# 平面机械模型库


# 概述

TYMechanics2D 平面机械模型库,包括多种力源、平面环境重力、平面组件、运动副、传感器等模型。模型支持三个自由度设置,包括沿 x 和 y 轴向的平移以及绕 z 轴的旋转。模型元素可在 3D 视图中进行动画演示。该库可应用于各类平面运动机械的系统设计和运动学及动力学仿真分析,例如挖掘机机械臂模型设计和系统运动学分析、车辆悬架系统振动特性分析等,用户可根据实际需求搭建高粒度平面机械模型及系统模型。

# 功能要点

  • 提供标准的平面重力环境

    定义了全局坐标系、坐标轴直径、铰链长度等通用参数,提供了默认的重力设置和动画显示,使模型的参数化更加方便。

  • 具备丰富的元件模型

    提供标准形式的力源、运动组件、运动副模型,支持用户快速地搭建平面机械运动系统。

  • 支持与 1D、3D 机械模型交互

    提供标准的机械接口,可以实现与 1D、3D 机械组件模型的交互,实现复杂机械系统模型的开发。

# 模型库目录

TYMechanics2D 平面机械模型库提供了多种力源模型、平面组件模型、运动副模型、传感器模型、平面重力环境模型等,利用这些模型可以快速搭建平面机械系统,进行平面机械系统运动学分析。

名称 描述
UsersGuide 用户指南 提供模型库概述、联系方式、版本说明等介绍文档
World2D 平面重力环境 定义所有可能的通用参数,使模型的参数化更加方便
Parts 组件库 提供不同种类的平面组件模型,如刚性杆,刚体,弹簧阻尼等
Joints 运动副库 提供组件之间连接的运动副模型,如移动副,转动副等
Visualizers 可视化库 提供视图上显示模型,如可视化箭头、可视化坐标系
Sensors 传感器库 提供不同类型的传感器模型,采集模型信号
Sources 边界库 提供平面机械所需的各种源模型,如力源,力矩源等
Interfaces 接口库 提供模型库组件的接口组件,可用于模型组件的开发,如多体接口

# 主要模型

# 应用场景

  • 平面运动模型运动学和动力学仿真与验证

    支持平面机构运动学及动力学计算,分析机构间传动关系和受力情况,通过仿真验证机构运动特性、运动状态和动力性能的正确性。

  • 复杂平面运动机构设计与验证

    本平面机械库提供二维机械组件来模拟机械系统,例如机器人、机械装置、车辆载具等。通过仿真验证系统的有效性和计算结果的正确性。

  • 平面机械系统力学分析

    支持计算平面机构运动副中受力情况,分析平面机械系统各机构间产生平动和转动的原因。

# 应用案例

基于 TYMechanics2D 平面机械模型库,结合曲柄滑块机构活塞运动的物理原理,快速搭建对应的模型。通过调整主动件转速、杆长、质量块质量等参数,研究从动件滑块运动和受力情况,分析曲柄滑块机构运动特性和运动干涉情况,评价机构工作性能要求。

系统模型:

动画显示前视图:

连杆 A 空间运动轨迹: