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ADAMS简单教程高阶机械系统动态分析软件Multi-bodySimulationSystemADAMSBasicTraining,教材编号：ADAMS-20070526-1,R2005,牛军川山东大学机械设计及理论研究所Telmail:niujc山东省济南市经十路73号山东大学机械工程学院250061,ADAMS简单教程,2,第1章软件介绍第2章基本知识第3章环境介绍第4章文档介绍第5章几何建模第6章施加约束第7章施加载荷第8章施加驱动第9章运动仿真第10章后处理第11章参数化模型第12章最优设计第13章实例讲解,教程目录,0:教程目录,ADAMS简单教程,3,ADAMS是英文AutomaticDynamicAnalysisofMechanicalSystems的缩写，是由美国MDI公司（MechanicalDynamicsInc.）开发的机械系统动力学自动分析软件。,1:软件介绍,1.1ADAMS介绍,在当今动力学分析软件市场上ADAMS独占鳌头，拥有70%的市场份额，ADAMS拥有windows版和unix两个版本，目前最高版本为ADAMS2005。,ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创建完全参数化的机械系统几何模型(虚拟机械系统，虚拟样机)，其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格郎日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。,ADAMS软件的仿真可用于预测机械系统的性能、运动范围、碰撞检测、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等。,ADAMS简单教程,4,ADAMS一方面是虚拟样机分析的应用软件，用户可以运用该软件非常方便地对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析。,另一方面，又是虚拟样机分析开发工具，其开放性的程序结构和多种接口，可以成为特殊行业用户进行特殊类型虚拟样机分析的二次开发工具平台。,1:软件介绍,1.1ADAMS介绍(cont.),参考文献ADMAS虚拟样机技术入门与提高李军等编，ADMAS实例教程，2002年，北京理工大学出版社虚拟样机技术及其在ADMAS上的实践,ADAMS简单教程,5,1.2虚拟样机技术的起源及发展,虚拟样机技术是一项新生的工程技术。借助于这项技术，工程师们可以在计算机上建立机械系统的模型，伴之以三维可视化处理，模拟在现实环境下系统的运动和动力特性，并根据仿真结果精化和优化系统的设计与过程。,1:软件介绍,1990年10月29日，波音公司启动波音777的研制，采用虚拟样机技术，全数字无纸化设计，一次成功，1994年6月12日进行波音777的首次试飞。对比以前传统设计，成本降低25，出错返工率降低75，制造周期缩短50。波音777的研制为现代产品开发新技术应用的里程碑。虚拟样机技术（VirtualPrototyping）是一项新生的工程技术。ADAMS是应用最广泛的重要的平台之一。,ADAMS简单教程,6,1.3ADAMS虚拟样机技术应用领域,已经广泛地应用在各个领域,1:软件介绍,汽车制造业帮助汽车制造商对汽车进行动力分析、噪声分析和疲劳分析，以缩短设计周期。工程机械航天航空业帮助飞机制造商更好的对飞机设计深入了解，以提高飞机安全性并达到FAA的要求。国防工业通用机械制造业帮助通用机械生产商通过降低振动来改进现有的设计以提高操作速度。,ADAMS软件是数字化功能样机技术产品的杰出代表，已经被众多国际著名公司如Ford，BMW、NASA、GM、GE、CAT、ABB、ADtranz，洛克西德马丁等成功应用，并成为汽车、航空航天、铁道、兵器、船舶和通用机械等众多领域中事实上的行业标准。,ADAMS简单教程,7,福特汽车公司是世界最大的汽车企业之一。由亨利福特先生创立于1903年。1908年福特汽车公司生产出世界上第一辆属于普通百姓的汽车-T型车，世界汽车工业革命就此开始。1913年，福特汽车公司又开发出了世界上第一条流水线，这一创举使T型车一共达到了1,500万辆，缔造了一个至今仍未被打破的世界记录。福特先生为此被尊为“为世界装上轮子”的人。在1999年，财富杂志将他评为“二十世纪商业巨人”以表彰他和福特汽车公司对人类工业发展所作出的杰出贡献。亨利福特先生成功的秘诀只有一个：尽力了解人们内心的需求，用最好的材料，由最好的员工，为大众制造人人都买得起的好车。福特汽车公司旗下拥有的汽车品牌有阿斯顿马丁(AstonMartin)、福特(Ford)、捷豹(Jaguar)、路虎(LandRover)、林肯(Lincoln)、马自达(Mazda)、水星(Mercury)和Volvo。此外，还拥有世界最大的汽车信贷企业福特信贷(FordCredit)以及汽车服务品牌(QualityCare)。这些都是人们耳熟能详的品牌，同时，由于福特汽车公司多年的苦心经营，这些品牌本身都具有着巨大的价值。2003年6月16日，福特汽车公司庆祝了百年华诞。,1:软件介绍,ADAMS简单教程,8,企业介绍宝马是驰名世界的汽车企业，也被认为是高档汽车生产业的先导。宝马公司创建于1916年，总部设在幕尼黑。80年来，它由最初的一家飞机引擎生产厂发展成为今天以高级轿车为主导，并生产享誉全球的飞机引擎、越野车和摩托车的企业集团，名列世界汽车公司前20名。宝马也被译为“巴依尔”。宝马公司的全称是BayerischeMotorenWerheAG,BMW就是这三个单词的首位字母缩写。,宝马标志中间的蓝白相间图案，代表蓝天，白云和旋转不停的螺旋浆，喻示宝马公司渊源悠久的历史，象征该公司过去在航空发动机技术方面的领先地位，又象征公司一贯宗旨和目标：在广阔的时空中，以先进的精湛技术、最新的观念，满足顾客的最大愿望，反映了公司蓬勃向上的气势和日新月异的新面貌。,1:软件介绍,ADAMS简单教程,9,NationalAeronauticsandSpaceAdministration美国国家航空航天局的缩写。NASA全称美国国家航空航天局，是世界上最大的民用航天机构。1958年10月1日NASA正式成立。当时所有国防部之下非军事火箭及太空计划在总统行政命令下一起归入NASA，包括正在进行的先锋计划和探险者计划，以及美国全部科学卫星计划。原国家航空咨询委员会(NACA)的3个实验室：兰利研究实验室、刘易斯研究实验室、艾姆斯研究实验室编入NASA，更名为兰利研究中心、刘易斯研究中心、艾姆斯研究中心。爱德华空军基地的飞行试验室改名为飞行研究中心，海军研究实验室有关先锋计划的部分划归NASA，在马里兰州组建了戈达德航天飞行研究中心。1960年6月接管冯布劳恩领导的陆军弹道导弹局，在亨茨维尔组建马歇尔航天飞行中心负责大型运载火箭的研究计划。尔后NASA还相继调整、组建了肯尼迪航天中心、约翰逊航天中心、太空飞行器中心。今天，NASA已成为世界上所有航天和人类太空探险的先锋。1957年苏联第一颗人造地球卫星上天后，美国迅速组成国家航空航天局，对发展美国的航空航天事业起了重大作用。美国国家航空航天局的研究课题内容广泛，以航天为主。在航空方面的研究课题主要有超声速技术、飞机节能技术等；在航天方面主要配合几个大型工程，如阿波罗工程、天空实验室、航天飞机等开展研究。它通过科研课题、合同、计划等形式与国防部、高等院校、工业企业的研究机构保持密切的关系。它下辖的研究中心和实验室有十几个，如戈达德航天中心、肯尼迪航天中心、喷气推进实验室等。但科研工作80以上委托局外各单位进行处理。研究成果以NASA出版物形式发表。出版物有技术报告、技术札记、合同户报告、技术备忘录、技术译文、特殊出版物等。目前美国太空总署的年度预算为160亿美元，总部位于华盛顿哥伦比亚特区。在太空计划之外，美国太空总署还进行长期的民用以及军用航空宇宙研究。美国国家航空航天局被广泛认为是世界范围内太空机构的领头羊。,1:软件介绍,ADAMS简单教程,10,通用汽车公司（GM）是全球最大的汽车公司，成为全球汽车业的领导者已有76年的历史。通用汽车公司成立于1908年，共拥有284,000名员工。通用汽车公司的全球总部位于美国底特律，迄今在全球33个国家和地区建立了汽车制造业务。2006年，通用汽车在全球售出917万辆轿车和卡车，旗下品牌包括：别克、凯迪拉克、雪佛兰、GMC、通用大宇、霍顿、悍马、欧宝、庞蒂亚克、Saab萨博、土星和沃豪。通用汽车Onstar是汽车安全、信息服务方面的业界领导者。通用汽车是通用大宇汽车和技术公司的控股公司，并与日本的铃木汽车株式会社和五十铃汽车株式会社开展战略合作，合作的内容涉及产品、动力总成及联合采购。同时，通用汽车与戴姆勒克莱斯勒集团、德国宝马集团和日本丰田汽车公司在新能源技术领域亦开展了相关合作。此外，通用汽车还与丰田汽车公司、铃木汽车株式会社、中国上海汽车工业（集团）总公司、俄罗斯AVTOVAZ汽车公司及法国雷诺汽车共同生产汽车。通用汽车公司的售后服务和零部件业务部进行通用汽车原厂零部件及配件的销售，旗下品牌有通用汽车、通用汽车PerformanceParts、通用汽车Goodwrench和AC德科，为通用汽车全球的经销商和代理商服务。而通用汽车动力总成部则负责汽车发动机及变速器的市场销售。通用汽车公司的最大市场在美国，中国、加拿大、英国和德国市场分别是其第二大至第五大汽车市场。,1:软件介绍,ADAMS简单教程,11,GE梦想启动未来GE是一家多元化的科技、媒体和金融服务公司，致力于解决世界上最棘手的一些问题。GE的产品和服务范围广阔，从飞机发动机、发电设备、水处理和安防技术，到医疗成像、商务和消费者融资、媒体，客户遍及全球100多个国家，拥有30多万员工。杰夫伊梅尔特先生是现任董事长及首席执行官。,1908年,GE在沈阳建立了第一家灯泡厂。1934年，GE买下了慎昌洋行，开始在中国提供进口电气设备的安装和维修服务。1979年，GE与中华人民共和国重建贸易关系。1991年，第一家合资企业GE航卫医疗系统有限公司在北京成立。,1:软件介绍,ADAMS简单教程,12,美国卡特彼勒公司的历史可以追溯到19世纪末，当时美国农业帮助设备发展很快，卡特彼勒最初就是生产拖拉机整机和其他一些农用机械的公司。第二次世界大战期间，由于战争的需要，开始制造履带设备。也正是在那个时期，卡特彼勒的履带技术和拖拉机技术得到了很大发展。随着市场对发动机、发电机的需求，卡特彼勒的产品系列扩展到发动机和发电机。现在，卡特彼勒是世界上最大的土方工程机械和建筑机械生产商，也是全世界柴油机和天然气发动机的主要供应商。早在1979年，卡特彼勒就开始了在中国的业务。,卡特彼勒是世界上最大的土方工程机械和建筑机械的生产商，也是全世界柴油机、天然气发动机和工业用燃气涡轮机的主要供应商。卡特彼勒（中国）投资有限公司于1996年在北京成立。今天，卡特彼勒在中国投资建立了11家生产企业，制造液压挖掘机、压实机、柴油发动机、履带行走装置、铸件、动力平地机、履带式推土机、轮式装载机、再造的工程机械零部件以及电力发电机组。卡特彼勒（中国）投资有限公司已在中国建立了办事处，培训和产品服务中心，为日益增长的设备用户提供及时周到的服务。由5个代理商组成的经销服务网络为各行各业提供适用的机器和设备，并给予综合性售后服务，使用户在作业中取得更高的经济效益。,1:软件介绍,ADAMS简单教程,13,ABB在华简介ABB（）是电力和自动化技术领域的全球领导厂商，致力于为工业和电力行业客户提供解决方案，以帮助客户提高业绩，同时降低对环境的不良影响。ABB集团的业务遍布全球100多个国家，拥有107,000名员工。ABB集团位列全球500强企业。集团总部位于瑞士苏黎世，并在苏黎世、斯德哥尔摩和纽约证券交易所上市交易。ABB由两个历史100多年的国际性企业瑞典的阿西亚公司(ASEA)，和瑞士的布朗勃法瑞公司(BBCBrownBoveri)在1988年合并而来的。ABB与中国的关系可以追溯到上个世纪初的1907年。当时ABB向中国提供了第一台蒸汽锅炉。1974年ABB在香港设立了中国业务部，随后于1979年在北京设立了永久性办事处。1994年ABB将中国总部迁至北京，并在1995年正式注册了投资性控股公司ABB（中国）有限公司。经过多年的快速发展，ABB迄今在中国已拥有26家合资与独资企业、在38多个主要城市设有销售与服务分公司和10,000多名员工，并拥有研发、生产、销售与服务全方位业务。2005年ABB在中国的销售额达24亿美金。中国因此成为ABB全球第二大市场。2003年，ABB在财富、雅虎等媒体联合进行的调查中被评为中国10佳“卓越雇主”。2006年初，ABB在中国前程无忧网站组织的调查中，被大学生们评为最受欢迎的雇主之一。ABB还在2006年初将其全球机器人业务总部移至中国上海。ABB在中国通过与当地合作伙伴的密切合作，在输配电、自动化产品和系统等方面都建立起了强大的生产基地。业务包括完整系列的电力变压器和配电变压器；高、中、低压开关应用；电气传动系统和电机等。这些产品已广泛应用于工业和电力行业。ABB追求卓越质量，其企业和产品均已成为业内的基准。ABB在工程和项目管理方面的能力，表现在金属、制浆、化学、生命科学、汽车工业、电力行业自动化以及建筑系统等多个领域。ABB在中国参与了众多国家重点项目的建设，如三峡电站建设和输配电工程、南水北调工程、青藏铁路、北京奥运工程中的首都国际机场的改扩建项目、变电站项目、轻轨项目等。此外，ABB还为亚洲最大的石化项目上海赛科、广州地铁、上海地铁、北京人民大会堂、上海通用汽车、宝钢等众多客户提供了可靠的电力或自动化技术解决方案。,1:软件介绍,ADAMS简单教程,14,ADtranz公司诸多脉络汇集而成而又随即消逝的企业ADtranz公司诞生于1996年，2000年即被Bombardier公司兼并，虽然是短命而终，但它的建立发展脉络却相当复杂，可以说是一个与许多名门企业的显赫之名密切相连、纷繁多彩的演变过程。大致而言，Adtranz公司是由在德国诞生的AEG公司、在瑞士诞生的BBC公司和在瑞典诞生的ASEA公司三大系统所组成。1997年之后，ADtranz公司又兼并了瑞士的著名企业SLM公司和Schindler公司，波兰的Polowag公司和匈牙利的Dunakeszi公司，从而进一步强化了机车车辆开发制造能力。这种急剧扩张的政策，有利的一面是强化了公司的机车车辆开发能力、市场订单大幅度增加，但同时也产生了很大的负面影响，包括在缩小和关闭亏损的制造基地方面动作迟缓，以及出售给德国铁路的电力动车因为初期故障较多而延迟交付所发生的违约金问题等等，这些问题导致公司经营情况恶化。到2000年，终于被Bombardier公司兼并。,1:软件介绍,ADAMS简单教程,15,洛克希德马丁公司目前是美国第一大国防承包商，创建于1913年，1932年改称洛克希德飞机股份有限公司，1938年改为现名。由原洛克希德公司和马丁-玛丽埃塔公司于1995年合并而成。1995年10月，洛克希德.马丁公司收购了GE飞机发动机公司的发动机控制制造和服务分部。1996年4月，洛克希德-马丁公司以91亿美元收购了洛勒尔(Loral)的防务系统分部，这将使公司的年销售额超过300亿美元。1996年，公司先后售出了防御系统公司(前马丁-玛丽埃塔防御系统)和武器系统分部(前前马丁.玛丽埃塔武器系统)，以及马丁-玛丽埃塔材料公司。主要产品包括P-38“闪电”战斗机,P-80“流星”喷气式战斗机,“星座”客机,U2间谍侦察机,SR71“黑鸟”战略侦察机,“北极,星”潜艇发射弹道导弹，C-5系列“银河”大型军用运输机及L1011“三星”客机,B-26“掠夺者”轰炸机,岸基反潜机P3系列、C-130系列军用运输机、导弹和空间系统、数据收集和处理系统、军用电子系统、飞行训练辅助设备、火控系统和空中交通管制设备等。,1:软件介绍,ADAMS简单教程,16,1.4ADAMS基本模块,重要,1:软件介绍,ADAMS简单教程,17,1.5用户界面模块ADAMS/View,ADAMS/View是ADAMS系列产品的核心模块之一，采用以用户为中心的交互式图形环境，将图标操作、菜单操作、鼠标点击操作与交互式图形建模、仿真计算、动画显示、优化设计、XY曲线图处理、结果分析和数据打印等功能集成在一起。ADAMS/View采用简单的分层方式完成建模工作。采用Parasolid内核进行实体建模，并提供了丰富的零件几何图形库、约束库和力/力矩库，并且支持布尔运算、支持FORTRAN/77和FORTRAN/90中的函数。除此之外，还提供了丰富的位移函数、速度函数、加速度函数、接触函数、样条函数、1力/力矩函数、合力/力矩函数、数据元函数、若干用户子程序函数以及常量和变量等。,1:软件介绍,ADAMS简单教程,18,1:软件介绍,1.5用户界面模块ADAMS/View(cont.),ADAMS软件安装,ADAMS简单教程,19,1:软件介绍,1.5用户界面模块ADAMS/View(cont.),ADAMS简单教程,20,1.6求解模块ADAMS/Solver,ADAMS/Solver是ADAMS系列产品的核心模块之一，是ADAMS产品系列中处于心脏地位的仿真器。该软件自动形成机械系统模型的动力学方程，提供静力学、运动学和动力学的解算结果。ADAMS/Solver有各种建模和求解选项，以便精确有效地解决各种工程应用问题。ADAMS/Solver可以对刚体和弹性体进行仿真研究。为了进行有限元分析和控制系统研究，用户除要求软件输出位移、速度、加速度和力外，还可要求模块输出用户自己定义的数据。用户可以通过运动副、运动激励，高副接触、用户定义的子程序等添加不同的约束。用户同时可求解运动副之间的作用力和反作用力，或施加单点外力。具有丰富的约束摩擦特性功能，在Translational,Revolute,Hooks,Cylindrical,Spherical,Universal等约束中可定义各种摩擦特性。,1:软件介绍,ADAMS简单教程,21,1.7后处理模块ADAMS/PostProcessor,MDI公司开发的后处理模块ADAMS/Postprocessor，用来处理仿真结果数据、显示仿真动画等。既可以在ADAMS/View环境中运行，也可脱离该环境独立运行。,1:软件介绍,为用户观察模型的运动提供了所需的环境，用户可以向前、向后播放动画，随时中断播放动画，而且可以选择最佳观察视角，从而使用户更容易地完成模型排错任务；为了验证ADAMS仿真分析结果数据的有效性，可以输入测试数据，并测试数据与仿真结果数据进行绘图比较，还可对数据结果进行数学运算、对输出进行统计分析；用户可以对多个模拟结果进行图解比较，选择合理的设计方案；可以帮助用户再现ADAMS中的仿真分析结果数据，以提高设计报告的质量；可以改变图表的形式，也可以添加标题和注释；可以载入实体动画，从而加强仿真分析结果数据的表达效果；还可以实现在播放三维动画的同时，显示曲线的数据位置，从而可以观察运动与参数变化的对应关系。,ADAMS/PostProcessor的主要功能,ADAMS简单教程,22,2.1机械系统的组成,2:基本知识,机械系统的组成,零件,静联接,构件,运动副,机构,零件,零件,零件,零件,零件,构件,静联接,机构,机器,ADAMS简单教程,23,机械系统的自由度是指机械系统中各零件相对于地面所具有的独立运动的数量。欲使机构具有确定的运动，则其原动件的数目必须等于该机构的自由度。,2:基本知识,2.2自由度,ADAMS中自由度（DOF）计算公式为,其中,n系统的部件数目（包括地面）；ni系统内各约束所限制的自由度数目。,ADAMS简单教程,24,Cartesian（直角）,Cylindrical（圆柱）,Spherical（球）,ADAMS/View允许Cartesian（直角）、Cylindrical（圆柱）、Spherical（球）三种坐标系，默认情况下为直角坐标系。,2:基本知识,2.3坐标系,ADAMS简单教程,25,全局坐标系也就是绝对坐标系，固定在地面（GroundPart）上，是ADAMS中所有零件的位置、方向、速度的度量基准坐标系。零件的局部坐标系也称零件坐标系。在建立零件的同时产生，随零件一起运动，它在全局坐标系中的位置和方向决定了零件在全局坐标系中的位置和方向。标记坐标系(Marker)可以把标记分为固定标记和浮动标记两类。固定标记相对零件静止，可用于定义零件的形状、质心位置、作用与约束的位置与方向等。浮动标记相对零件运动，某些情况下要借助浮动坐标系来定义作用与约束。,2:基本知识,2.3坐标系(cont.),ADAMS在坐标系的运用上总共有三种形式,ADAMS简单教程,26,2.4坐标轴旋转(EulerAngles),以Euler角系统定义部件的旋转方式，同时区分为Body-fixed,Space-fixedADAMS/View缺省值为Body3,1,31-Xaxis2-Yaxis3-Zaxis,2:基本知识,ADAMS简单教程,27,3.1模型建立环境,设定坐标系统,ADAMS/View使用直角坐标系可设定为圆柱坐标系或球坐标,设定单位,欲设定单位使用主菜单Settings|Units,欲定义模型建立环境.,欲设定坐标系统使用主菜单Settings|CoordinateSystem,工作目录,3:环境介绍,ADAMS简单教程,28,3.2ADAMS/View视窗布置,ADAMS/View,主工具箱,建模与仿真,控制工具箱,单击鼠标右键可打开其它工具,显示功能的变更决定于你在主工具箱中所选取的指令而具有不同的画面,坐标系,状态栏,坐标视窗,标题,工作栅格,下拉菜单,3:环境介绍,工具按钮,检视按钮,停止按钮,关于软件,ADAMS简单教程,29,3:环境介绍,3.2ADAMS/View视窗布置（cont.）,ADAMS简单教程,30,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,几何建模,测量,恢复/重做,驱动,运动副,颜色,移动,动态浏览,建构力元素,前后视图,动态旋转,上下视图,左右视图,背景颜色,视窗布局,可见开关,2005版,3.3ADAMS/View2005主工具箱,3:环境介绍,ADAMS简单教程,31,你可以设定工作网格的显示状态,你可以设定工作网格的位置与设定坐标平面,设定位置.绝对原点现有的坐标系统设定坐标平面.绝对坐标轴向Pre-definedaxes,edges,orfacenormalsLocationsofexistingCSsorvertices,工作网格可以设定工作网格以便于建立部件自动捕捉网格以便绘制、移动、改变尺寸、改变几何形状,3.4工作栅格,3:环境介绍,ADAMS简单教程,32,3.5变换工作平面(WP),练习：从P1之WP变换至P2之WP(使用右手定则)1.选Pick设定2.选择位置(location)3.定义X轴的方向4.定义Y轴的方向,WP变换后的坐标值储存问题,3:环境介绍,ADAMS简单教程,33,坐标视窗提供1.坐标值（X,Y,X）2.长度值（dx,dy,dz）按鼠标左键从A点拖动到B点，坐标视窗会自动标出相对X,Y,Z方向的长度。Mag是合成长度。启动方式：theMainToolboxtool:themenubar:View|CoordinatesWindowHotkey:F4,3.6坐标视窗,3:环境介绍,ADAMS简单教程,34,3.7重要菜单(menu)_1,File|OpenDatabase:打开格式为*.bin的文件File|Import：*.cmd,*.adm,*.IGS等CADmodel,*.gra/req/res数据文件File|Export：*.cmd,*.adm,*.IGS等CADmodel,FEAloadsFile|Print：打印功能，可输出PS格式,3:环境介绍,ADAMS简单教程,35,Edit|Appearance：提供部件透明度、隐藏、颜色等设定Edit|Activate：Determineswhetherornotanobjectisincludedinasimulation.,3.7重要菜单(menu)_2,3:环境介绍,ADAMS简单教程,36,Build|Function：建立各种函数关系式Build|Dataelements：有Spline,matrix,curve,arrayBuild|Systemelements：Statevariable,differential/transfer/linear/generalequation,Build|Model：可建立另一个model、删除、更名、切换等Build|Flexiblebodies：分ADAMS/Flex,DiscreteFlexiblelink，ADAMS/Flex提供mnf文档的输入，FlexibleLink提供各式截面特性的杆件Build|Materials：新增材质Build|DesignVariable：建立设计变量，供DOE,DS,OPT使用Build|Measure：建立各种测量关系,3.7重要菜单(menu)_3,3:环境介绍,ADAMS简单教程,37,3:环境介绍,3.7重要菜单(menu)_4,ADAMS简单教程,38,3.7重要菜单(menu)_5,Review|CreateanAVImoviefileReview|CreateTraceSpline：对某一点(marker)绘制出仿真过程的轨迹线,3:环境介绍,ADAMS简单教程,39,3.7重要菜单(menu)_6,Settings|ForceGraphics：设定Force,Torque的比例及属性Settings|Solver：求解过程中的详细设定设定，如：求解器的种类、公差、精度、除错、输出等设定Settings|icons：设定Icons大小、颜色、显示/隐藏等属性Settings|Fonts：字体设定,3:环境介绍,ADAMS简单教程,40,3:环境介绍,3.7重要菜单(menu)_7,ADAMS简单教程,41,3:环境介绍,3.7重要菜单(menu)_8,ADAMS简单教程,42,4.1ADAMSModel结构,仿真资料的输出,资料库Database,分析模型,图表,客户化设计,测量设定,运动副设计,力元素,分析结果,曲线,部件,标记（Marker）,点（Points）,几何特征,GUI：,4:文档介绍,ADAMS简单教程,43,ADAMS/ViewDatabasefiles(.bin)包括完整的models,仿真结果,图表,等.文档较大,为2进制文档(不可阅读)可包含多个model!,ADAMS/ViewCommandfiles(.cmd)仅包括model部件及其属性文档较小,为文字档(可阅读)，可跨平台只包含一个model!,4.2ADAMS文档种类,ADAMS/View可存储的文档格式最常用的两种为:,ADAMS可输入/出的文档格式还有:,ADAMS/Solver输入文档(.adm)几何模型交换文档(STEP,IGES,DXF,DWG,Wavefront,stereolithography,Parasolid,etc)测试文档与试算表文档模拟结果文档(.msg,.req,.out,.gra,.res).,存档建议：cmd及bin两种格式均存储,设定工作目录,4:文档介绍,ADAMS简单教程,44,ADAMS/View,.bin-ADAMS/Viewmodelingdatabase.msg-logofADAMS/Solverrun-timemessage.our-tabularoutputfromADAMS/Solver,.cmd-scriptofADAMS/Viewmodelingcommands.adm-ADAMS/Solvermodel/datasetdefinedviastatements.acf-scriptofADAMS/Solverrun-timecommands,.res-ADAMS/Solverresultsfile.req-ADAMS/Solveroutputrequestsfile.gra-ADAMS/Solvergraphicsfile,4.3ADAMS文档类型,4:文档介绍,ADAMS简单教程,45,ADAMS/View建模仿真步骤:,5.1ADAMS/View建模仿真步骤,复杂机器仿真时要循序渐进完成几个零件的约束添加后就进行一次仿真,5:几何建模,ADAMS简单教程,46,I-DEASUGCATIAPro/ECADDS5SolidworksCoCreateAutoCADMicrostation,MSC/NastranANSYSABAQUSI-DEAS,MATRIXxMATLABEasy5,TaguchiMethodJMP,SAS,SPSSExcel.,5.2VirtualPrototyping整合系统,5:几何建模,ADAMS简单教程,47,5.2VirtualPrototyping整合系统(cont.),5:几何建模,ADAMS简单教程,48,Example_1,5:几何建模,ADAMS简单教程,49,用ADAMS/VIEW建模工具直接建模直接实体建模（质量、惯性矩等）基本几何形状建模、再挤出、旋转、布尔运算等实体建模通过ADAMS/Exchange模块从外部输入模型文件后者一般用于复杂零件系统建模，这里我们主要讲述第一种方法。,几何建模是ADAMS/View仿真分析的第一步，在开始的时候，都要先建立好几何模型，然后通过约束和载荷等条件的添加完成虚拟样机模型，以进行仿真分析。,5.3几何建模,ADAMS/View中实体模型的获得有两种方法,5:几何建模,ADAMS简单教程,50,RigidBodies可移动的零件具有质量和惯性矩不会变形FlexibleBodies可移动的零件具有质量和惯性矩当承受作用力时会变形PointMasses可移动的零件具有质量但没有惯性矩GroundPart在每一个model都必须存在永远保持固定不动在model建立时会自动建立不会对model增加DOF,点（Point）标记点（Marker）直线和多义线（Polyline）圆和圆弧（Arc）光滑曲线（Spline）,5.4几何体类型（PartsInADAMS）,ADAMS中四种实体模型.,ADAMS中的构造几何形体.,5:几何建模,ADAMS简单教程,51,5.5Makervs.Point,不具有独立方向性(依据部件的CM之投影)不随部件的加入而产生格式:Part_1.Point_1通常用来为几何参数化的控制点或预先定义于空间的定位点利用TableBuilder来产生参数(Variables),具有独立方向性随部件加入而产生格式:Part_1.Mar_1个别x,y,z坐标值Part_1.Mar_1.location1-Xvalue,Marker,Point,5:几何建模,ADAMS简单教程,52,5.6几何建模工具,欲建立rigidbody.使用主菜单使用几何建模面板使用Parasolid核心具有布尔运算、特征建模、及修改能力如：挤出、倒（圆）角、薄壳化等对于以建好的模型，可以IGES、Parasoild、STEP及STL等输入。新增一个部件时，有三种设定：NewPart,AddtoPart,OntheGround,5:几何建模,ADAMS简单教程,53,Type,Tool,Graphic,ParametersSpecified,Points,CSMs,Polyline,Arcs,Splines,AttachNear/DontAttachLocation,ParentPart,Orientation,Location,ParentPart,OneLine/MultipleLines,Open/Closed,Length,VertexPointsAngle,ParentPart,Open/Closed,KnotPoints,AnchorCSM,ParentPart,Radius,StartandEndAngle,AnchorCSM,ParentPart,5.7几何建模的基本点线模型构造几何形体,5:几何建模,ADAMS简单教程,54,5.8几何实体模型,5:几何建模,ADAMS简单教程,55,Type,Tool,Graphic,Parameters,Links,Plates,Extrusions,Revolutions,Width,Depth,2AnchorCSM(Length),ParentPart,Thickness,Radius,VertexLocations,AnchorCSM,ParentPart,Open/ClosedProfile,Depth,AnchorCSM,ParentPart,Open/ClosedProfile,SweepAngle,AnchorCSM,ParentPart,*完整建模工具在commandnavigatorgeometry如：挤出(extrusion)和回转(Revoluation),5.8几何实体模型(cont.),5:几何建模,ADAMS简单教程,56,练习：对于一个轮廓，向Z方向挤出200。亦可对指定路径(path)挤出。,ADAMS/View有部分功能，如建模、设计变量、参数、图表输出设定等的处理，并没有完整的显示在工具列及菜单中。ToolsCommandNavigatorGeometryExtrusion,挤出（Extrusion）,5.8几何实体模型(cont.),5:几何建模,ADAMS简单教程,57,工具列仅提供polyline外型做回旋建模。对于SPLINE或CHAIN或LINE的组合，使用C.N.内的revolution就可以完成。ToolsCommandNavigatorGeometryRevolusion注意：ReferenceMarker.part_1.mar_2为Part_1的成员。,5.8几何实体模型(cont.),5:几何建模,ADAMS简单教程,58,5.9对实体的布尔操作,通过五种布尔操作创建复杂零件,5:几何建模,ADAMS简单教程,59,5.10实体的特征操作,在建立基本的实体零件后有时还需要对零件模型进一步的完善，添加倒角、凸台、孔等特征,5:几何建模,ADAMS简单教程,60,修改几何外形的方式如下：控制点（Hotpoints）以鼠标拖曳控制点，同时也立刻显示修正结果。使用对话框适合几何需要精确尺寸使用位置表,控制点（Hotpoints）,显示控制点以鼠标直接点选欲修改之几何，该几何会以高亮显示控制点。,如何修改外形鼠标点选控制点后，按住鼠标左键直到修改位置修改的位置。,5.11修改几何外形,5:几何建模,ADAMS简单教程,61,使用对话框,提供完整的几何信息在部件上按鼠标右键后，会弹出一个菜单,修改几何信息在菜单上选择Modify,GeometryModify对话框就会开启,5.11修改几何外形(cont.),5:几何建模,ADAMS简单教程,62,几何体特性一般包括：质量、转动惯量、惯性积、初始速度、初始位置和方向等。,5.12修改几何体特性,5:几何建模,ADAMS简单教程,63,5.13使用外部CAD建构模型-Pro/Engineer,MechanismProforPro/E,5:几何建模,ADAMS简单教程,64,5.14使用外部CAD建模-I-DEAS,必须具有机构分析模块-MechanismDesign。该模块是MechanicalDynamicsInc.（ADAMS原厂）为I-DEAS研发的分析模块，因此，拥有ADAMS稳健的求解核心。I-DEAS自第五版就开始有机构分析仿真的功能，但都只局限于运动学分析，第七版以后加入动力学分析功能，使得I-DEAS用户可以在原环境中进行基础分析工作。基本上，对于I-DEAS/MechanismDesign模块最主要工作是提供输入ADAMS的文档，包含各零件物理特性、约束条件、运动驱动器、几何外形信息等。这些信息可透过Export|MechanismToADAMS的转换界面直接输出。以下各节将对MechanismDesign模块做进一步说明，同时与ADAMS所提供的功能作相互对照。,MechanismDesign,5:几何建模,ADAMS简单教程,65,5.15导入其他CAD文档,ADAMS与CAD系统整合，实际上并不是使用CAD的原有文档，因为对于ADAMS并不强调所输入的几何是否为实体，与FEA软件不同，因此，对于机构分析来说，只需要以下物理性质的信息即可，质量、惯性矩、质心位置及密度。若要导入其他CAD文档（除了SHELL），必须有ADAMS/Exchange的配合（授权）。目前可导入格式有IGES、STEP、Parasolid、STL、DWG、DXF、Wavefront、Render。注意：导入CAD文档后，需自行输入，质量、惯性矩、质心位置及密度信息。可由CAD软件得知。最佳的策略：,CADADAMS=完美,5:几何建模,ADAMS简单教程,66,5.16辅助工具：对齐、旋转工具,部件对x,y,z轴旋转、平移,平面对齐,旋转对齐,平移对齐,直角坐标系统参数化,极坐标系统参数化,栅格设置,5:几何建模,ADAMS简单教程,67,6.1约束建模分析,6:施加约束,ADAMS的六大类约束,常用约束,原始约束,驱动器,接触(高副)约束,Add-on(复杂)运动副.,GeneralConstrain,ADAMS简单教程,68,RigidBody自由刚体,Spherical球铰,Constant-Vel恒速副Hooke/Universal万向副(胡克铰),Revolute转动副,Fixed固定副,Translational（平）移动副,Cylindrical柱面副,Planar平面副,6.2常用约束（运动副）,6:施加约束,ADAMS简单教程,69,Add-on(Complex)idealizedjointsareaddonconstraintsthatconnectpartsdirectlyandindirectly.Theseinclude.ScrewJointsCouplersGears,ScrewJoints,ScrewJointscouplethetranslationalandrotationalmovementofonepartwithrespecttoanother,Thus,screwjointsremove1DOF,Modelingofscrewjointsrequiresthefollowing.2parts1scalarpitchfactor1axis,Itisrecommendedtoalsospecify1joint(combination),ensuringtranslationalmovementalongandrotationalmovementaboutthesameaxis,6.3附加式运动副-螺旋（Screw）,6:施加约束,ADAMS简单教程,70,Couplers,Couplersconnectmultiplepartsindirectlybycoupling2or3joints,Thus,couplersremove1DOF,basedonthefollowingequation.,Modelingofcouplersrequiresthefollowing:2or3joints2or3scalarmultipliers,ConstraintEquation:S1q1+S2q2+S3q3=0,Where.S1,S2,S2-scalarmultipliersq1,q2,q3-allowableDOFinjoint,6.4附加式运动副-Couplers,6:施加约束,ADAMS简单教程,71,Gearsconstrain2partsindirectlybycoupling2jointstogetherThus,gearsremove1DOF,basedonthefollowingequation.,Modelingofgearsrequiresthefollowing:2joints1point(atinterfacebetweengearedparts)1axis(indirectionofcommonmotionatinterfacepoint),6.5附加式运动副齿轮（Gears）,6:施加约束,ADAMS简单教程,72,RotationalDOFRemoved,TranslationalDOFRemoved,0,1,2,3,0,1,2,3,RigidBodies,Spherical,Constant-VelHooke/Universal,Revolute,Fixed,Translational,Cylindrical,Planar,InPlaneJoint,PointMotion(tra.),InLine,PerpendicularJoint,PointMotion(rot.),Orientation,Parallel_Axes,6.6驱动器,6:施加约束,ADAMS简单教程,73,RotationalDOFRemoved,TranslationalDOFRemoved,0,1,2,3,0,1,2,3,RigidBodies,Spherical,Constant-VelHooke/Universal,Revolute,Fixed,Translational,Cylindrical,Planar,InPlaneJoint,PointMotion(tra.),InLinePin-in-slotCamCurve-on-curveCam,PerpendicularJoint,PointMotion(rot.),Orientation,Parallel_Axes,6.7接触约束,6:施加约束,ADAMS简单教程,74,6.8接触约束-Pin-In-SlotCams,接触约束包含：Pin-in-slotCamsCurve-o