ADAMS软件在工程机械系统仿真中应用案例

1、ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 第五讲第五讲 ADAMS软件在工程机械 系统仿真中的应用 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 一、一、ADAMS应用总述应用总述 二、综合实例二、综合实例 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 点在参考坐标系中位置表示及点在参考坐标系中位置表示及位移、速度、加速位移、速度、加速 度表示度表示 0 rrAs 0 rrA s 0 rrA s 刚体运动方程刚体运动方程 . TT rmrFJJn0 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 * *利用利用Adams软件建模工具软件建模工具 直接建立样机模型直接建立样机模型 * *利用其

2、它软件建立模型利用其它软件建立模型 后输入后输入Adams软件软件 利用利用adams仿真软件对机械系统进行仿真过程：仿真软件对机械系统进行仿真过程： 建模建模 系统几何建模系统几何建模 施加约束和运动施加约束和运动 施加载荷施加载荷 测量调试测量调试仿真与仿真再现仿真与仿真再现仿真后处理仿真后处理 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 点线绘制点线绘制 实体绘实体绘 制制 布尔操作布尔操作 特征修饰特征修饰 参数设置参数设置 Adams 建建 模模 工工 具具 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 约束工具约束工具 虚约束工具虚约束工具 运动工具运动工具 约束工具约束工具 状

3、态参数状态参数 设置设置 约束与运动工具集约束与运动工具集 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 力、力矩工具力、力矩工具 柔性力柔性力 状态参数状态参数 设置设置 载荷工具集载荷工具集 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 仿真工具集仿真工具集 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 总工具集总工具集 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 后处理程序窗口后处理程序窗口 菜单栏菜单栏 工具条工具条 对象对象 结构结构 关系关系 栏栏 状态状态 栏栏 控制面控制面 板区板区 特性特性 编辑编辑 区区 后处理的绘图后处理的绘图 区区 页面操页面操 作区作区 ADAMS

4、软件在工程机械系统仿真 中应用案例 利用输入文件的形式建立模型利用输入文件的形式建立模型 步骤：步骤： 1）在）在solid-edge、solid-working、p-re、 UG等三维造型软件中，绘制三维装配图形；等三维造型软件中，绘制三维装配图形； 注意：机器包含许多零部件，为简化仿真模型，注意：机器包含许多零部件，为简化仿真模型， 可以在建立三维图形时，将链接螺栓等非传动可以在建立三维图形时，将链接螺栓等非传动 件忽略，将其质量添加到相连的传动件上，切件忽略，将其质量添加到相连的传动件上，切 记：在记：在CAD软件中绘制完三维装配图后，将文软件中绘制完三维装配图后，将文 件保存为件保存为

5、.igs、或、或.x_t为后缀的格式退出。为后缀的格式退出。 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 2）将三维）将三维CAD图形文件调入图形文件调入ADAMS软件软件 打开ADAMS软件，进入ADAMS界面，进 行以下操作： 在在File菜单，选择菜单，选择Import命令，命令， 显示文件输入对话框。显示文件输入对话框。 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 输入文件编输入文件编 辑对话框辑对话框 文文 件件 格格 式式 要输入的文件要输入的文件 输入后输入后adams文件名文件名 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 在栏，选择输入的在栏，选择输入的CAD文件格式，

6、后文件格式，后 缀为缀为.x_t格式，显示输入的格式，显示输入的CAD文件对文件对 话框；话框； 在在 Read右边的空框内输入文件名，右边的空框内输入文件名， 方法为：鼠标放在空框内，点击右键，方法为：鼠标放在空框内，点击右键， 选择选择browse，打开文件浏览对话框，找，打开文件浏览对话框，找 到已保存的后缀为到已保存的后缀为.x_t的文件，双击即可。的文件，双击即可。 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 在在model Name 栏，输入栏，输入ADAMS数据库名数据库名 选择选择OK按钮，即可将按钮，即可将CAD文件调入文件调入ADAMS 软件中。软件中。 3) 点击放大缩

7、小图标，将鼠标放在绘图视点击放大缩小图标，将鼠标放在绘图视 窗内，按下左键，移动鼠标，显示调入的窗内，按下左键，移动鼠标，显示调入的 图形图形 4) 修改各零部件的物理特性：视图在由修改各零部件的物理特性：视图在由CAD软软 件调入件调入ADAMS软件后，其各部件的物理特性软件后，其各部件的物理特性 丢失，只保留了几何特性，所以，为进行系统丢失，只保留了几何特性，所以，为进行系统 仿真，需要对每一个零部件添加材料特性，方仿真，需要对每一个零部件添加材料特性，方 法如下：法如下： ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 将鼠标放在要修改的零部件上，点击将鼠标放在要修改的零部件上，点击 右键

8、，依次选择：浮动菜单的第一项右键，依次选择：浮动菜单的第一项 partmodify，打开修改对话框；，打开修改对话框； 特性参数特性参数 修改对话修改对话 框框 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 在在category栏选择栏选择mass properties； 在在define mass by栏选择栏选择geometry and material type；在；在material type 栏，输入零件的材料栏，输入零件的材料 点击修改对话框下角的点击修改对话框下角的show calculated inertia，计算零件的质，计算零件的质 量和转动惯量等参数；量和转动惯量等参数；

9、 Ok退出，即完成零件的物性修改，退出，即完成零件的物性修改， 其它零件类推。其它零件类推。 5）模型建立导入完毕。）模型建立导入完毕。 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 实例一、汽车坐垫的振动与理论计算与仿真分析实例一、汽车坐垫的振动与理论计算与仿真分析 样机简易模型样机简易模型 座椅座椅 汽车底盘汽车底盘 座椅底盘间座椅底盘间 的弹簧的弹簧 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 设该汽车在崎岖不平的道路上行进，底盘有设该汽车在崎岖不平的道路上行进，底盘有 一上下以一上下以Vy=100cos（t）运动。试分析座位在）运动。试分析座位在 有无弹簧时的上下颠覆情况。有无弹簧时

10、的上下颠覆情况。 分析结果：分析结果： 有弹簧有弹簧 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 无弹簧时无弹簧时 分析模型分析模型 座位上下运动曲线座位上下运动曲线 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 理论计算简介理论计算简介 对于座位体，质量为对于座位体，质量为M，整体力平衡式可写为：，整体力平衡式可写为： 0FMGKXXCXM 解上述方程即可得到座位的运动，并加以绘解上述方程即可得到座位的运动，并加以绘 制曲线。制曲线。 ADAMS软件分析过程简介软件分析过程简介 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 建立模型样机建立模型样机 第一步：可简化建立样机，座位为一长第一步

11、：可简化建立样机，座位为一长 方体，底盘也简化为一长方体。注意：简化方体，底盘也简化为一长方体。注意：简化 时要保证质心位置不变、质量不变。时要保证质心位置不变、质量不变。 第二步：施加约束和载荷。座位与底盘都第二步：施加约束和载荷。座位与底盘都 进行上下移动，所以施加移动副，座位与底盘进行上下移动，所以施加移动副，座位与底盘 之间，在有弹簧时，施加弹簧载荷；无弹簧时，之间，在有弹簧时，施加弹簧载荷；无弹簧时， 采用直接接触，施加接触载荷。注意弹簧和接采用直接接触，施加接触载荷。注意弹簧和接 触的刚度系数与阻尼系数的确定。触的刚度系数与阻尼系数的确定。 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用

12、案例 第三步：检验样机模型。利用检验样机工第三步：检验样机模型。利用检验样机工 具，显示样机内所有信息，观察零件、约束、具，显示样机内所有信息，观察零件、约束、 载荷及运动参数的正确与否。载荷及运动参数的正确与否。 第四步：测量与仿真。对作为上下运动第四步：测量与仿真。对作为上下运动 进行测量，即测量座位运动的进行测量，即测量座位运动的Y向分量。然向分量。然 后，利用仿真工具对样机仿真，得到座位后，利用仿真工具对样机仿真，得到座位Y 向运动曲线。向运动曲线。 结论：有弹簧时作为随底盘运动平稳，结论：有弹簧时作为随底盘运动平稳， 去掉弹簧，座位颠覆很大。去掉弹簧，座位颠覆很大。 ADAMS软件在

13、工程机械系统仿真 中应用案例 实例二、利用实例二、利用DAMS直接建模对起重机械直接建模对起重机械 的仿真与分析的仿真与分析 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 分析过程简介分析过程简介 1、启动、启动ADAMS ，对建模进行设置，以方便模，对建模进行设置，以方便模 型建立：主要包括：栅格间距和范围、图标、坐型建立：主要包括：栅格间距和范围、图标、坐 标窗口处于打开状态、重力加速度设置、单位设标窗口处于打开状态、重力加速度设置、单位设 置等。置等。 2、绘制样机内各部件。注意各部件的位置、方、绘制样机内各部件。注意各部件的位置、方 向和大小。小窍门：为快速建模，可先不管零件向和大小。

14、小窍门：为快速建模，可先不管零件 的大小、方向、位置，大体输入，然后利用修改的大小、方向、位置，大体输入，然后利用修改 完成，速度更快。完成，速度更快。 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 底座底座 支座支座 调整位调整位 置后的置后的 三维显三维显 示示 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 增加悬增加悬 臂后臂后 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 增加增加 动臂动臂 动臂动臂 调整调整 位置位置 后后 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 绘制绘制 铲斗铲斗 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 铲斗铲斗 原始原始 长方长方 体完体完 成后，成

15、后， 起重起重 机三机三 维效维效 果图果图 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 利用利用 倒角倒角 改变改变 铲斗铲斗 形状形状 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 3、根据各部件的连接运动关系，施加约束、根据各部件的连接运动关系，施加约束 和运动和运动 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 起重机仿真效果示意图起重机仿真效果示意图 4、仿、仿 真与真与 测量测量 或后或后 处理处理 分析分析 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 实例三、利用实例三、利用ADAMS与其它与其它CAD软件的转软件的转 换对装载机工作装置仿真与分析换对装载机工作装置仿真与分析

16、 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 分析过程简介分析过程简介 第一步：在其它第一步：在其它CAD软件（如：软件（如：pr_e、solid- edge、solid-working 、UG等）中，建立装载等）中，建立装载 机工装装置三维模型，并机工装装置三维模型，并另存为另存为.x_t格式格式，退出，退出 CAD软件。注意：保存文件夹不能有汉字存在。软件。注意：保存文件夹不能有汉字存在。 第二步：启动第二步：启动ADAMS软件，进入工作绘图区，软件，进入工作绘图区， 进行以下操作：点击下拉菜单进行以下操作：点击下拉菜单file下的下的import按按 钮，打开文件输入对话框。钮，打开文

17、件输入对话框。 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 CAD文件输入对话框文件输入对话框 输入文输入文 件格式件格式 输入输入 文件文件 地址地址 和文和文 件名件名 ADA MS文文 件类件类 型型 输入输入 后文后文 件名件名 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 第三步：点击放大缩小图标，将鼠标放在绘图视第三步：点击放大缩小图标，将鼠标放在绘图视 窗内，按下左键，移动鼠标，显示调入的图形。窗内，按下左键，移动鼠标，显示调入的图形。 第四步：修改个零部件的物理特性。视图在由第四步：修改个零部件的物理特性。视图在由 CAD软件调入软件调入ADAMS软件后，其各部件的物理软件后

18、，其各部件的物理 特性丢失，只保留了几何特性，所以，为进行特性丢失，只保留了几何特性，所以，为进行 系统仿真，需要对每一个零部件添加材料特性，系统仿真，需要对每一个零部件添加材料特性， 步骤如下：步骤如下： ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 将鼠标放在要修改的零部件上，点击右键，将鼠标放在要修改的零部件上，点击右键， 依次选择：浮动菜单的第一项依次选择：浮动菜单的第一项partmodify， 打开修改对话框；打开修改对话框； 此处选择此处选择 质量特征质量特征 此处选此处选 择几何择几何 和材料和材料 类型类型 此处输此处输 入材料入材料 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案

19、例 第五步：修改各零部件的颜色等特征。第五步：修改各零部件的颜色等特征。 方法是将鼠标放在要修改的零件上，点击右键，方法是将鼠标放在要修改的零件上，点击右键， 打开浮动菜单，单击下一级菜单中的打开浮动菜单，单击下一级菜单中的 appearance显示，打开修改对话框。显示，打开修改对话框。 依次方法，修改装载机工作装置中各零部件依次方法，修改装载机工作装置中各零部件 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 此处修改零此处修改零 件颜色信息件颜色信息 ADAMS软件在工程机械系统仿真 中应用案例 第六步：仿真检验修改后的样机，在确定无误后，第六步：仿真检验修改后的样机，在确定无误后， 开始施加连接约束。注意：因为装载机工作装置开始施加连接约束。注意：因为装载机工作装置 为对称结构，为保证正常运动，类似连接回转方为对称结构，为保证正常运动，类似连接回转方 向应同轴。如两个动臂如铲斗连接的回转副应同向应同轴。如两个动臂如铲斗连接的回转副应同 轴。轴。 小窍门：因为结构复杂，施加约束时很难做到同小窍门：因为结构复杂，施加约束时很难做到同 轴，可采用两种方法：一是先大体平行施加，然轴，可采