download - CAD Magazine

simulatie
een as ronddraait zullen automatisch
ook de onderdelen meebewegen die
daar aan vast zitten. Dit geeft echter
alleen informatie over de kinematica
van het model. Voor het testen van de
dynamische eigenschappen dient het
model te worden geëxporteerd vanuit
SolidWorks naar SimMechanics. Met
behulp van de knop ‘Save As
SimMechanics’ wordt de benodigde
informatie opgeslagen in de vorm van
een XML-bestand. Deze knop komt
automatisch beschikbaar als een plugin
hiervoor is geïnstalleerd in
SolidWorks. Vanuit andere CAD-pakketten
zijn ook XML-bestanden te exporteren,
maar deze dienen wel speciaal
te worden aangepast zodat ze aan
de benodigde technische voorwaarden
voldoen.
Het XML-bestand is te openen in het
programma MATLAB/Simulink.
Zoals de naam al doet vermoeden is
dit een programmeeromgeving inclusief
simulatiemogelijkheden. MAT-
LAB is een typische commando-omgeving
waarbij de gebruiker bewerkingsopdrachten
kan invoeren in het
programma. Wie een bepaalde serie
bewerkingen achter elkaar wil invoeren,
kan hiervoor een script schrijven
dat door MATLAB is in te lezen en
uit te voeren. Meer ervaren programmeurs
kunnen het programma ook
gebruiken om algoritmes te programmeren
voor specifieke simulaties.
Dynamica
Simulink is een grafische omgeving,
waarin functies worden weergegeven
als blokken in een blokschema. Zo
wordt nu ook het ingelezen CAD-model
weergegeven, waarbij de gebruiker
zelf nog annotaties kan invoeren
over de berekening en gegevensstroom
binnen het schema. In veel gevallen
zal het dynamisch gedrag van
het mechanisme invloed hebben op
de werking van het totale systeem. De
trilling van een machine kan bijvoorbeeld
van invloed zijn op de kwaliteit
van de daarmee gemaakte producten.
Om de invloed van deze zaken te
kunnen simuleren zal de gebruiker
ook de regelingen en besturingen willen
opnemen in zijn schema. Samen
met het dynamisch model van het
mechanisme is het zo mogelijk om de
exacte werking van een machine te
bepalen, zoals de motor uit ons voorbeeld.
Al met al komt er zo een schema
tot stand dat vergelijkbaar is met
het oorspronkelijke CAD-model: de
onderdelen van het CAD-model zijn
in het schema opgenomen, maar dan
met hun dynamisch gedrag.
Functies
MATLAB/Simulink kent vele functies
die kunnen worden gebruikt door
het betreffende blok in het blokschema
te plaatsen. Zo is er bijvoorbeeld
de integrator die op basis van de
ingegeven snelheid, de positie kan
bepalen van een onderdeel. Ook zijn
er apart verkrijgbare ‘blocksets’ die
bedoeld zijn voor specifieke doelgroepen:
SimMechanics is daar één
van, speciaal bedoeld voor het modelleren
van ‘rigid body’ systemen in
3D. Deze blockset is ook in staat om
een vrij ruwe visualisatie te geven
van het totale systeem. Daarnaast kan
eventueel ook een door SolidWorks
gegenereerd VRML-bestand worden
gebruikt als basis voor een animatie.
De truc bij het maken van een model
is om te beginnen met een eenvoudige
versie en deze vervolgens uit te
breiden en stapje voor stapje te verbeteren.
Een robotarm moet bijvoorbeeld
een bepaalde beweging maken
om een onderdeel op een aangegeven
plaats neer te leggen. Als ten gevolge
van die beweging de arm blijkt na te
trillen, kan dit een probleem zijn voor
de positioneernauwkeurigheid. Ook
dit gedrag kan dan in het model worden
opgenomen om te bepalen hoe
snel de arm kan bewegen en hoe lang
er daarna gewacht moet worden voordat
het te verplaatsen voorwerp kan
worden neergelegd.
De software van The MathWorks
wordt al op grote schaal toegepast in
de automobiel- en luchtvaartindustrie
en is vooral ook door de toevoeging
van SimMechanics interessant voor
andere werktuigbouwkundige industrieën
zoals wat de producent zelf
noemt Industrial Automation &
Machinery.
www.mathworks.nl
CADMagazine Jul./Aug. 2006-5 29