Adams培训PPT幻灯片

1,吉速车队Adams/car培训,2,为何要使用ADAMS？,车辆建模,车辆各系统使用参数、曲线进行描述：如悬架的刚度，阻尼等,将模型组成细化到零部件，赋予零部件属性,模型结构相对简单，方便快速建模和进行控制仿真，但简化一定细节，与实物关联度不强，准确性稍低,主要用于控制系统的设计和仿真,需要所有部件的全部属性，工作量大，建模繁琐，但直接反应部件对模型的影响，相对更真实,较多用于整车厂车辆设计开发和性能测试,3,一、软件的安装及运行,课程使用ADAMS2013版本进行讲解安装文件如下图所示：,1.1软件的安装：,注：以管理员身份运行计算机全名：“开始”菜单右键单击“计算机”属性（win7）网卡物理地址：“开始”菜单“运行”“cmd”“ipconfig/all”安装过程中可能会提示错误，选择忽略。,4,一、软件的安装及运行,1.2软件的启动关闭电脑中的360优化大师及安全卫士等其他杀毒软件，其可能造成软件的突然关闭。启动安装软件时安装的证书管理器LMTOOLS（每次开机后）,选择“start/stop/reread”标签，选中中间对话框中的“ADAMS”勾选下面的“forceservershutdown”，点击“stopserver”单击“startserver”，重新启动软件证书。注：某些电脑不需要此步骤。,5,一、软件的安装及运行,1.3激活模板编辑器ADAMS/car在安装时未启动模板编辑器，需进行激活,修改之后adams/acar的打开界面变为,Standardinterface进入装配和仿真操作Templatebuilder进入模板编辑器两种工作模式可通过键盘F9进行切换,方法：在安装软件的盘符中搜索“acar.cfg”（在软件安装路径及系统环境路径中各有一个，其中acar.cfg是共享配置文件，.acar.cfg是个人配置文件，需要分别修改）双击打开之后将其中“environment”后的“standard”改为“expert”,6,二、文件结构及基本操作,2.1整车模型结构,车辆装配组件文件结构：运行车辆仿真的为“.asy”装配组件文件(assembly),7,二、文件结构及基本操作,2.1整车模型结构,以上各种文件分类存储于数据库分类子库（.tbl）中.如：装配文件放在assemblies.tbl中，子系统放在subsystems.tbl中，模板放在templates.tbl中，属性文件分类放置，如：弹簧属性文件放在springs.tbl中，减振器属性文件放在dampers.tbl中,Adams/acar自带数据库有共享数据库（shared_car_database.cdb）和个人数据库（private.cdb），用户可根据需要自己添加数据库路径。,共享数据库路径为“安装路径acarshared_car_database.cdb”其中存储有可用于试验和演示的文件范例。,导入自建数据库过程：“tools”工具栏“databasemanagement”“adddatabasetosession”对新目录进行命名后，在“databasepath”中选择目标目录，确定。,8,二、文件结构及基本操作,文件管理菜单(File),常用功能：新建、打开、保存、关闭、导入、导出,2.2标准模式下的菜单基本操作（常用）,9,二、文件结构及基本操作,编辑菜单(Edit),常用功能：修改（modify），用于修改选中元素的特性也常使用选中元素后右键菜单中的modify代替,可视性（appearance），用于修改选中元素的显示特征也常使用选中元素后右键菜单中的appearance代替,2.2标准模式下的菜单基本操作（常用）,10,二、文件结构及基本操作,显示菜单(View),常用功能：Assembly选择当前显示的装配Subsystem选择当前显示的子系统Pre-Set系统预设的几个观察视角Position/Orientation用户自行使用的视角RenderMode线框显示、阴影显示等,注：左侧为显示菜单中内容，右侧为右键菜单中内容,2.2标准模式下的菜单基本操作（常用）,Layout分区域显示,11,二、文件结构及基本操作,显示菜单(View),常用功能：MessagewindowMessagewindow用于显示模型加载信息，仿真过程信息，警报和错误信息等重要信息，一般不需要自己调用，在加载模型和仿真过程中会自动弹出。,设置单击左下角“setting”可进行设置上边设置显示内容，下面选择显示错误的类别,2.2标准模式下的菜单基本操作（常用）,12,二、文件结构及基本操作,2.2标准模式下的菜单基本操作（常用）,调整菜单（Adjust）,功能：在装配中调整命中特定类型的参数常用功能：Hardpoint，ParamenterVariable等，,注：只改变subsystem中的参数，不影响template中的设置,对于每种类型参数都有Table列表Modify修改等功能菜单中参数的类型将在后面的课程中介绍,13,二、文件结构及基本操作,2.2标准模式下的菜单基本操作（常用）,仿真菜单（Simulate）,功能：进行各种类型的仿真操作常用功能：SuspensionAnalysis，Full-vehicleanalysis等，,SuspensionAnalysis,Full-vehicleanalysis,14,二、文件结构及基本操作,2.2标准模式下的菜单基本操作（常用）,简单整车仿真实例：脉冲转向工况（直线行驶方向盘角脉冲输入）,SimulateFull-vehicleanalysisOpen-loopSteeringEventImpulsesteer,装配名称,仿真名称,仿真长度（s）,仿真步数：adams的仿真方式（离散的状态计算）,仿真方式（交互/后台/只输出文件）,路面文件,初始车速,档位设置,最大方向盘转角（）,脉冲时间长度（s）,脉冲输入开始时间（s）,方向盘的输入方式（力/转角/力矩/长度）,15,二、文件结构及基本操作,2.2标准模式下的菜单基本操作（常用）,简单整车仿真实例：脉冲转向工况（直线行驶方向盘角脉冲输入）,回顾菜单（Review）,功能：进行仿真后的操作常用功能：AnimationControl（动画控制），PostprocessingWindow（后处理窗口）等，,动画控制键,单帧控制键（1步1帧）,仿真名称（默认最近一次仿真）,视窗相对位置（默认地面，可设置任意部件）,视角设置（可使用旋转命令代替）,轨迹线设置（可设置任意marker点做轨迹）,动画设置（动画时间区间、循环次数、动画速度）,16,二、文件结构及基本操作,2.2标准模式下的菜单基本操作（常用）,简单整车仿真实例：脉冲转向工况（直线行驶方向盘角脉冲输入）,后处理窗口PostprocessingWindow(按键F8),查看数据库结构,类型设置PlotingAnimaitionReportsplot3D,坐标轴选项,绘图,17,二、文件结构及基本操作,2.2标准模式下的菜单基本操作（常用）,简单整车仿真实例：脉冲转向工况（直线行驶方向盘角脉冲输入）,后处理窗口查看结果,横坐标参数默认为时间（验证曲线为离散点），修改横坐标参数（画图方式：按时间顺序对应点的连线）,选择查看plot,选择simulation（显示名称的组成）,选择filter（通常都在userdefined）,选择result（选择自带的参数（创建自己需要的request将在建立模板中进行讲解）,选择要观察的分量（分量方向由request中参数确定，必要时需进入模板进行查看）,surf快速生成图像（显示多条曲线的方法不同单位参数的显示）,18,二、文件结构及基本操作,2.2标准模式下的菜单基本操作（常用）,后处理窗口曲线处理功能,后处理窗口曲线处理功能,添加文本框,曲线的数学计算,恢复全屏尺寸,曲线选点,选择放大,19,二、文件结构及基本操作,2.2标准模式下的菜单基本操作（常用）,设置菜单（Setting）,功能：对adams工作环境等进行设置常用功能：单位设置(units)、背景颜色设置(viewbackgroundcolor)等，,单位设置部分参数设置及仿真结果中无单位,背景颜色设置,20,二、文件结构及基本操作,2.2标准模式下的菜单基本操作（常用）,工具菜单（Tools）,进入模板编辑器（按键F9）,数据库管理器（添加、修改、移除数据库路径）,曲线管理器,命令浏览器：用于快速查找所要使用的命令,数据库浏览器,合计质量,测量距离（测量marker点之间的距离）,宏操作,21,二、文件结构及基本操作,2.2标准模式下的菜单基本操作（常用）,工具菜单（Tools）数据库浏览器功能：快速浏览所有软件现在打开的模型的组成及结构,浏览,显示属性,备注,重命名,信息,部件拓扑信息,连接拓扑关系,拓扑图,连接关系,多选清单,22,二、文件结构及基本操作,2.2标准模式下的菜单基本操作（常用）,工具菜单（Tools）合计质量功能：对选中的部分进行质量及转动惯量的计算和显示。,所选/全部,添加/替换/不显示,23,二、文件结构及基本操作,2.3键盘鼠标基本操作键盘快捷键常用操作,按键r拖动鼠标旋转,按键t拖动鼠标平移,按键z拖动鼠标缩放,按键v可视化切换（两种模式的显示内容）,按键shift+s实体/线框显示切换,按键f匹配全屏显示,按键ctrl+s无地面匹配全屏显示,注：菜单中选项后的代表键盘操作方法，其中小写字母，如代表按下键盘r键进行操作，大写字母，如,代表按下Shift+S键进行操作。,24,二、文件结构及基本操作,2.3键盘鼠标基本操作右键菜单（界面）,点击空白位置|可视化操作,点击部件位置|当前位置所有部件,可视化操作,25,二、文件结构及基本操作,2.3键盘鼠标基本操作右键菜单（对话框中）,填入文件名的对话框,浏览：在当前软件打开的文件中选择,搜索：选择数据库进一步查找文件,文本：对框中的内容清除、剪切、复制、粘贴,26,二、文件结构及基本操作,2.3键盘鼠标基本操作右键菜单（对话框中）,文本：对框中的内容清除、剪切、复制、粘贴,填入部件、元素的对话框,27,二、文件结构及基本操作,2.4模板文件结构组成模板的组成元素,硬点（hardpoint）：建立部件及其他元素的位置基点，是建模的基础属于大地（不运动），无方向,结构框(Constructionframe)：与硬点相似，有方向，属于大地（不运动）,标记点(marker)：属于部件的点元素，随部件运动，有方向,一般部件（generalpart）：基于点建立的有方向、质量、惯量的刚性体，模型中传递力和运动的实际部件,柔性体（flexiblebody）：MNF文件外部导入的柔性部件接口件（interfacepart）：用于连接柔性体和刚性体的无质量部件,非线性多义梁（nonlinearbeam）：一种简化的弹性体（在建钢板弹簧处介绍）,安装件（mountpart）：用于连接模型内部部件与其他子系统,转接件（switchpart)：实现多个部件之间的选择性连接,28,二、文件结构及基本操作,2.4模板文件结构组成模板的组成元素,几何体：由三角臂、杆件、圆柱体等基本几何元素组成的实体模型,ADAMS中的几何体只起到形象化的作用，其依附于一般部件，并不影响模型的受力及运动关系（对于模型可有可无）。,铰链(Joint)：刚性连接包括：移动副(translational)、转动副(revolute)、圆柱副(cylindrical)、球形副(spherical)、平面副(planar)、固定副(fixed)、点线约束(inline)、点面约束(inplane)、方向约束(orientation)、平行约束(parallel_axes)、垂直约束(perpendicular)、恒速副(convel)、万向节(hooke)创建铰链时会在部件上创建两个标记点（Imarker、Jmarker）,衬套(Bushing)：柔性连接创建的衬套通过属性文件设定3个轴向的线刚度及3个角刚度属性文件的坐标定义中，Z轴为衬套的轴心,29,二、文件结构及基本操作,2.4模板文件结构组成模板的组成元素：力元件(Forces)、通讯器(communicator),输入通讯器(inputcommunicator)：用于接收来自其他子系统或试验台的信息,弹簧(spring)：定义两部件间力位移关系，刚度特性由特性文件设置,阻尼(damper)：定义两部件间力速度关系，阻尼特性由特性文件设置,上限位块(bumpstop)：两部件相向运动一定距离产生力，特性文件定义力,下限位块(reboundstop)：两部件远离运动一定距离产生力，特性文件定义力,创建力元件时也会在部件上创建两个标记点（Imarker、Jmarker）,输出通讯器(outputcommunicator)：用于将信息传给其他子系统或试验台,一个输入通讯器只能对应一个输出通讯器，一个输出通讯器可以匹配多个输入通讯器，具有相同匹配名称(matchname)和属性的通讯器进行自动连接,通讯器所传递的信息种类根据其实体类别确定,30,二、文件结构及基本操作,2.4模板文件结构组成,Generalpart,31,二、文件结构及基本操作,2.5建模器模式下的菜单基本操作,在标准模式下单机F9或在程序开始时选择Templatebuilder进入,建模器模式下的文件菜单(File)、编辑菜单(Edit)以及可视菜单(View)中的常用功能与标准模式下的基本相同,操作练习：打开软件自带的数据库中麦弗逊悬架模板。,32,二、文件结构及基本操作,2.5建模器模式下的菜单基本操作,创建菜单(Build)：创建组成模型的各种类型元素,硬点,结构框,标记点,部件,几何体,连接,力元件,摩擦,车轮,可调力,齿轮,制动器,状态传感器,反馈通道,通用数据单元,参数变量,通讯器,悬架参数,结果输出要求,平移模板,用户定制界面,材料,数据单元,系统单元,33,二、文件结构及基本操作,2.5建模器模式下的菜单基本操作,创建菜单(Build)：硬点,修改,列表,新建,信息,删除,硬点名,类型：左、右、唯一,坐标：x,y,z,修改硬点,删除硬点,硬点列表,34,二、文件结构及基本操作,2.5建模器模式下的菜单基本操作,创建菜单(Build)：结构框,修改,新建,删除,名称、类型,位置信息：参考点偏移；参考点中心；在线上/轴上；输入通讯器等,方向信息：常用：用户输入值欧拉角/方向向量,创建结构框,删除硬点,修改结构框与创建结构框菜单基本相同,35,二、文件结构及基本操作,2.5建模器模式下的菜单基本操作,创建菜单(Build)：部件,修改,新建,删除,名称、类型,位置信息：参考点偏移；参考点中心；在线上/轴上；输入通讯器等,方向信息：常用：用户输入值欧拉角/方向向量,一般部件,柔性体,非线性梁,安装件,转接件,质量、惯量信息,名称,参考位置,子属性,36,二、文件结构及基本操作,2.5建模器模式下的菜单基本操作,创建菜单(Build)：几何体,板件,连杆,圆筒,椭圆体,齿轮,名称,所选一般部件,创建几何体所必须的硬点信息,颜色,37,二、文件结构及基本操作,2.5建模器模式下的菜单基本操作,创建菜单(Build)：连接（joint）,名称,部件1,连接类型,有效类型,部件2,位置类型,参考方向,38,二、文件结构及基本操作,2.5建模器模式下的菜单基本操作,创建菜单(Build)：衬套（Bushing）,名称,有效类型,部件2,位置类型,部件1,压力预载,扭矩预载,几何长度,几何半径,特性文件,参考位置,参考方向,39,二、文件结构及基本操作,2.5建模器模式下的菜单基本操作,创建菜单(Build)：弹簧（Spring）,名称,部件1,安装长度（预载）,特性文件,部件2,部件1连接位置,颜色,部件2连接位置,尺寸,圈数,40,二、文件结构及基本操作,2.5建模器模式下的菜单基本操作,创建菜单(Build)：阻尼力（Damper）,名称,部件1,特性文件,部件2,部件1连接位置,颜色,部件2连接位置,尺寸,41,二、文件结构及基本操作,2.5建模器模式下的菜单基本操作,创建菜单(Build)：压缩行程限位块（Bumpstop）拉伸行程限位块（Reboundstop）,名称,部件1,特性文件,部件2,部件1连接位置,颜色,部件2连接位置,尺寸,限位行程,输出通讯器（Outputcommunicator）与输入通讯器（Inputcommunicator）的创建信息随通讯器类型不同而不同，具体创建信息可参考软件自带模型中的通讯器进行配置,42,二、文件结构及基本操作,2.5建模器模式下的菜单基本操作,创建菜单(Build)：通讯器测试,子属性（front/rear/any）,与软件自带模板测试结果对比，可查看自建模型是否缺少必要通讯器,“Build”“Communicator”“Test”,模板,匹配的通讯器未匹配的输入通讯器未匹配的输出通讯器,43,二、文件结构及基本操作,2.5建模器模式下的菜单基本操作,创建菜单(Build)：输出结果要求（Request）,“Build”“Request”“New”,ADMAS/Car软件的仿真结果将保存到工作目录下的“*.res”文件中，但“*.res”文件中并不包含仿真中产生的所有数据，其中只写入模型自带Request所对应的物理量的时间历程。,因此在大多数情况下要想记录下想要的仿真结果，需要自行在模板中创建Request。,名称,第二测量点,定义方式,变量类型,分量名称,第一测量点,结果名称,坐标系参考点,IMarker代表受力物体上的Marker点，JMarker代表施力物体上的Marker点,RMarker代表该结果的参考坐标系,44,二、文件结构及基本操作,2.5建模器模式下的菜单基本操作,创建菜单(Build)：输出结果要求（Request）,操作练习：在系统自带麦弗逊悬架模板中创建下摆的外球铰点受力。,在下摆臂外球铰位置创建一个Marker点“Lca”：,“Build”“Marker”“New”，,45,二、文件结构及基本操作,2.5建模器模式下的菜单基本操作,创建菜单(Build)：输出结果要求（Request）,操作练习：在系统自带麦弗逊悬架模板中创建下摆的外球铰点受力。,“Build”“Request”“New”。,RequestName：“Left_lca_upright_force”,OutputType：“Force”,因下摆臂万端与转向节使用球铰相连接，实际我们所要得到的力就是下摆臂外端球铰连接副的受力，IMarker，JMarker分别为球铰连接副在下摆臂和转向节上的Marker点。,右键单击该球铰“Info”,蓝色部分为所需的IMarker，JMarker的全称,此处与施力受力无关,46,二、文件结构及基本操作,2.5建模器模式下的菜单基本操作,创建菜单(Build)：输出结果要求（Request）,操作练习：在系统自带麦弗逊悬架模板中创建下摆的外球铰点受力。,在Rmarker处右键单击，选择“Triad”“Pick”拾取上一步中创建的Marker点。,“File”“Save”保存当前模板。“File”“Close”关闭当前模板。,47,二、文件结构及基本操作,2.5建模器模式下的菜单基本操作,悬架仿真练习,操作练习：创建子系统和装配。,新建子系统（subsystem）按F9进入标准模式界面“File”“New”“Subsystem”,SubsystemName：testMinorRole：frontTemplateName：*/templates.tbl/_macpherson.tpl,创建成功后，点击Ctrl+S进行保存，并使用Close功能将其关闭。,48,二、文件结构及基本操作,2.5建模器模式下的菜单基本操作,悬架仿真练习,操作练习：创建子系统和装配。,新建装配（Assembly）“File”“New”“SuspensionAssembly”,SubsystemName：Test_susSuspensionSubsystem：*/subsystems.tbl/test.subSteeringSubsystem：*/subsystems.tbl/MDI_FRONT_STEERING.subTemplateName：*/templates.tbl/_macpherson.tpl,名称,悬架子系统,转向子系统,悬架试验台,49,二、文件结构及基本操作,2.5建模器模式下的菜单基本操作,悬架仿真练习,操作练习：悬架运动学仿真,悬架仿真“Simulate”“SuspensionAnalysis”,平行轮跳仿真,反向轮跳仿真,侧倾/垂向力测试,单侧轮调测试,转向测试,静载测试,外置测试文件,平行轮跳仿真设置车轮的上下极限行程，仿真中，左右车轮同时从下极限位置运动到上极限位置。,反向轮跳仿真中，左右车轮分别从下极限点和上极限点出发，运动到另一极限位置。,静载测试是悬架仿真中最全面的一项测试，通过设置仿真参数可以完成其他所有的仿真任务。,50,二、文件结构及基本操作,2.5建模器模式下的菜单基本操作,悬架仿真练习,操作练习：悬架运动学仿真,平行轮跳仿真“Simulate”“SuspensionAnalysis”“ParallelWheelTravel”,平行轮跳仿真,仿真名称,仿真步数,仿真形式,垂向作用方式,压缩行程（+）,拉伸行程（）,行程参考位置,绝对行程/相对行程,方向盘输入,单击“Ok”进行仿真,51,二、文件结构及基本操作,2.5建模器模式下的菜单基本操作,悬架仿真练习,操作练习：悬架运动学仿真,使用软件对比自建悬架子系统和自带悬架子系统文件,为什么？,悬架装配由两个子系统组成：转向子系统为默认模型，不应存在问题悬架模型仅添加Request，结构不存在问题,两子系统连接出现问题！,但两子系统文件中包含的硬点坐标信息不同，导致自建子系统在于软件自带转向子系统生成悬架装配时，出现了空间的不一致性，导致悬架无法运动，仿真失败。,52,二、文件结构及基本操作,2.5建模器模式下的菜单基本操作,悬架仿真练习,操作练习：悬架运动学仿真,Request信息属于模型结构信息，存放在模板文件中，而自建悬架子系统和软件自带子系统调用同一个模板文件。因此使用软件自带的前悬架装配文件“mdi_front_vehicle.asy”尽享仿真也可获得之前创建的Request仿真结果。,“File”“Open”“assembly”打