第三章ADAMS VIEW基本使用方法

1、第三章 ADAMSView基本使用方法 Chapter3 ADAMSView基本使用方 法 3.1 ADAMSView简介简介 3.2 ADAMSView建模环境设置建模环境设置 3.3 ADAMSView虚拟样机建模（虚拟样机建模（） 3.3 ADAMSView虚拟样机建模（虚拟样机建模（） 3.4 ADAMSView实例分析及应用（实例分析及应用（） 3.4 ADAMSView实例分析及应用（实例分析及应用（） 3.4 ADAMSView实例分析及应用（实例分析及应用（） 3.1 ADAMS3.1 ADAMSViewView简介简介 3.1.1 启动启动ADAMS/View ADAMS/V

2、iew命名层次和规则 命名由两部分组成：对象的性质和序号，中间用 “_”连接 对象的全名以根符号“/”或“.”开头， 数据库（数据库（/或）或） 视图视图 机构机构 图标图标 XY图图 用户界面用户界面 运动副运动副 构件构件 运动运动 力力 分析分析 曲线曲线 菜单菜单 对话框对话框 标记标记 几何形状几何形状 结果数据结果数据 结果数据分量结果数据分量 Model_1 构件 JOINT_1运动副 . MODEL. PART_1. PT1 MODEL PART_1 PT1 数据库 操作过程中只能打开一个数据库 一个数据库中可以储存多个样机模型的所有信息 产生新数据库 打开一个保存的数据库 保

3、存当前数据库 默认条件下，所有文件均存放在C盘的根目录下 后退一步操作 取消操作 取消操作 : Cancel按钮 , Esc键 , 3.1.2. ADAMS/View 3.1.2. ADAMS/View 界面构成界面构成 v标题栏标题栏 v菜单栏菜单栏 v主工具箱主工具箱 v快捷工具栏快捷工具栏 v状态栏状态栏 3.1.3 3.1.3 打开和保存模型数据文件打开和保存模型数据文件 3.1.4 3.1.4 退出退出ADAMS/ViewADAMS/View 3.1.3 3.1.3 打开和保存模型数据文件打开和保存模型数据文件 ADAMS/View Database files (.bin)ADAM

4、S/View Database files (.bin) 包括完整的包括完整的 models, models, 模拟结果模拟结果, , 图表图表等等. . 档案较大档案较大, , 为为2 2进制文档进制文档( (不可不可阅读阅读) ) 可包含可包含多个多个 model ! model ! ADAMS/View Command files (.cmd)ADAMS/View Command files (.cmd) 仅仅包括包括 model model 原件原件与其属性与其属性 档案较档案较小小, , 为为文字文字档档( (可可阅读阅读) ) 只包含一只包含一个个 model !model ! A

5、DAMS/View 可可储存储存的格式最常用的的格式最常用的两种为两种为 : ADAMS 可可输输入入/出的格式出的格式还还有有 : ADAMS/Solver ADAMS/Solver 输入档输入档 (. (.adm)adm) 几何几何模型模型交换档交换档 ( (STEP, IGES, DXF, DWG, STEP, IGES, DXF, DWG, Parasolid, etc)Parasolid, etc) 模拟结果模拟结果 (. (.msg, .req, .out, .gra, .res).msg, .req, .out, .gra, .res). 存档建议： cmd及bin两种格式均存储

6、 设定工作目录设定工作目录 ADAMS/View 主主工具箱工具箱 建模快捷图标建模快捷图标 控制功能表控制功能表 点取鼠标右 键可开启个 别的工具 坐标系坐标系状态栏状态栏坐标视窗坐标视窗 标题标题工作网格工作网格 下拉式下拉式菜单菜单 3.2 ADAMS3.2 ADAMSViewView建模环境设置建模环境设置 ADAMS/View 视窗布置视窗布置 视图窗口设置 选择视图窗口 - 12种不同的视图窗口布置方式 改变窗口中的视图方向 -7种预先设置好的视图方向 正侧投影图和透视图 - Depth按钮 移动和旋转视图 动态移动视图 动态旋转视图 设置视图中心 缩放视图 显示方式设置 设置构件

7、和模型的显示方式: View- Model, Part Only 设置背景颜色: Setting - Setting - View Background Color 模型显示方式设置: View- Render Mode 线框式（Wireframe）、 实体（Solid Fill）、 有阴影的实体（Shaded）、 精确填充方式（Precision Fill）、 精确的有阴影实体方式（Precision Shaded） 设置工作栅格 设置图标: Icons命令 显示方式设置 显示视图辅助信息: View Accessories, 坐标窗口操作 设置屏幕和打印字体 Settings - Font

8、s 保存和重新设置 保存和重新设置 Save/Restore Settings 定义操作环境 定义地面坐标系 默认:笛卡儿坐标系作为地面坐标系, 313旋转 系列 单位设置 定义重力 单单位位系系统统长长度度质质量量力力时时间间角角度度频频率率 1 1MMKS毫米公斤牛顿秒度弧度/秒 2 2MKS米公斤牛顿秒度弧度/秒 3 3CGS厘米克达因秒度弧度/秒 4 4IPS英寸斯磅力秒度弧度/秒 鼠标的应用 鼠标左键和鼠标右键 左键: 选择样机模型中的各种对象、选择菜单栏中的命令、快捷 工具图标命令和对话框中的有关命令。 右键: 主要应用于激发各种弹出式菜单和工具集 显示各种对象的弹出式菜单构件、标

9、记、约束、运动、力等。 输入对话框中的参数文本输入栏，显示输入参数的弹出式菜 单。 后处理过程中，显示曲线图中各种对象的弹出式菜单，例如： 曲线、标题、坐标、符号标记等等。 在主工具箱、快捷工具栏等工具图标集，显示所选择的工具 图标集的所有图标命令。 打开弹出式菜单或工具集以后，按住右键，拖动鼠标拖至有 关命令项，可以打开下一层弹出式菜单。 3.2 ADAMS3.2 ADAMSViewView建模环境设置建模环境设置 1 设置坐标系：笛卡尔坐标系设置坐标系：笛卡尔坐标系 圆柱坐标系圆柱坐标系 球坐标系球坐标系 步骤：步骤：setting /coordinate system ADAMS/Vie

10、w允许允许Cartesian（直角）、（直角）、 Cylindrical（圆柱）、（圆柱）、Spherical（球）三种坐（球）三种坐 标系，默认情况下为直角坐标系。标系，默认情况下为直角坐标系。 三个不同坐标系中的数值关系如下所示三个不同坐标系中的数值关系如下所示: 笛卡儿坐标到柱面坐标：笛卡儿坐标到柱面坐标：x=r cos；y=r sin；z=z； 柱面坐标到球面坐标：柱面坐标到球面坐标： x=sincos；y=sinsin；z=cos； c标记 分为固定标记和浮动标记两类。 固定标记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。 浮动标记浮动标记相对

11、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。 ADAMS在坐标系的运用上总共有三种形式在坐标系的运用上总共有三种形式: a全局坐标系全局坐标系 也就是绝对坐标系，固定在地面（Ground Part）上，是 ADAMS中所有零件的位置、方向、速度的度量基准坐标系。 b零件的局部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。 x z” y” x” z y x z y 固定坐标系固定坐标系 标记坐标系标记坐标系构件坐标系构件坐标系 自由度自由度 机械系统的自由度是指机械系统中各零件相对

12、于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定的运动，则其原动件的数目必须等于该机构的 自由度。自由度。 ADAMS中自由度（中自由度（DOF）计算公式为）计算公式为 DOF= i i n-1)-6(n 其中其中n 系统的部件数目（包括地面）；系统的部件数目（包括地面）； i n系统内各约束所限制的自由度数目。系统内各约束所限制的自由度数目。 2 单位设置 3 设置重力加速度 4 工作网格 坐标显示窗口坐标显示窗口 信息管理及帮助信息 信息类型 ADAMS/View

13、以5种方式提供各种报告信息 ADAMS/View窗口底部的状态条 警告窗口 命令信息窗口 数据库信息窗口 ADAMS/View的log文件 帮助信息 显示工具标签 在线ADAMS程序用户手册 随机的ADAMS用户手册 12 34 56 78 910 111213 141516 12 3 45 67 8 9 10 11 12 13 14 15 16 几何建模测量 恢复/重做 运动 约束副色盘 移动 动态浏览 力副 前后视图 动态旋转 上下视图 左右视图 背景颜色 视窗布置 其他 ADAMS/View ADAMS/View 工具列工具列 3.3 ADAMS3.3 ADAMSViewView虚拟样机

14、建模虚拟样机建模 3.3.1 3.3.1 创建零件创建零件 几何建模 几何建模是几何建模是ADAMS/View仿真分析的第一步，在仿真分析的第一步，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。进行仿真分析。 ADAMS/View中实体模型的获得有两种方法中实体模型的获得有两种方法 ： 一一:用用ADAMS/VIEW建模工具直接建模建模工具直接建模 二二:通过通过ADAMS/Exchange模块从外部输模块从外部输 入模型文件入模型文件 后者一般用于复

15、杂零件系统建模。后者一般用于复杂零件系统建模。 创建作图几何元素创建作图几何元素 TypeToolGraphicParameters Specified Points Marker Polyline Arcs Splines 设计点设计点 标记点标记点 样条曲线样条曲线 Radius, Start and End Angle, Anchor CSM, Parent Part 多义线多义线 TypeToolGraphicParameters Links 连杆连杆 Plates 多边形板多边形板 Extrusions 拉伸实体拉伸实体 Revolutions 旋转实体旋转实体 Width, Dep

16、th,2 Anchor CSM (Length), Parent Part Thickness, Radius, Vertex Locations, Anchor CSM, Parent Part Open/Closed Profile, Depth, Anchor CSM, Parent Part Open/Closed Profile, Sweep Angle, Anchor CSM, Parent Part 几何实体几何实体 TypeToolGraphicParameter s Boxes 长方体长方体 Cylinders 圆柱体圆柱体 Spheres/ Ellipsoids 球体球体

17、Frustums 圆台圆台 Torus 圆环圆环 Length (x), Height (y), Depth(z), Anchor CSM, Parent Part Length (z), Radius, Anchor CSM, Parent Part 3-Diameters, Anchor CSM, Parent Part Radius of Ring (xy plane), Radius of Circular Cross- section ( to xy plane), Anchor CSM, Parent Part Length(z), Bottom and Top Radii, An

18、chor CSM, Parent Part 几何实体几何实体 倒方角（倒方角（ChamferChamfer） 提供不等提供不等半径设定半径设定 倒圓角（倒圓角（FilletFillet） 提供不等提供不等半径设定半径设定 挖洞挖洞( ( Hole )Hole ) 提供深度提供深度设定设定 凸狀（凸狀（BossBoss） 提供高度提供高度设定设定 薄薄壳壳（ShellShell） 提供內（外）薄提供內（外）薄壳壳化化 模型修饰（几何特征）模型修饰（几何特征） ADAMS/View几何建模几何建模 基础知识基础知识 : 几何体类型几何体类型 刚性体（刚性体（ Rigid Bodies ） 柔性体（

19、柔性体（ Flexible Bodies ） 点质量点质量 （Point Masses ） 只有质量没有体积只有质量没有体积 点（点（ Point ） 标记点（标记点（Marker ） 直线和多义线（直线和多义线（Polyline） 光滑曲线（光滑曲线（ Spline ） 圆和圆弧（圆和圆弧（ Arc ） Marker和Point都是点但是两者 又有不同之处：Marker具有独立 的方向性，随零件和运动副的加 入而产生，可作为零件或运动副 位置的控制变量，格式 为：.model_1.Part_1.marker _1。Point不具独立的方向性， 常用作进行参数化建模的控制点， 或者是空间位置标

20、记点。一般通 过Table Builder进行修改。格式 为：.model_1.part_1.point_1 几何体添加方式几何体添加方式 对于新创建的几何体有三种添加方式：对于新创建的几何体有三种添加方式： 对实体的布尔操作对实体的布尔操作 通过通过ADAMS/View的实体库只能创建简单零件，为了创建复杂的实体库只能创建简单零件，为了创建复杂 零件，零件，ADAMS/View提供了五种布尔操作，通过对简单实体的提供了五种布尔操作，通过对简单实体的 组合来创建复杂零件。组合来创建复杂零件。 实体的布尔运算实体的布尔运算 几何体的修改几何体的修改 几何体位置的修改几何体位置的修改 在创建几何体

21、的时候系统会自动创建零件局部在创建几何体的时候系统会自动创建零件局部 坐标系，一般为作图起点，通过对话框修改零坐标系，一般为作图起点，通过对话框修改零 件局部坐标系在全局坐标系中的位置即可改变件局部坐标系在全局坐标系中的位置即可改变 零件位置。也可以通过零件位置。也可以通过Setting中的中的Table Editor修改标记点以改变几何体位置。修改标记点以改变几何体位置。 几何体特性的修改几何体特性的修改 几何体特性一般包括：几何体特性一般包括：质量、转动惯量、惯性质量、转动惯量、惯性 积、初始速度、初始位置积、初始速度、初始位置和和方向方向等。等。 几何体形状的修改几何体形状的修改 几何体

22、形状的修改有几何体形状的修改有3种方式：种方式：直接拖动热点直接拖动热点 （亮点）、（亮点）、利用对话框利用对话框和和编辑位置表编辑位置表。 对于对于Polyline和和Spline产生的几何体可以直接选产生的几何体可以直接选 中，拖动关键点修改形状，也可以打开位置表编中，拖动关键点修改形状，也可以打开位置表编 辑关键点坐标。对于几何实体，一般情况下用鼠辑关键点坐标。对于几何实体，一般情况下用鼠 标右键或通过标右键或通过EditModify下拉菜单打开几何形下拉菜单打开几何形 状对话框编辑特征参数状对话框编辑特征参数. 实例：空间曲柄滑块机构实例：空间曲柄滑块机构 在本例中，球瓶是由曲边多边形

23、旋转而成的复杂在本例中，球瓶是由曲边多边形旋转而成的复杂 实体，其相应的曲边多边形是由一段样条曲线实体，其相应的曲边多边形是由一段样条曲线 （SplineSpline）和一段折线（）和一段折线（PolylinePolyline）组成的封闭多）组成的封闭多 边形，其建模过程如下。边形，其建模过程如下。 1 1、点击样条曲线建摸工具按钮、点击样条曲线建摸工具按钮 工具箱中的工具箱中的“ClosedClosed”选项不被选中，选项不被选中， 然后依次点取如下坐标点，点取最后然后依次点取如下坐标点，点取最后 一个坐标点后点击右键以结束创建样一个坐标点后点击右键以结束创建样 条曲线，条曲线，ADAMS/

24、ViewADAMS/View将建立样条曲线。将建立样条曲线。 2 2、点击折线段建摸工具按钮、点击折线段建摸工具按钮 工具箱中的工具箱中的“ClosedClosed”选项不被选中，选项不被选中， 一定注意选中一定注意选中“Add to PartAdd to Part”选项以确选项以确 保折线段和样条曲线是属于同一个物体。保折线段和样条曲线是属于同一个物体。 将鼠标移动到样条曲线上，点击鼠标选将鼠标移动到样条曲线上，点击鼠标选 择与样条曲线相同的择与样条曲线相同的“bodybody” ” ，然后依，然后依 次点取如下坐标点，点取完成最后一个次点取如下坐标点，点取完成最后一个 坐标点后，点击右键以

25、结束创建样条曲坐标点后，点击右键以结束创建样条曲 线。线。 3 3、点击工具按钮、点击工具按钮 作业：MSC.ADAMS FSP基础培 训教程 练习8 几何尺寸：见247 页 15日之前发送邮件至：日之前发送邮件至： fengtaowang9gmail.c om 创建约束副（添加约束）创建约束副（添加约束） 3.3.2 3.3.2 创建约束副（添加约束）创建约束副（添加约束） 约束是用来限制和定义约束是用来限制和定义ADAMS中各零件中各零件 的位置和运动，模拟机械的实际运行状况，的位置和运动，模拟机械的实际运行状况， 组成完整的机械系统组成完整的机械系统，为后续分析作准备。为后续分析作准备。

26、 在建立好零件的几何模型后，接下来就要在建立好零件的几何模型后，接下来就要 定义约束。定义约束。 运动副约束（运动副约束（Joints） 基本约束（基本约束（Joint Primitives） 运动约束（运动约束（Motion Generators） 高副约束（高副约束（Higher Pair Constraints） ADAMS/View的约束可以分为四类：的约束可以分为四类： 运动副约束（运动副约束（Joints） ADAMS/View总共有总共有11种运动副，通过运种运动副，通过运 动副来实现约束，运动副在现实中都能找动副来实现约束，运动副在现实中都能找 到与其对应的物理模型，如到与其对

27、应的物理模型，如铰接副铰接副、移动移动 副副等。等。每施加一个运动副可把两个零件联每施加一个运动副可把两个零件联 系起来，系起来，被连接的零件可以是刚体、柔性被连接的零件可以是刚体、柔性 体和点质量，运动副可以放置在模型中的体和点质量，运动副可以放置在模型中的 任 何 位 置 。 这任 何 位 置 。 这 11 种 运 动 副 中种 运 动 副 中 G e a r 和和 Coupler又称为复杂运动副，其余为简单运又称为复杂运动副，其余为简单运 动副，复杂运动副通过对简单运动副的组动副，复杂运动副通过对简单运动副的组 合间接的把零件连接起来。合间接的把零件连接起来。 运运 动动 副副 约约 束

28、束 运运 动动 副副 约约 束束 创建约束设置含义创建约束设置含义 基本约束（基本约束（Joint Primitives） ADAMS/View提供了提供了5个基本约束，个基本约束，基本约束对基本约束对 零件的相对运动进行了限定零件的相对运动进行了限定，如限定两个零件必，如限定两个零件必 须平行运动，或者是限定它们的运动路线相互垂须平行运动，或者是限定它们的运动路线相互垂 直等。基本约束在现实中没有物理原型，通过基直等。基本约束在现实中没有物理原型，通过基 本约束的组合可以产生定义与运动副约束相同的本约束的组合可以产生定义与运动副约束相同的 约束，也可实现运动副约束无法实现的复杂约束。约束，也

29、可实现运动副约束无法实现的复杂约束。 基基 本本 约约 束束 定义驱动定义驱动 1. 驱动的类型和大小 （1）驱动类型 驱动表明了一个部件的运动是时间的函数，例 如要求平移副沿Z轴以5mm/s的速度运动。通过定义驱 动可以约束机构的某些自由度，另一方面也决定了是 否需要施加力来维持所定义的运动。 铰驱动：铰驱动：定义旋转副、平移副和圆柱副中的移动定义旋转副、平移副和圆柱副中的移动 和转动，每一个连接运动约束了一个自由度，使和转动，每一个连接运动约束了一个自由度，使 系统自由度减少一个。系统自由度减少一个。 点驱动：点驱动：点驱动定义两点之间的运动规律。定义点驱动定义两点之间的运动规律。定义 点

30、规律时，还需指明运动的方向。点驱动可以应点规律时，还需指明运动的方向。点驱动可以应 用于任何典型的运动副。通过定义点驱动以在不用于任何典型的运动副。通过定义点驱动以在不 增加额外约束或构件的情况下，构造复杂的运动。增加额外约束或构件的情况下，构造复杂的运动。 （2） 驱动的值 驱动可以是与时间有关的位移、速度和加速度。 2. 铰驱动的创建 （1）铰驱动类型 铰驱动有两种类型，分别如下： 移动类：一个部件的Z轴为另外 一个部件移动的方向；移动类驱 动用于平移副和圆柱副； 转动类：部件1按右手规则绕部 件2的Z轴旋转，转动过程中两部 件的Z轴必须保持平行，转动类驱 动用于旋转副和圆柱副。 3. 3

31、. 创建和修改点驱动创建和修改点驱动 （1 1）点驱动类型）点驱动类型 点驱动有两种类型，分别如下：点驱动有两种类型，分别如下： 单点驱动：单点驱动：两个构件沿着一个轴移动或转动，在两个构件沿着一个轴移动或转动，在 默认条件下为默认条件下为z z轴；轴； 一般点驱动：一般点驱动：两个构件沿着两个构件沿着3 3个轴移动或转动。个轴移动或转动。 （2 2）点驱动的创建进入主工具箱，）点驱动的创建进入主工具箱， 施加载荷施加载荷 3.3.2 ADAMS/View3.3.2 ADAMS/View中的载荷中的载荷 ADAMS/VIEW中的载荷主要指对模型施加力，与前面讲中的载荷主要指对模型施加力，与前面

32、讲 到的运动约束不同，添加力并不一定影响模型的运动，不到的运动约束不同，添加力并不一定影响模型的运动，不 能从模型中去除自由度。能从模型中去除自由度。 ADAMS/VIEW中的力可以分为四类：中的力可以分为四类：作用力，柔性连接作用力，柔性连接 力，特殊力和接触力。力，特殊力和接触力。 定义力的时候需要设定力的大小和方向，对于力大小的设定义力的时候需要设定力的大小和方向，对于力大小的设 定有定有3种方法：直接输入数据、利用函数和输入子程序的种方法：直接输入数据、利用函数和输入子程序的 传递参数。传递参数。 力的方向可以沿坐标轴定义或者是通过两点之间的连线来力的方向可以沿坐标轴定义或者是通过两点

33、之间的连线来 确定。确定。 线性衬套线性衬套 线性弹簧阻尼器线性弹簧阻尼器 扭转弹簧阻尼器扭转弹簧阻尼器 无质量梁无质量梁 场力场力 一、一、作用力（作用力（Applied Forces） 作用力分单作用力和多作用力，可以是纯粹的力作用力分单作用力和多作用力，可以是纯粹的力 或力矩，也可以是力和力矩的组合或力矩，也可以是力和力矩的组合 对于单作用力和力矩，其运行方对于单作用力和力矩，其运行方 向有向有3种表示方式种表示方式 1）Space Fixed/Fixed 力的方向全局坐力的方向全局坐 标系中固定，不随零件运动而变化。标系中固定，不随零件运动而变化。 2）Body Fixed/Movin

34、g 力的方向在所力的方向在所 作用零件的零件坐标系中不变。作用零件的零件坐标系中不变。 3）Two Bodies/Between Two Bodies 力的方向在两个零件上的力作用点连线上。力的方向在两个零件上的力作用点连线上。 Characterisitic选项栏 Constant:恒力。恒力。 Custom：用户自定义，施加过程中施加一：用户自定义，施加过程中施加一 个函数表达式个函数表达式,用来定义弹性力和阻尼力或用来定义弹性力和阻尼力或 创建力表达式，定义力的大小。创建力表达式，定义力的大小。 Function Builder Function Builder 是用來建立是用來建立 A

35、DAMS 所所 需的方程式需的方程式 1:Runtime Functions 2: Computed Measure Functions 3:Function Measure Functions 4:Design Time Function Expressions Function Builder 编辑编辑器器 函数分类函数分类 內建函數內建函數 或或 自自定定函數函數 绘图 基本算术运算子 二、二、柔性连接力柔性连接力 当定义复杂或特殊的受力情况时要用到柔当定义复杂或特殊的受力情况时要用到柔 性连接力。性连接力。 分：弹簧阻尼器、衬套、无质量梁、场力分：弹簧阻尼器、衬套、无质量梁、场力 等等 一、一、Example of crate on inclined plane with friction Problem: The 100-lb crate is careful