使用 Analytix 进行机械设计与分析:从草图到动态模拟
Analytix 是一款软件工具,旨在帮助用户创建、分析和解决几乎任一机械设计问题,尤其是包含运动部件的设计。通过易于使用的构造变分几何引擎和 Windows 用户界面,用户可以像使用纸笔一样,在 Analytix 上绘制设计几何图。用户可以对几何图进行标注、添加尺寸和约束。
Analytix 的强大之处在于系统能够根据尺寸信息构建几何图形。在传统的 CAD 软件中,用户必须先提供几何图形,随后再从中提取尺寸信息。而在 Analytix 中,用户可以灵活地通过设计参数来制定问题的解决方案。Analytix 并不是一个仅能处理已有设计的绘图软件,而是一个概念工具,允许用户自由调整设计参数,以找到合适的几何解决方案。
除了提供易于使用且功能强大的草图和标注工具外,Analytix 还具备多种强大的分析能力。当几何图形草绘并合理标注尺寸后,用户可以使用 Analytix 来分析设计的静态、运动学、动力学以及公差特性。为了使用这些分析功能,用户可能需要提供初始条件和模型约束,例如速度、加速度、公差、质量、施加的力、弹簧、阻尼器和执行器。基于用户提供的信息,Analytix 可以进行完整的力分析,包括静态分析、反动力学分析、运动学分析和公差分析。
Analytix 还能以易于理解的表格和图形形式展示分析结果,支持将数据导出到其他 Windows 应用程序(如电子表格软件)中,以便进一步分析和优化。
Analytix 的功能可以分为以下几类:
- 绘图功能
- 分析功能
- 动画功能
- 计算器和方程功能
- 支持功能
- 绘图功能
Analytix 的绘图功能允许用户创建用于建模所需机械装置的图纸。这些功能包括:
草图功能:
用户可以绘制点、线段、圆角、弧线、圆和构造线等图形元素,以创建设计的几何图形。Analytix 的绘图模型与其他 CAD 应用程序不同,它允许用户在不考虑尺寸的情况下自由手绘几何图形,这种灵活性使用户能够快速绘制出粗略的几何图形,而无需被尺寸细节困扰。在绘制完几何图形后,用户可以添加尺寸。一旦几何图形添加了尺寸,Analytix 将自动按比例重新绘制图形。
标注功能:
标注功能允许用户在图纸上添加字母数字标记。用户可以将之前定义的变量用于表达式中,并且每当发生变化时,Analytix 会自动更新这些表达式。
尺寸功能:
用户可以手动为几何图形指定尺寸,或者让 Analytix 自动为其标注尺寸。尺寸功能允许用户指定:线段长度、平行线之间的距离、点到线的垂直距离、两点之间的距离、两条线之间的夹角、圆或弧与圆、弧或线之间的切线,以及点在直线或圆上的位置。此外,Analytix 还可以自动为几何图形标注尺寸。
编辑功能:
用户可以通过编辑功能选择单个、多个、相同类型的图形实体,或选择图纸中的所有实体。选定实体后,用户可以修改其数值,或者将其剪切或复制到剪贴板中。此外,用户还可以将剪贴板中的内容粘贴到图纸中。
约束功能:
约束功能允许用户指定两个或多个线段应在同一条直线上,或两个或多个点及圆心应重合。通过这些功能,用户还可以固定某个点或线段,并设置某条线段为垂直或水平。
视图功能:
视图功能允许用户移动或旋转图纸,缩放图纸,隐藏图纸中的选定实体(例如所有尺寸或标注),并取消隐藏实体。为了更好地控制可见内容,视图功能允许用户将图纸中的实体分配到 16 个层中的一个或多个层上,并对选定的层应用隐藏或取消隐藏功能。
分析功能:
Analytix 提供多种分析功能,用户可以在完成几何草图后,分析其设计的静态、运动学、动力学和公差特性。基于输入的参数和约束,Analytix 能够进行静态分析、反动力学分析、运动学分析和公差分析,并生成相应的分析报告。
动画功能:
动画功能让用户能够动态展示机械系统的运动情况,帮助用户直观地观察设计在实际工作中的表现。
计算器和方程功能:
Analytix 内置了一个功能强大的计算器,允许用户在设计过程中直接进行数值计算,并能够通过方程解决复杂的设计问题。
支持功能:
除了上述核心功能,Analytix 还具备一些辅助功能,例如数据导出功能,能够将分析结果导出到电子表格软件中,方便进一步的分析与优化。