Onshape ® - это стороннее CAD-приложение, из которого можно импортировать модели с несколькими телами. Как и в других CAD-приложениях, для моделирования 3-D деталей и сочлененных сборок используется программное обеспечение Onshape. Onshape - это полностью облачное программное обеспечение, для запуска которого не требуется локальная установка.
Для использования программного обеспечения необходима активная учетная запись Onshape. На Simscape™ Multibody™ smexportonshape функция заменяет подключаемый модуль Simscape Multiobody Link в качестве средства экспорта CAD. Подключаемый модуль несовместим с Onshape и не может использоваться с моделями Onshape.
Модели Onshape похожи по составу на другие модели с множеством тел. Детали соединяются через пары, такие как Шарик, Ползун и Вращение, образуя шарнирные связи, механизмы и машины. Модели являются иерархическими с деталями и сопряжениями, вложенными в узлы, которые, в свою очередь, могут быть вложены в большие узлы.
Каждая модель Onshape существует в облачном документе. Документ может иметь несколько вкладок «Студия деталей» для моделирования деталей и «Сборка» для сопряженных деталей. Вкладка Среда детали (Part Studio) может содержать несколько деталей, которые могут быть смоделированы в относительных позициях, ожидаемых в конечной сборке, например, для формирования жестких групп во время сборки без помощи фиксированных пар.
Жесткие группы уникальны для моделей Onshape и отображаются в блоки Simulink ® Subsystem с жестко соединенными телами.
Модели Onshape и Simscape Multibody имеют разные стандартные термины для часто одинаковых вещей. Детали в модели Onshape - это тела в модели Simscape Multibody. Сопряжение и уравнения в модели Onshape являются соединениями и ограничениями в модели Simscape Multibody. Эти термины используются здесь взаимозаменяемо.
Рекомендуется зафиксировать одну деталь в каждом узле Onshape. Фиксированная деталь определяет местоположение опорной рамки элемента конструкции в импортированной модели. Необходимо зафиксировать исходную деталь непосредственно на вкладке узла, содержащей эту деталь. Детали, зафиксированные на вкладке корневой сборки, содержащей все другие элементы конструкции или тела, не влияют на расположение опорных рамок узла.
Убедитесь, что детали Onshape не содержат ошибок геометрии и что совмещения полностью определены. Если никакой приятель не будет существовать между двумя частями - то есть, если у них будет шесть относительных степеней свободы - то импортированная модель покажет Совместный блок с 6 финансовыми департаментами между соответствующими подсистемами тела. Зафиксируйте хотя бы одну деталь на уровне корневой сборки, чтобы предотвратить добавление такого блока между сборкой и рамкой мира.
Импорт модели Onshape в среду Simscape Multibody выполняется с помощью smexportonshape и smimport функции. smexportonshape функция преобразует модель Onshape в промежуточное представление, содержащее XML-файл и набор файлов STEP. smimport функция преобразует XML-файл в окончательную модель Simscape Multibody и вспомогательный файл данных.
Рабочий процесс импорта CAD Onshape
XML-файл предоставляет smimport функция данных, необходимых для воссоздания модели Onshape в среде Simscape Multibody. Этот файл называется файлом описания с несколькими телами и необходим для импорта модели.
Файлы STEP предоставляют импортированную модель после создания геометрии 3-D, необходимой для визуализации тел на панелях визуализации твердотельных блоков и в обозревателе Mechanics Explorer. Файлы называются файлами геометрии и являются необязательными для импорта модели.
Ссылки на файлы геометрии содержатся в твердотельных блоках импортированной модели. При отсутствии файлов геометрии или изменении путей к файлам геометрия тела больше не отображается на панелях визуализации твердотельных блоков и в обозревателе Mechanics. Моделирование не влияет при условии, что модель в противном случае остается действительной.
Остальные параметры блока задаются в терминах переменных MATLAB ®, определенных в поддерживающем файле данных, сгенерированном smimport функция. Переменные хранятся в одной структуре данных, причем имена полей данных и индексы идентифицируют параметры блока, которым соответствуют переменные, например ,smiData.Solid(2).mass.
Вы можете использовать smexportonshape и smimport для импорта содержимого только вкладок сборки Onshape. На вкладках Part Studio отсутствует необходимая информация для создания полного XML-файла многоформатного описания и создания smexportonshape функция к ошибке. Другие вкладки документа Onshape, такие как «Чертеж» и «Папка», представляют ту же проблему и не могут быть экспортированы.
Можно экспортировать геометрию детали непосредственно из документа формы с помощью элемента «Экспорт формы». Эта функция позволяет сохранять геометрии в различных форматах, но только два из них совместимы с моделями Simscape Multibody - STL и STEP. После экспорта геометрии можно по отдельности импортировать в твердотельные блоки Simscape Multibody. См. раздел Импортированные твердотельные формы.
Перед экспортом модели Onshape smexportonshape функция должна аутентифицировать учетную запись Onshape и убедиться, что приложение Simscape Multibody Exporter имеет разрешение на доступ к моделям Onshape.
Аутентификация выполняется один раз за сеанс MATLAB и основана на протоколе, известном как OAuth2. Чтобы вы могли подтвердить свою учетную запись, smexportonshape функция автоматически открывает страницу входа Onshape при первой попытке экспорта сеанса.
Необходимо предоставить приложению Simscape Multibody Exporter разрешения на доступ только один раз, пока они не будут отозваны. Чтобы можно было задать разрешения для приложения, smexportonshape функция автоматически открывает страницу авторизации приложения Onshape при первой попытке экспорта.
Вы можете отозвать разрешения в любое время со страницы Приложения Onshape.
OAuth2 - это протокол аутентификации, который делегирует процесс аутентификации службе, размещающей учетную запись - в данном случае Onshape. Веб-сайт oauth.net описывает протокол как ключ камердинера, который предоставляет сторонним приложениям, таким как Simscape Multibody, доступ к некоторым, но не ко всем аспектам вашей учетной записи. В частности, Simscape Multibody может получать доступ к данным разрешений приложения, но не может просматривать или хранить ваши личные учетные данные.
Simscape Multibody может сопоставлять все сопряженные элементы Onshape, но касательные к эквивалентным блокам. Сопоставления являются простыми, с лишь незначительными различиями между именами пар и блоков. В таблице показаны сопоставления, используемые при импорте модели.
| Оншапе-Мате | Блок или элемент Simscape Multibody |
|---|---|
| Мяч | Сферическое соединение |
| Цилиндрический | Цилиндрическое соединение |
| Закрепленный | Прямая линия связи |
| Параллель | Зависимость угла |
| Контактный слот | Штифтовое щелевое соединение |
| Плоский | Плоское соединение |
| Закрученный назад | Шарнир вращения |
| Ползунок | Призматический сустав |
Уравнения формы, такие как «Зубчатое колесо» (Gear) и «Линейное» (Linear), не поддерживаются. Все уравнения в модели игнорируются во время импорта. Часто можно моделировать игнорируемые уравнения с помощью блоков Simscape Multibody, например, с помощью блока «Ограничение общей передачи» (Common Gear Constraint) для моделирования уравнения зубчатого колеса между двумя зубчатыми колесами. Перед добавлением таких блоков может потребоваться создать и тщательно разместить новые кадры.
smexportonshape функция ожидает URL-адрес вкладки Onshape Assembly в качестве аргумента. Документ Onshape часто содержит среду Part Studio, чертеж и другие вкладки. Если непреднамеренно указать URL-адрес для неправильной вкладки документа, не содержащей сборку, функция выдает ошибку.
Детали формы без назначенного материала переводятся в тела Simscape Multiobody с нулевой инерцией. Такие безмассовые тела могут вызвать сбой моделирования из-за вырожденных ошибок массы. Предупреждение MATLAB идентифицирует все безмассовые тела, идентифицированные в модели, если таковые имеются. Можно вручную задать массу безмассового тела после импорта с помощью блока «Твердое тело кирпича» для этого тела. Однако рекомендуется перед экспортом всегда пытаться назначить материал каждому телу сборки.
Сопряжение по форме, такое как Касательная (Tangent) и уравнения, такие как Зубчатое колесо (Gear), не поддерживаются. smexportonshape функция выдает предупреждение, определяющее все неподдерживаемые пары и отношения, если таковые имеются. Неподдерживаемые пары не сопоставляются в модели Simscape Multibody. Список сопряжений Onshape, которые можно импортировать, см. в разделе Сопоставление с многоканальными блоками Simscape.
Параметры блока в импортированной модели находятся в единицах измерения по умолчанию в рабочем пространстве модели Onshape. Эти единицы часто включают смесь, полученную из SI, CGS и других единичных систем. Можно изменить единицы измерения для всей модели в рабочем пространстве модели Onshape и для отдельного блока в импортированной модели Simscape Multibody.
Можно создать бесплатную учетную запись и создать собственную модель сборки в учетной записи Onshape или импортировать ее в нее. Многие модели сборки Onshape являются общедоступными. Все такие модели можно импортировать в среду Simscape Multibody.