Импорт Onshape
Что такое Onshape?
Onshape® является сторонним приложением CAD, из которого можно импортировать модели мультитела. Как и в других приложениях CAD, программное обеспечение Onshape используется для моделирования 3-D деталей и сочлененных сборок. Onshape является программным обеспечением с полным облаком и не полагается на локальную установку.
Для использования программного обеспечения необходимо иметь активную учетную запись Onshape. Область Simscape™ Multibody™ smexportonshape функция заменяет плагин Simscape Multibody Link, поскольку это означает экспорт CAD. Плагин несовместим с Onshape и не может использоваться с моделями Onshape.
Что в модели Onshape?
Модели Onshape аналогичны по составу другим моделям мультитела. Детали соединяются через сопряжения, такие как Ball, Slider и Revolute, чтобы сформировать сочлененные редактирования, механизмы и машины. Модели являются иерархическими, детали и сопряжения вложены в узлы, которые, в свою очередь, могут быть вложены в большие узлы.
Каждая модель Onshape существует в документе облака. Документ может иметь несколько вкладок Среда детали (Part Studio) для моделирования деталей и вкладки Сборка (Assembly) для сопряжения деталей. Вкладка Part Studio может иметь несколько деталей, и они могут быть смоделированы в относительных положениях, ожидаемых в конечной сборке - например, чтобы сформировать твердые группы во время сборки без помощи Fixed mates.
Твердые группы являются уникальными для моделей Onshape и отображаются в Simulink® Блоки Subsystem с жестко связанными телами.
Слово о терминологии
Модели Onshape и Simscape Multibody имеют различные стандартные условия для того, что часто являются одинаковыми вещами. Части в модели Onshape являются телами в модели Simscape Multibody. Пары и связи в модели Onshape являются шарнирами и ограничениями в модели Simscape Multibody. Эти термины используются здесь взаимозаменяемо.
Подготовка модели к импорту
Рассмотрите возможность фиксации одной детали в каждом элементе конструкции Onshape. Фиксированная деталь определяет расположение опорной системы координат элементов конструкции в импортированной модели. Необходимо зафиксировать ссылочную деталь непосредственно на вкладке элемента конструкции, содержащей эту деталь. Детали, фиксированные на вкладке корневой сборки - детали, содержащие все другие элементы конструкции или тела - не влияют на расположение систем координат элемента конструкции.
Убедитесь, что ваши детали Onshape не имеют ошибок геометрии и что ваши спутники полностью определены. Если между двумя частями - то есть если они имеют шесть относительных степеней свободы - не существует спаривания - импортированная модель покажет 6-DOF Joint блок между соответствующими подсистемами тела. Исправьте хотя бы одну деталь на корневом уровне сборки, чтобы предотвратить добавление такого блока между сборкой и Лабораторной системой координат.
Импорт модели Onshape
Вы импортируете модель Onshape в окружение Simscape Multibody с помощью smexportonshape и smimport функций. 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
Сведения о промежуточных файлах
XML- файл обеспечивает smimport функция, данные она нужна в порядок, чтобы воссоздать модель Onshape в окружение Simscape Multibody. Этот файл упоминается как файл описания мультитела и требуется для импорта модели.
Файлы STEP обеспечивают импортированную модель, после ее генерации, 3-D геометрию, необходимую для визуализации тел в панелях визуализации твердых блоков и Mechanics Explorer. Файлы называются файлами геометрии и являются необязательными для импорта модели.
Сведения об импортированной модели
Файлы геометрии указаны в твердых блоках импортированной модели. Если файлы геометрии отсутствуют или пути к файлам изменяются, геометрия тела больше не отображается в панелях визуализации твердых блоков и Mechanics Explorer. Симуляция не влияет при условии, что модель в противном случае все еще действительна.
Оставшиеся параметры оставшегося блока заданы в терминах MATLAB® переменные, определенные в вспомогательном файле данных, сгенерированные smimport функция. Переменные хранятся в одной структуре данных с именами полей данных и индексами, идентифицирующими параметры блоков, которым соответствуют переменные - например, smiData.Solid(2).mass.
Что можно импортировать?
Вы можете использовать smexportonshape и smimport функций для импорта содержимого только вкладок Onshape Assembly. На вкладках Part Studio отсутствует необходимая информация, чтобы сгенерировать полный файл описания мультитела XML и вызвать smexportonshape функция к ошибке. Другие вкладки документа Onshape, такие как Чертеж и Папка, представляют одну и ту же проблему и не могут быть экспортированы.
Если вам нужно импортировать отдельные детали
Можно экспортировать геометрию детали непосредственно из документа Onshape с помощью функции экспорта Onshape. Эта функция позволяет вам сохранять геометрии в различных форматах, но только две совместимы с моделями Simscape Multibody - STL и STEP. После экспорта геометрии могут быть индивидуально импортированы в твердые блоки Simscape Multibody. См. раздел Импортированные твердые фигуры.
Проверка подлинности пользователей и разрешения учетной записи
Прежде чем вы сможете экспортировать модель Onshape, smexportonshape функция должна аутентифицировать вашу учетную запись Onshape и проверить, что приложение Simscape Multibody Exporter имеет разрешение доступа к вашим моделям Onshape.
Аутентификация происходит один раз за сеанс работы с 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.
Вы должны предоставить приложению Simscape Multibody Exporter разрешения доступа только один раз, пока они не будут отозваны. Чтобы вы могли задать разрешения для приложения, smexportonshape функция автоматически открывает страницу авторизации приложения Onshape при первой попытке экспорта.
Можно в любой момент отозвать разрешения на странице Onshape Applications.
О протоколе OAuth2
OAuth2 протокол аутентификации, который делегирует процесс аутентификации сервису, на котором размещена учетная запись - в данном случае, Onshape. Веб-сайт oauth.net описывает протокол как ключ valet, который предоставляет сторонним приложениям, таким как Simscape Multibody, доступ к некоторым, но не всем аспектам вашего аккаунта. В частности, Simscape Multibody может получить доступ к данным о разрешениях приложения, но он не может видеть или хранить ваши личные учетные данные входа.
Отображение с блоками Simscape Multibody
Simscape Multibody может сопоставить все пары Onshape, но Tangent, с эквивалентными блоками. Эти отображения просты, выделяются лишь небольшие различия между именами пар и блоков. Таблица показывает отображения, используемые во время импорта модели.
| Onshape Mate | Simscape Multibody Block или функция |
|---|---|
| Мяч | Spherical Joint |
| Цилиндрический | Cylindrical Joint |
| Закрепленный | Линия прямого соединения |
| Параллель | Angle Constraint |
| Контакт Паза | Pin Slot Joint |
| Плоский | Planar Joint |
| Закрученный назад | Revolute Joint |
| Ползунок | Prismatic Joint |
Отношения на форме, такие как Зубчатая передача и Линейная, не поддерживаются. Все отношения в модели игнорируются во время импорта. Часто можно смоделировать проигнорированные зависимости с помощью блоков Simscape Multibody - например, с помощью блока Common Gear Constraint, чтобы смоделировать отношение Передачи между двумя шестернями. Вам может потребоваться создать и тщательно разместить новые системы координат перед добавлением таких блоков.
Предупреждения и ошибки импорта Onshape
Недопустимые URL-адреса сборки
smexportonshape функция ожидает в качестве аргумента URL-адрес вкладки Onshape Assembly. Документ Onshape часто содержит вкладки Part Studio, Drawing и другие. Если вы непреднамеренно задаете URL-адрес для неправильной вкладки документа - не содержащей сборку - функция выдает ошибку.
Тела с нулевыми массами
Части Onshape без назначенного материала перемещаются в тела Simscape Multibody с нулевой инерцией. Такие безмассовые тела могут привести к сбою симуляции из-за вырожденных массовых ошибок. Предупреждение MATLAB идентифицирует все безмассовые тела, идентифицированные в вашей модели, если таковые имеются. Можно вручную задать массу безмассового тела после импорта, используя блок Brick Solid для этого тела. Однако в качестве наилучшей практики всегда пытайтесь назначить материал каждому телу в сборке перед его экспортом.
Неподдерживаемые пары и связи
Одноуровневые сопряжения, такие как Тангенс (Tangent) и такие связи, как Зубчатая передача (Gear), не поддерживаются. smexportonshape функция выдает предупреждение, идентифицирующее все неподдерживаемые пары и связи, если таковые имеются. Неподдерживаемые спутники не отображаются ни в что в модели Simscape Multibody. Список сопоставлений Onshape, которые можно импортировать, см. в разделе «Отображение с блоками Simscape Multibody».
Физические единицы измерения
Параметры блоков в импортированной модели указаны в модулях по умолчанию в рабочем пространстве Onshape модели. Эти модули часто включают смесь, полученную из СИ, CGS и других единичных систем. Можно изменить модули для всей модели в рабочем пространстве модели Onshape и для отдельного блока в импортированной модели Simscape Multibody.
Получение моделей Onshape для импорта
Вы можете создать бесплатный аккаунт и создать свою собственную модель сборки в - или импортировать ее в - свой аккаунт Onshape. Многие модели сборки Onshape являются общедоступными. Можно импортировать все такие модели в окружение Simscape Multibody.