ADAMS仿真作业说明VIP

大型作业指导书的ADAMS仿真1.对象是曲柄滑块机构(如图1所示)。每个学生都有自己相应的参数(曲柄长度l1、连杆长度l2、偏移距离e)，详见附件1。待完成的内容包括：建模过程(包括部件、约束和驱动)、仿真结果(包括曲柄整个旋转过程中滑块的位移、速度和加速度曲线)；连杆中点的轨迹曲线)并进行分析。图1曲柄滑块机构2.提交作业的截止时间是在第十一周的第一节课之前。显示器将收集电子版和纸质版。请合理安排时间，按时完成作业并提交。3.作业提交方式：每人提交一份试卷和一份电子作业。其中，纸质版仅提交了报告(格式见附件2)；电子版包含报表、ADAMS仿真源文件(*。bin)，模拟动画(*。avi)。所有文件都放在一个文件夹下，文件夹名为“学号_姓名”，如“1505040903_张三”。4.在文档编写过程中，组织结构图由微软自己的Visio软件绘制，公式由专门的公式编辑器(如Mathtype等)绘制。)。机械原理课程组2017年3月10日附录1:参数分配表序列号学生身份证名字l1(mm)l2(mm)e(mm)150134142621141835210823463120155511221962012730719149278971521599513918104818919114513116122415521131256181489176181513417521167612425171963241812818922199313014201772232113489226812713236118425243017929255811123266615120272282142824151242937117273093197223123127133245195251196417278129203521932441161672454515915675195187171143081371842093017128104513130112614821121451111312316320141711625151071792716691101217881432718208230192995122099138162145129222218891723104163282420146152562158292698173162723184232813931929681942930671802231571782332651353033277310附件2:报告模板机械原理课程的主要作业基于ADAMS的曲柄滑块机构动力学分析与仿真学生编号：类别：名称：教师：日期：2017年3月10日一、主题要求利用ADAMS软件环境，建立简单机械系统的动力学模型，并借助软件进行求解计算和结果分析。建立了单自由度六杆复合组合机构的动力学模型。从静态开始，选择一个固定的驱动力矩，在一周内画出主元件的运动关系图。具体机理和参数如下。在图1所示的六杆组合机构中，已知lAB=150mm毫米，lBC=500mm毫米，lDC=260mm毫米，lBE=250mm毫米，lAF=600mm毫米，lAD=410mm毫米，杆2和杆2被合并，BE垂直于BC，AF垂直于ad；曲柄1的驱动扭矩为2000牛米，方向为逆时针方向，作用于点A；组件质量m1=20kg千克，m2=40kg千克，m2=20千克，m3=30kg千克，m4=70kg千克，忽略滑块5质量，组件6框架；质心位置lCS1=75mm，lCS3=130mm，质心S5在点e，构件1和3的关于质心的惯性矩JS3=0.176kgm2，JS3=0.176kgm2。在机构工作行程中，滑块受摩擦力作用，静摩擦系数为0.5，动摩擦系数为0.3。在曲柄旋转一周的过程中，试着分析：(1)曲柄1与X轴正方向之间的角度F1随时间变化，曲柄1旋转的角速度w1与角加速度a1之间的关系随时间变化；(2)在杆3和y轴的相反方向上的角度F2与随时间变化的关系，杆3旋转的角速度w3和角加速度a3与随时间变化的关系；(3)滑块5和杆4的相对速度v5与加速度a5随时间的变化之间的关系。图1六杆组合机构运动图第二，建立模型使用“链接”命令为杆1、2、2、3和4创建成员。使用“框”命令创建滑块5结构和齿条6。根据每个杆的长度，通过使用辅助标记点、移动、旋转等命令来调整每个组件的相对位置。右键单击每个组件，在修改命令中添加构造的质量信息和杆1和3围绕质量中心的转动惯量，其中滑块5的质量位置为0，创建后的机构模型如图2所示。图2机构模型图第三，添加约束和驱动因素关节中的旋转命令用于在点a、b、c、d、e和f处添加铰链约束，其中杆1、杆3和滑块5都铰接到框架6，并且杆2和杆2通过关节中的固定命令固定在一起以形成“l”形杆。图3添加约束和驱动因素使用“关节”中的“平移”命令添加滑块5上的运动约束，使杆4在滑块5上前后滑动，右键单击移动副，并使用“关节摩擦”命令添加移动副的摩擦力：静摩擦系数0.5和动摩擦系数0.3。使用“创建力”命令中的“扭矩”命令将驱动扭矩添加到曲柄1，大小为2000纳米，逆时针方向，作用于点A。添加约束和驱动器后的模型如图3所示。4.模拟在交互式模拟控制命令中输入结束时间=2s和步长=500，检查错误，完成模拟，并观察机构的运动。5、运动参数的测量和构建“构建-测量-角度”命令用于制定曲柄1和x轴正方向之间的角度F1和杆3和y轴反方向之间的角度F2与时间之间的关系的策略。使用构建-测量-选定对象命令测量作为时间函数的曲柄1的角速度w1和角加速度a1之间的关系；杆3旋转的角速度w3和角加速度a3之间的关系随时间变化。构建-测量-点到点命令用于测量滑块5和杆4的相对速度v5与加速度a5随时间的变化之间的关系。六、检查运动曲线使用后处理命令检查第五步中测量的每个物理量随时间的变化规律。1.曲柄1与X轴正方向的夹角F1与时间的关系图4 F1随时间变化的曲线图分析：图4是示出从曲柄的初始位置起F1随时间变化的曲线图。从图中可以看出，旋转角度随时间增加，从0到0.4s的曲线缓慢而不稳定，这表明曲柄的角速度一直在变化，0.4s后的曲线近似为直线，这表明曲柄的角速度趋于恒定。2.曲柄1旋转的角速度w1和角加速度a1随时间的关系图5曲柄1的角速度和角加速度图分析：在图5中，红色曲线的角速度是角加速度，蓝色是角加速度。角速度从0开始，并且在0.4秒后趋于稳定，这与图4中的结论一致。从图中可以看出，在每个周期中，当角速度最大时，角加速度最小。ADAMS仿真分析表明，如图6所示，当曲柄1旋转到与杆2大致成一直线时，角加速度最大。最大角速度位置如图7所示。图6最大角加速度位置图图7最大角速度位置图3.杆3和Y轴在相反方向上的角度F2与时间的关系图8杠杆3和F2之间的关系分析：从图8中可以看出，杆3是从动杆，它不能绕轴旋转，只能随着曲柄1的旋转而往复运动。软件分析表明，F2=81.58，摆角范围为58.15 158.3。4.杆3旋