活动 2：定义建模约束

在本活动中，您将定义建模约束，以确保形状优化设计符合特定设计预期。

夹持臂由具有一个或更多臂的机器人用来抓取对象。新的臂设计必须能够提升和移动相同的重量。臂由两个销固定到为，在仿真过程中需要考虑到该约束。在新设计中需要保留臂的以下两个区域：销的螺栓孔和臂的夹持面。此外，您希望使新设计在厚度方向上对称，就像原始设计一样。

在本活动中，您将完成以下任务：

使用销约束来约束模型以用于仿真目的
将载荷应用到夹持曲面，以确保设计可以处理压缩载荷
保留两个螺栓孔周围的材料，以确保销可以按预期工作。
创建在厚度方向上对称的平面，以便新设计像原始设计一样在厚度方向上对称。

约束之前和之后的模型

在应用建模约束之前的夹持臂（左侧）和应用了建模约束的夹持臂（右侧）。

前提条件

活动 1 已完成。

步骤

在“径向”和“轴向”方向上，将“销约束”应用到每个螺栓孔的内表面。
1. 单击 （“仿真”工作空间 >“设置”选项卡 >“约束”面板 >“结构约束”）以打开“结构约束”对话框。
2. 将“类型”设置为 “销”。
3. 分别选择两个螺栓孔的内表面作为两个目标面。
4. 确认选择了 “径向”和 “轴向”方向。
5. 单击“确定”以接受命令并关闭“结构约束”对话框。
在夹持曲面的法线方向上应用 500 N 的力。该夹持臂由机器人用来抓取对象。生成的形状必须处理夹持曲面上的压缩载荷。
1. 单击 （“仿真”工作空间 >“设置”选项卡 >“载荷”面板 >“结构载荷”）以打开“结构载荷”对话框。
2. 在“结构载荷”对话框中，将“类型”设置为 “力”，并将“方向类型”设置为 “法向”。
3. 在夹持面上单击以选择它作为目标面。
4. 输入 500 N 的载荷。
5. 确保载荷以压缩方式作用在曲面上（即指向曲面），然后单击“确定”。
在大螺栓孔周围保留 8 毫米的材料，在小螺栓孔周围保留 5.5 毫米的材料，以便销可以按预期工作。夹持臂由两个销固定到位。
1. 单击 （“仿真”工作空间 >“设置”选项卡 >“形状优化”面板 >“保留区域”）以打开“保留区域”对话框。
2. 如果在打开模型后您更改了模型视点，请单击在 ViewCube 上方显示的 “主视图”以恢复默认的等轴测视图。
3. 单击大螺栓孔的内表面以选择它作为质心位置面。
4. 将半径调整为 8 毫米。
5. 单击“确定”以接受命令并关闭“保留区域”对话框。
6. 对于小螺栓孔重复步骤 a 到步骤 e，将半径调整为 5.5 毫米。
创建在厚度方向上对称的平面，以便优化的形状像原始夹持臂设计一样在厚度方向上对称。
1. 单击 （“仿真”工作空间 >“设置”选项卡 >“形状优化”面板 >“对称平面”）以打开“对称平面”对话框。
2. 选择夹持臂的顶面。
3. 单击“确定”以接受命令并关闭“对称平面”对话框。