ADAMS基础介绍解析.ppt

1,R12,AutomatedDynamicAnalysisofMechanicalSystems机械系统动力学分析软件,2,ADAMS软件核心模块,ADAMS简介,全称AutomatedDynamicAnalysisofMechanicalSystems，是美国MechanicalDynamicsInc.(MDI)公司的主要产品，是世界上最具权威性的，使用范围最广的机械系统动力学分析软件。集建模、求解、可视化技术于一体的虚拟样机软件，可以生成包括机-电-液一体化在内的、任意复杂系统的多体动力学数字化虚拟样机模型，能为用户提供从产品概念设计、方案论证、详细设计、到产品方案修改、优化、试验规划甚至故障诊断各阶段、全方位、高精度的仿真计算分析结果。广泛应用于汽车、宇航、军工、铁路和通用机械工业。可以缩短产品开发周期、降低开发成本、提高产品质量及竞争力。2003年2月15日MSC.Software软件公司以1.2亿美金收购MechanicalDynamics。最高版本MSC.ADAMS2005版。,3,ADAMS软件核心模块,ADAMS家族,家族总汇,4,ADAMS软件核心模块,ADAMS/View理论基础,核心理论基础：多体系统动力学，包括多刚体动力学和多柔体动力学在解决实际问题时，一般要通过以下步骤实际系统多体模型简化自动生成动力学方程准确求解动力学方程,5,ADAMS软件核心模块,目录：ADAMS基础,1:环境介绍2:实体建模3:连接介绍4:物体运动行为负载5:测量(Measure)6:仿真模拟&Sensor7:绘制图表8:定义设计变量9:实验设计(DOE)10:最优化设计11:自定义对话框12:作用力(AppliedForce)13:模拟仿真形式14:解线性化(Linearation)15:其它工具16:基本contact建模17:弹性体Flexiblebody建模18:基本控制程序-ControlsBlock19:参数化设计,6,ADAMS软件核心模块,ADAMS建模分析过程,1.环境介绍,建造模型，铰接，驱动、力输入CAD模型,BUILD,设计阶段,节省时间与成本,改善品质,改善效率,产品改善,TEST,VALIDATE,REFINE,ITERATE,OPTIMIZE,AUTOMATE,建造驱动器，传感器(sensors)与建造测量(measures)执行初步模拟仿真,性能与已知资料对比结果比较输入基本图表,输入法则（Methodology）加入控制与柔性性加入摩擦滑动等参数,Whatif?建立参数(Parameters)建立变量(Variables)执行实验设计,最优化(Optimization)敏感度研究实验设计,使用宏Macro命令自定义对话框,7,ADAMS软件核心模块,ADAMS/View窗口介绍,1.环境介绍,8,ADAMS软件核心模块,ADAMS/View工具栏浏览,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,运动驱动,铰接,色盘,移动,动态浏览,力,前后视图,动态浏览,上下视图,左右视图,背景视图,视窗布置,其它,1.环境介绍,9,ADAMS软件核心模块,工作网格的显示状态,可以设定工作网格的原点位置/工作平面,设定位置.绝对原点现有的坐标系统改变工作坐标平面.绝对坐标轴向Pre-definedaxes,edges,orfacenormalsLocationsofexistingCSsorvertices,工作网格可以设定工作平面方便建模自动捕捉网格点方便移动/修改尺寸、几何外形,工作网格（Grid）,1.环境介绍,10,ADAMS软件核心模块,控制视角的方式.,下拉菜单,快捷键Rorr旋转Sors对Z轴旋转Shift+Rorr右视图Shift+Sors渲染Tort平移,主工具栏,弹出式菜单,控制视角,1.环境介绍,11,ADAMS软件核心模块,设定建模环境,坐标系统,ADAMS/View使用直角坐标系可以设定为圆柱坐标或球坐标,设定单位,菜单Settings|CoordinateSystem,工作目錄,菜单Settings|Units,2.实体建模,12,ADAMS软件核心模块,ADAMS模型结构,数据库Database,分析模型Model,图表Plot,自定义界面GUI,测量设定Measure,连接设定Constraint,力元素Force,分析结果Analysis,曲线Curve,物件Part,标记Marker,设计点Points,几何特征Geometry,2.实体建模,13,ADAMS软件核心模块,ADAMS/ViewDatabasefiles(.bin)包括完整的models,仿真结果,图表,等.文件较大,2进制，不可阅读可包含多个model!,ADAMS/ViewCommandfiles(.cmd)仅仅包括model原件与其属性文件很小,文字档(可阅读)，可跨平台只包含一个model!,ADAMS文件类型,ADAMS/View最常用的格式:,ADAMS可导入/出的文件格式还有:,ADAMS/Solver输入文件(.adm)模型交换文件(STEP,IGES,DXF,DWG,Wavefront,stereolithography,Parasolid,etc)测试文件、计算结果表格文件等仿真结果文件(.msg,.req,.out,.gra,.res).,设定工作目录,2.实体建模,14,ADAMS软件核心模块,在ADAMS中有四种Parts.RigidBodies可移动的零件具有质量、惯性矩不会变形FlexibleBodies可移动的零件具有质量、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沒有惯性矩GroundPart在每一个model都存在永远保持固定不动model建立时会自动建立不会对model增加DOF,ADAMS物体(Parts,2.实体建模,15,ADAMS软件核心模块,几何建模,建立rigidbody.直接几何建模使用软件提供的简单物体具有布尔运算、编辑修改能力如：挤出、倒（圆）角、薄壳化等间接建模对于建好的模型，可以IGES、Parasoild、STEP及STL等导入。新增一个模型时，有三种选项：NewPartAddtoPartOntheGround,2.实体建模,16,ADAMS软件核心模块,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,简单几何元素建造,2.实体建模,17,ADAMS软件核心模块,简单几何实体建造,2.实体建模,18,ADAMS软件核心模块,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,几何实体建造（续）,2.实体建模,19,ADAMS软件核心模块,方法如下：拖动控制点（Hotpoints）使用对话框：适合几何需要精确尺寸,控制点（Hotpoints）,显示控制点鼠标点选欲修改的几何形体时，会以高亮度显示。,如何修改外型鼠标点击控制点后，按住鼠标左键直到到达修改的位置。,修改几何外形,2.实体建模,20,ADAMS软件核心模块,使用对话框,修改几何特性右键/菜单Modify,GeometryModify开启对话框,修改几何外形（续）,2.实体建模,21,ADAMS软件核心模块,细化几何特征,倒方角（Chamfer）提供不等半径设定,倒圆角角（Fillet）提供不等半径设定,挖洞(Hole)提供深度设定,凸台（Boss）提供高度设定,薄壳（Shell）提供內（外）薄壳化,2.实体建模,22,ADAMS软件核心模块,导入其他CAD文件(Import),ADAMS与CAD系统组合使用，实际上并不是使用CAD的原有文件，因为对于ADAMS并不强调所导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资料即可，质量、惯性矩、质心位置及密度。若导入其他CAD文件（除了SHELL），必须和ADAMS/Exchange配合。目前可导入格式有IGES、STEP、Parasolid、STL、DWG、DXF、Wavefront、Render。注意：导入CAD文件后，需要自行输入，质量、惯性矩、质心位置及密度资料。可由原CAD软件知。最佳的策略：,CADADAMS,2.实体建模,23,ADAMS软件核心模块,建模辅助工具：对位、插入及旋转工具,物件对x,y,z轴旋转、平移,物件对指定平面镜面,平面对齐,旋转对齐,平移对齐,2.实体建模,24,ADAMS软件核心模块,约束分类(Constraints),有6大类的约束.,运动副约束,原始约束,运动驱动约束,凸轮约束,3.约束介绍,25,ADAMS软件核心模块,可使用ModifyJoint对话框修改连接特性,定义摩擦力,设定基本特性,设定驱动,设定初始状态,修改约束特性,3.约束介绍,26,ADAMS软件核心模块,建立作用力,在ADAMS中建立作用力使用主菜单ForceModeling工具使用主工具栏使用commandnavigator,4.作用力,27,ADAMS软件核心模块,作用力类型(Applyforce),4.作用力,28,ADAMS软件核心模块,Measure的种类,ADAMS/View提供多种形式的测量，如：角度、长度、自定义的物理量。MEASURE用途：观察作为DS/DOE/OPT目标函数、限制函数统计分析Build|Measure,6.测量,29,ADAMS软件核心模块,简单的仿真(Simulation),仿真在给定时间内的运动,只要设定系统的初始状态载荷与约束条件,仿真分析,动画回放,7.仿真分析,30,ADAMS软件核心模块,基本的仿真设定,Duration:相对于仿真结束时的时间量EndTime:绝对的仿真结束时间,时间设定,仿真种类,输出,重复播放,静态平衡,StepSize:每一个step多少时间Steps:在时间范围内分割为多少steps,其他,进入仿真控制对话框,(Quasi-)staticdynamickinematictransient,7.仿真分析,31,ADAMS软件核心模块,动画控制,仿真名称,视图,视角固定点,摄影机角度,轨迹跟踪点,显示icons,影像叠加,结果存档,重复播放,7.仿真分析,32,ADAMS软件核心模块,后处理环境(PostProcessor),PlottingWindow是用于1.观察模拟的結果2.观察由其他应用程序输入的数据3.进行数据处理分析（如：FFT,BodePlotting）如何进入后处理环境主工具栏下拉菜单Review|PlottingWindow或F8,8.绘制图表,33,ADAMS软件核心模块,后处理,数据分析工具,数据处理工具,返回ADAMS/view,8.绘制图表,34,ADAMS软件核心模块,图表数据源,详细的输出清单，选择Filter,Object,Characteristic与Component,显示结果的种类：Objects,Measures,RequestsandResults,曲线管理,Data:系统定义的数据Math:可自行定义的计算,定义曲线横坐标轴(data),8.绘制图表,35,ADAMS软件核心模块,其它辅助工具,命令浏览器-A/view全部完整功能。若在工具栏或下拉式菜单找不到的功能，均可在此找到。,模型库浏览器-提供物件之间的连接、属性等信息，可以同步修改。,函数建造器-提供百余种函数，也可以自定义函数。,表格编辑器-提供对marker,point,variable等的参数化编辑和修改。,测量2点间距离,提供测量多个物体(multi-mass)的等效质量、惯性矩。,将两个model合成一个model，建立