图形映射到具有相同名称和功能的部件，而无需更改部件结构和零件计数。选择“使用几何图形映射”时，Motion会将部件导航器中的选定零部件映射到当前模型。由于零部件不重复，因此装配结构更清晰、更易于管理。
例如，假设您有一个线框模型，该模型用作成品CAD零件和运动模型的模板。如果合并完成的CAD零件和运动模型而不映射几何体，则最终将得到重复的线框零件。使用“添加子机构”对话框中的“使用几何图形映射”选项可以消除零件的这种重复。部件导航器以灰色显示映射的零部件。“运动导航器”在具有映射几何体的子机构的“状态”列中显示映射的几何体。
几何映射过程：
1.识别或创建一个template.prt文件，该文件将用于完成的CAD零件，并作为运动模板（模拟文件）的主零件。
2.使用步骤1中的共享template.prt文件构建运动模板模型。
3.在步骤1中，创建包含来自template.prt文件的CAD数据的最终CAD部件。
4.将步骤2中创建的运动模板模型作为子机构添加到模型中。确保选中“添加子机构”对话框中的“使用几何图形映射”复选框。
5.覆盖运动体。
将子机构模板添加到运动模型时，最终的CAD模型将用作主零件。运动模型的位置与最终的CAD模型的位置相匹配，但当求解并设置动画时，最终的CAD模型不会在动画中移动。必须将最终CAD模型与运动模板模型相关联。要执行此操作，请替代运动体定义以包含最终的CAD几何体。如果最终CAD模型包含用于动态计算的零件质量，请替代运动实体并将“质量特性”设置为“自动”。
下面这个视频是几何映射的简单操作视频：
3 子机构装配的覆盖
当你在主模型中添加子机构模型时，你可以设置子机构导入的装配位置。
Absolution Origin:全局坐标系原点导入。
CSYS to CSYS:参考坐标系导入。
Move：移动位置导入。
这三种导入方法非常灵活，你可以选择合适的使用。
当导入模型完成后，我们需要在主模型文件中修改子机构设置，即对子机构数据进行覆盖操作，使得子机构与主模型，子机构与子机构之间能正确连接起来，形成一个完整的模型。一般我们需要覆盖的数据包括：部件，铰链，连接等。
特别要注意的是，当我们覆盖替换完一个部件后，要将被替换的部件设置为失效状态。比如说，子机构悬架模型里面的车身部件要被主模型整车模型的车身部件替换和覆盖，我们首先将悬架子模型里面的车身设置为失效状态，这样在悬架子模型中与车身相关的铰链和连接都会同时失效，这时我们就可以轻易找到还需要覆盖的与车身相关的铰链和连接等。覆盖完成后，我们可以启用这些铰链和连接，同时确保车身是失效的。这样就正确的将整车的车身和悬架连接起来了，而且不会导致车身部件在模型中的重复。
模型覆盖完毕后，就可以进行仿真分析了。而且在主模型中的覆盖操作不会影响子机构模型的设置，当你在新窗口中打开子模型时，你会发现那些覆盖操作并没有存在于子模型中，这样就非常方便你的子模型保持独立和重复利用了。下面这个视频是一个子机构装配的操作视频：
4 小结
本文介绍了Simcenter 3D Motion中独特的子机构装配功能，几何映射功能可以使我们在设计早期利用草图和线框快速建立机构动力学模型分析机构动态特性，对我们的性能目标设定和目标分解具有非常实际的工程意义。当详细设计CAD数据有了之后，可以快速将最终CAD数据映射到动力学模型上，从而进一步评估详细设计的系统性能。子机构装配的覆盖，操作非常灵活，具有广泛的实用性，而且使得我们的子机构可以实现多层机构的嵌套装配，使得模型的层次感更加的清晰，大大减少建模和调试时间，加速分析流程。
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