论文导读：在目前大学机械类系列课程教学中，各种制造业信息化软件的学习越来越多，如Catia,Pro/E，UGNX等软件。机构中任意构件或点的相对速度和加速度及位移。对于运动驱动比较复杂或结构比较复杂的机构来说，做理论上的计算和分析往往比较困难，有时候要使用近似的方式求得结果，而且在解析过程中有些连杆的质量会被忽略以方便计算，由于UGNX4.0是一个CAD/CAE/CAM一体化软件，因此可以从建模到仿真无缝连接，可以通过UGNXCAD模块建立复杂的机构，对于三维实体模型，在UGNXMotion模块中可以对该实体添加材料并能自动找到该实体的质心及惯性矩，还可以为运动副添加复杂的运动驱动，最后通过动画仿真及图表功能生成想要的速度、加速度、位移和力的曲线。（2）进入运动仿真（Animation）对话框，设置时间为0.1秒，步数为50步。在《理论力学》的教学中引入NXMotion模块后，学生对运动学的知识更感兴趣，体会更加深刻。
关键词：UG，NX4.0，《理论力学》，刚体运动学，运动仿真，速度，加速度
1.前言
在目前大学机械类系列课程教学中，各种制造业信息化软件的学习越来越多，如Catia,Pro/E，UG NX等软件。通常这些软件只是作为一门独立的课程来讲授。我系不但开设有UG NX课程，而且在大学四年中将UG NX CAD/CAE/CAM/PLM模块贯穿其中，不管是教学还是课程设计都是以UG NX为主要辅助工具，将理论知识与应用软件相结合。论文格式。论文格式。
使用UG NX 4.0 Motion模块可以对机构进行运动学分析、动力学分析、干涉分析、轨迹跟踪、及生成速度、加速度、位移和力的图表曲线，使用UG NX 4.0 Motion可以轻松解决以下理论力学问题：
运动学：点的运动和刚体的基本运动；机构中任意构件或点的相对速度和加速度及位移；有复杂运动驱动的机构的运动分析。
动力学：刚体的平动和定轴转动；质点的振动；碰撞；连杆之间的作用力与反作用力。
对于运动驱动比较复杂或结构比较复杂的机构来说，做理论上的计算和分析往往比较困难，有时候要使用近似的方式求得结果，而且在解析过程中有些连杆的质量会被忽略以方便计算，由于UG NX 4.0 是一个CAD/CAE/CAM一体化软件，因此可以从建模到仿真无缝连接，可以通过UG NX CAD模块建立复杂的机构，对于三维实体模型，在UG NX Motion模块中可以对该实体添加材料并能自动找到该实体的质心及惯性矩，还可以为运动副添加复杂的运动驱动，最后通过动画仿真及图表功能生成想要的速度、加速度、位移和力的曲线。大大提高了分析精度和效率。论文格式。
2. 使用理论知识解析四杆机构的平面运动
在理论力学解决刚体平面运动的速度问题中一般使用以下三种方法：1.基点法；2.速度投影法；3.速度瞬心法。以机械工业出版社2007年1月出版的《理论力学解题和应试指南》（蔡泰信 编著）第143页6-6为例：
在图1所示的四连杆机构中，当曲柄OA铅垂向上时，摇杆BC也铅垂向上，且B和O点在同一水平线上；曲柄OA具有顺时针的角速度 =10rad/s和角加速度 =5rad/ 。已知OA=r=0.3m，BC= =1m，AB=l=1.2m,试求该瞬时杆AB的角速度和角加速度，以及点B的速度和加速度大小。
图1
鉴于本文篇幅有限，中间过程省略，最后书中例题的结果为：
杆AB的角速度 =0；杆AB的角加速度 =18.1 rad/
点B的速度 =3m/s；点B的加速度 = m/=11.35 m/
3. 在UG NX 4.0 Motion模块中分析
该例题在UG NX中的解决流程如图2所示。
图2
3.1建模
该例题属于运动学仿真，因此不必建立实体模型。从起始菜单进入UG NX建模（Modeling）模块，使用草图（Sketch）命令画出必要的线段，并按照例题中所给的尺寸完全约束即可。
3.2 运动仿真
（1），从起始菜单进入UG NX运动分析（Motion）模块，将分析环境设置为运动学，定义OA为连杆L001，AB为连杆L002 ，BC为连杆L003 ，OA与地之间为旋转副J001，运动驱动为10+5t，单位：rad/s。OA与AB之间为旋转副J002，AB与BC之间为旋转副J003，BC与地之间为旋转副J004。在B点处添加标记点A001。如图3所示。
图3
（2）进入运动仿真（Animation）对话框，设置时间为0.1秒，步数为50步。动画仿真完毕，点击“生成图表”（Graphing）进入定义图表对话框，将运动副J003的绝对角速度和角加速度的幅值作为“定义的曲线”，将来图表中这两条曲线就是AB的角速度和角加速度曲线，将标记点A001的速度和加速度的幅值作为“定义的曲线”，将来图表中这两条曲线就是B点的速度和加速度曲线，如图4所示。确定后生成图表如图5所示。
图4
图5
在图5所示图表中Time为0时标记出四条曲线的值，它们自上而下分别为B点的速度、AB杆的角加速度、B点的加速度、AB的角速度。因此：
杆AB的角速度=0；杆AB的角加速度=18.07 rad/
点B的速度=3000mm/s=3m/s；点B的加速度=11350m m/=11.35m/s
与书中例题的计算结果一致。
4 结束语
在《理论力学》的教学中引入NX Motion 模块后，学生对运动学的知识更感兴趣，体会更加深刻。使用NX Motion可以解决更精确的解决复杂结构的运动学及动力学仿真问题，使学生能在以后的机构设计中得到广泛的应用。
参考文献
[1] 蔡泰信 理论力学解题和应试指南[M]. 机械工业出版社 2007年1月
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