MV-1026：曲線-曲線（CVCV）高次ペア拘束の構築

このステップでは、カム-フォロワーモデルにポイントを作成します。

1. 新しいMotionViewセッションを開始します。
2. 以下のいずれかの方法で、Add Point or PointPairダイアログを開きます：
   • ProjectブラウザのModelを右クリックしてAdd Reference Entity > Pointを選択します。
   • Model-Referenceツールバーで、（Point）アイコンを右クリックします。
3. LabelにPivotPointと入力します。デフォルトの識別子を受諾します。
4. OKをクリックします。
5. Propertiesタブをクリックし、X、Y、Z座標値を0.0と指定します。
6. 表 1に指定したポイントについて、手順2から4までを繰り返します。

   表 1.

   Point	X	Y	Z
   FollowerShaftCM	0.0	67.5	0.0
   FollowerTransJoint	0.0	85.0	0.0
   FollowerRevJoint	0.0	30.0	0.0
   CamCM	0.0	-14.1604	0.0

このステップでは、カム-フォロワーモデルにボディを作成します。

1. 以下のいずれかの方法で、Add Body or BodyPairダイアログを開きます：
   • ProjectブラウザのModelを右クリックしてAdd Reference Entity > Bodyを選択します。
   • Model-Referenceツールバーで、（Body）アイコンを右クリックします。
2. ダイアログで、Cam、FollowerShaftおよびFollowerRollerボディを追加します。
   1. 1つ目のLabelにCamと入力します。適用（Apply）をクリックします。
   2. 2つ目のLabelにFollowerShaftと入力します。適用（Apply）をクリックします。
   3. 3つ目のLabelにFollowerRollerと入力します。
   4. OKをクリックし、Add Body or BodyPairダイアログを閉じます。
      作成したボディがモデルツリーのBodiesフォルダーの下に現れます。
3. 各ボディについてのPropertiesパネルで、表 2に示される情報を指定します。

   表 2.

   Body	Mass	Ixx	Iyy	Izz	Ixy	Iyz	Izx
   Cam	0.1724	59.339	62.6192	121.240	0.0	0.0	0.0
   FollowerShaft	0.0072	3.4270	0.0144	3.4270	0.0	0.0	0.0
   FollowerRoller	0.0030	0.0251	0.0251	0.0375	0.0	0.0	0.0

4. Camボディについて、CM Coordinateタブの設定を指定します。
   1. Use center of mass coordinate systemボックスをチェックします。
   2. をダブルクリックします。
   3. Select a Pointダイアログで、CamCMを選択します。
   4. OKをクリックします。
   5. 軸の方向のプロパティについては、デフォルトの設定を受諾します。
5. FollowerShaftボディについて、CM Coordinateタブの設定を指定します。
   1. Use CM Coordsysボックスをチェックします。
   2. をダブルクリックします。
   3. Select a Pointダイアログで、FollowerShaftCMを選択します。
   4. OKをクリックします。
   5. 軸の方向のプロパティについては、デフォルトの設定を受諾します。
6. FollowerRollerボディについて、CM Coordinateタブの設定を指定します。
   1. Use CM Coordsysボックスをチェックします。
   2. をダブルクリックします。
   3. Select a Pointダイアログで、FollowerRevJointを選択します。
   4. OKをクリックします。
   5. 軸の方向のプロパティについては、デフォルトの設定を受諾します。

このステップでは、カム-フォロワーモデルにジョイントを作成します。

1. 以下のいずれかの方法で、Add Joint or JointPairダイアログを開きます：
   • ProjectブラウザのModelを右クリックしてAdd > Constraint > Jointを選択します。
   • Model-Constraintsツールバーで、（Joints）アイコンを右クリックします。
2. CamPivotジョイントを作成します。
   1. Add Joint or JointPairで、LabelにCamPivotと入力します。
   2. TypeにRevolute Jointを選択します。
   3. OKをクリックします。
   4. Connectivityタブでをダブルクリックし、Camとします。
   5. をGround Bodyとし、OKをクリックします。
   6. Connectivityタブでをダブルクリックし、PivotPointとします。
   7. Alignment Axisをに変更します。VectorをGlobal Zにします。
3. FollowerTransJointを作成します。
   1. Add Joint or JointPairで、LabelにFollowerTransJointと入力します。
   2. TypeにTranslational Jointを選択します。
   3. OKをクリックします。
   4. Connectivityタブでをダブルクリックし、FollowerShaftとします。
   5. をGround Bodyとし、OKをクリックします。
   6. Connectivityタブでをダブルクリックし、FollowerTransJointとします。
   7. Alignment Axisをに変更します。VectorをGlobal Yにします。
4. FollowerRollerJointを作成します。
   1. Add Joint or JointPairで、LabelにFollowerRollerJointと入力します。
   2. TypeにRevolute Jointを選択します。
   3. OKをクリックします。
   4. Connectivityタブでをダブルクリックし、FollowerRollerとします。
   5. をFollowerShaftとし、OKをクリックします。
   6. Connectivityタブでをダブルクリックし、FollowerRevJointとします。
   7. Alignment Axisをに変更します。VectorをGlobal Zにします。

このステップでは、カム-フォロワーモデルにマーカーを作成します。

1. 以下のいずれかの方法で、Add Marker or MarkerPairダイアログを開きます：
   • ProjectブラウザのModelを右クリックしてAdd > Reference Entity > Markerを選択します。
   • Model-Referenceツールバーで、（Marker）アイコンを右クリックします。
2. CamMarkerを作成します。
   1. Add Marker or MarkerPairダイアログで、LabelにCamMarkerと入力します。
   2. OKをクリックします。
   3. PropertiesタブでをダブルクリックしてCamとし、OKをクリックします。
   4. Propertiesタブでをダブルクリックし、PivotPointとします。
   5. OKをクリックします。軸の方向については、デフォルトの設定を受諾します。
3. FollowerMarkerを作成します。
   1. Add Marker or MarkerPairダイアログで、LabelにFollowerMarkerと入力します。
   2. OKをクリックします。
   3. PropertiesタブでをダブルクリックしてFollowerRollerとし、OKをクリックします。
   4. Propertiesタブでをダブルクリックし、FollowerRevJointとします。
   5. OKをクリックします。軸の方向については、デフォルトの設定を受諾します。

このステップでは、カム-フォロワーモデルにボディとジョイントのグラフィックスを作成します。

1. 以下のいずれかの方法で、Add Graphics or GraphicPairダイアログを開きます：
   • ProjectブラウザのModelを右クリックしてAdd > Reference Entity > Graphicsを選択します。
   • Model-Referenceツールバーで、（Graphics）アイコンを右クリックします。
2. ダイアログで、LabelにCamと入力します。
3. ドロップダウンメニューからFileをクリックします。

   
   
   図 2.

4. （File Browser）アイコンをクリックし、モデルフォルダーからCamProfile.h3dを開きます。
5. OKをクリックします。
6. Connectivityタブでをダブルクリックし、グラフィックスをCamボディとします。
7. 手順1を繰り返し、もう一つのグラフィックスを作成します。LabelにFollowerShaftと入力します。
8. ドロップダウンメニューからCylinderを選択し、OKをクリックします。
9. Connectivityタブでをダブルクリックし、グラフィックスをFollowerShaftボディとします。
10. をダブルクリックし、FollowerShaftCMを選択します。続いて、OKをクリックします。
11. Alignment Axisをに変更します。VectorをGlobal Yにします。
12. Propertiesタブで、表 3にリストされている値を指定します。

    表 3.

    Property	値
    Length	75
    Offset	-37.5
    Radius 1	2.000
    Radius 2	2.000

13. CapのプロパティにCap Both Endsを選択します。
14. 手順1を繰り返し、もう一つのグラフィックスを作成します。表 4および表 5に与えられているスペックを使用します。

    表 4.

    Name	Type			Direction（）
    FollowerRoller	Cylinder	FollowerRoller	FollowerRevJoint	Global Z

    表 5.

    Property	値
    Length	5.0
    Offset	-2.5
    Radius 1	5.000
    Radius 2	5.000

15. CapのプロパティにCap Both Endsを選択します。
16. 表 6と表 7にあるスペックを用いて、CamPivotGraphicOneおよびCamPivotGraphicTwoを作成します。

    表 6.

    Name	Type			Direction（）
    CamPivotGraphicOne	Cylinder	Ground Body	PivotPoint	Global Z
    CamPivotGraphicTwo	Cylinder	Cam	PivotPoint	Global Z

    表 7.

    Name	プロパティ	値
    CamPivotGraphicOne	Length	7.5
    	Offset	-3.75
    	Radius 1	4.000
    	Radius 2	4.000
    CamPivotGraphicTwo	Length	7.6
    	Offset	-3.8
    	Radius 1	2.000
    	Radius 2	2.000

17. RollerPivotGraphicOneとRollerPivotGraphicTwoを作成します。
    1. FollowShaft上にPut RollerPivotGraphicOneを置きます。Propertiesで、長さ7.5、半径2と指定します。
    2. FollowerRoller上にPut RollerPivotGraphicTwoを置きます。Propertiesで、長さ7.6、半径1と指定します。
18. FollowerTransJointGraphicを作成します。
    1. Add Graphics or GraphicPairダイアログで、Boxを選択します。
    2. Connectivityタブでをダブルクリックし、グラフィックスをGround Bodyとします。
    3. TypeドロップダウンメニューからCenterを選択します。
    4. をダブルクリックし、FollowerTransJointを選択します。続いて、OKをクリックします。
    5. axis orientationの下で、Z-axisにベクトルGlobal Zを、ZX planeにベクトルGlobal Xを選択します。
    6. Propertiesタブで、表 8にリストされている値を指定します。

       表 8.

       Property	値
       Length X	15
       Length Y	10
       Length Z	10

    モデルは図 3ようになるはずです。

    
    
    図 3.

このステップでは、カムとローラーを定義するカーブを作成します。

1. 以下のいずれかの方法で、Add Curveダイアログを開きます：
   • ProjectブラウザのModelを右クリックしてAdd > Reference Entity > Curveを選択します。
   • Model-Referenceツールバーで、（Curves）アイコンを右クリックします。
2. LabelにCamProfileと入力し、OKをクリックします。
3. Propertiesタブで、１つ目のドロップダウンメニューを使って、カーブを2D Cartesianから3D Cartesianに変更します。
4. ドロップダウンメニューをクリックし、カーブタイプをClosed curveに設定します。
5. xラジオボタンをクリックします。
6. をクリックし、CamProfile.csvを開きます。
7. 図 4に示されているカーブのプロパティを選択します。

   図 4.

8. yラジオボタンをクリックします。ComponentをColumn 2に変更します。

   
   
   図 5.

9. zラジオボタンをクリックします。ComponentをColumn 3に変更します。

   
   
   図 6.

10. ステップ1を繰り返します。ダイアログで、LabelにFollowerRollerProfileと入力します。
11. OKをクリックします。
12. Propertiesタブで、１つ目のドロップダウンメニューを使って、カーブを2D Cartesianから3D Cartesianに変更します。
13. ドロップダウンメニューをクリックし、カーブタイプをClosed curveに設定します。
14. xラジオボタンをクリックします。ドロップダウンメニューからMathをクリックします。
15. Expression Builderで、5*sin(2*PI*(0:1:0.01))と入力します。
16. yラジオボタンをクリックし、ドロップダウンメニューからMathを選択します。
17. Expression Builderで、5*cos(2*PI*(0:1:0.01))と入力します。
18. zラジオボタンをクリックし、ドロップダウンメニューからMathを選択します。
19. Expression Builderで、0.0*(0:1:0.01)と入力します。

このステップでは、CVCV（曲線－曲線）ジョイントを作成します。

1. 以下のいずれかの方法で、Add AdvJointダイアログを開きます：
   • ProjectブラウザのModelを右クリックしてAdd > Constraint > Advanced Jointを選択します。
   • Model-Referenceツールバーで、（Advanced Joint）アイコンを右クリックします。
2. ダイアログで、LabelにCVCVと入力します。
3. ドロップダウンメニューからCurveToCurveJointを選択し、OKをクリックします。
4. Connectivityタブで各コレクター（、、、）をダブルクリックし、図 7に示す結合を指定します。

   図 7.

このステップでは、式を使ってカムの動きを指定します。

1. 以下のいずれかの方法で、Add Motion or MotionPairダイアログを開きます：
   • ProjectブラウザのModelを右クリックしてAdd > Constraint > Motionを選択します。
   • Model-Referenceツールバーで、（Motion）アイコンを右クリックします。
2. ダイアログ内で、LabelにCamMotionと入力し、OKをクリックします。
3. Connectivityタブで、をダブルクリックします。CamPivotを選択し、OKをクリックします。
4. Propertiesタブで、ドロップダウンメニューのExpressionにより動きを定義します。
5. Expression欄に、`10*TIME`と入力します。

   
   
   図 8.

このステップでは、負のY方向に重力を指定します。

1. Projectブラウザで、Misc. > Formsをクリックして拡張します。
2. Formsフォルダーで、Gravityをクリックします。パネル内で、以下の値を指定します。
   • X Component = 0
   • Y Component = -9810
   • Z Component = 0

このステップでは、出力応答を指定します。

1. 以下のいずれかの方法で、Add Outputダイアログを開きます：
   • ProjectブラウザのModelを右クリックしてAdd > General MDL Entity > Outputを選択します。
   • Generalツールバーで、（Outputs）アイコンをクリックします。
2. ダイアログで、LabelにCVCV Reactionと入力し、OKをクリックします。
3. Propertiesタブで、ドロップダウンメニューのExpressionにより動きを定義します。
4. F2欄内をクリックし、ボタンをアクティブにします。
5. ボタンをクリックします。
6. Expression Builderで、式を'CVCV({aj_0.idstring},1,2,0)'と入力します。

   
   
   図 9.

7. OKをクリックします。
8. F3、F4、F6、F7、F8について、手順4から6までを繰り返します。式内の3番目のパラメータはそれぞれ3、4、6、7、8に変更します。
   CVCV（id、jflag、ref_marker) 関数は、CVCVジョイントの反力を戻します。

   • id CVCVジョイントのID
   • jflag 0はIマーカー、1はJマーカーにかかる反力、
   • comp 反力の成分
   • ref_marker 参照マーカー（0はGlobal Frameを意味する）

このステップでは、カム-フォロワーモデルを実行します。

1. ツールバーで、（Run）をクリックします。
2. Runパネルで、図 10にリストされている値を指定します。

   
   
   図 10.

3. Save and run current modelラジオボタンをクリックします。
4. （ブラウザアイコン）をクリックし、ソルバーファイルの名称を指定します。
5. Saveをクリックします。
6. （Check Model）ボタンをクリックし、モデルのエラーを確認します。
7. ソルバーを起動するために、Runボタンをクリックします。
8. ソルバーが完了したら、（Start/Pause Animation）ボタンをクリックし、アニメーションを見ます。

このステップでは、アニメーションの確認とフォロワーのY変位をプロットする方法について学習します。

1. ソルバーがジョブを完了すると、Animateボタンがアクティブになります。Animateをクリックします。
   （Start/Pause Animation）ボタンをクリックし、アニメーションを見ます。

   この機構に含まれるフォロワーの変位のプロファイルにも注目する必要があります。そのためには、フォロワーの重心のY位置をプロットします。

2. Page Controlsツールバーで、 > をクリックします。下部右側のウィンドウをクリックしてアクティブにします。
3. アプリケーション選択ドロップダウンメニューを使って、クライアントをMotionSolve から HyperGraph 2D に切り替えます。
4. Curvesツールバーから（Build Plotsl）アイコンをクリックします。
5. （ブラウザアイコン）をクリックし、result.abfファイルを読み込みます。
6. Plotパネルを図 11に示すとおり設定します。

   図 11.

7. 適用（Apply）をクリックします。これにより、フォロワーの重心のY位置をプロットします。
   フォロワーのY変位のプロファイルは、図 12に示すようになっているはずです。

   図 12.

   X-軸プロパティを１つのサイクルにズームインするよう設定した場合、プロファイルは図 13のようになります。

   
   
   図 13.

このステップでは、フォロワーローラーのCVCV反力のY輪郭をプロットすることによって、潜在的なリフトオフについてカムフォロワーの機構をチェックします。

1. （Add Page）をクリックし、セッションに新規ページを追加します。
2. クライアントをHyperGraph 2D に切り替えます。
3. （Build Plots）をクリックします。
4. （ブラウザアイコン）をクリックし、result.abfファイルを読み込みます。
5. Plotパネルを図 14に示すとおり設定します。

   
   
   図 14.

6. OKをクリックし、フォロワーローラーのCVCV反力のYプロファイルをプロットします。

   
   
   図 15.

7. x軸をスケーリングして、プロファイルを１つのサイクルについて見てみます。

   
   
   図 16.

   図 16に示されたとおり、フォロワーにかかるCVCV反力のY成分は常に正となっています。引く反力はなく、CVCVモデルはこの機構に適しています。