ADAMS小球与瓶子碰撞实例

1、UNIVERSITYOFTECHNOLOGY1L1V111VIkJ球与瓶子碰撞头例长春工业大学张习烨F面介绍一个应用ADAMS/View对小球与瓶子碰撞进行动力学建摸和仿真的实例。在本实例中，将采行动力学仿真，同时输出仿真动画。1.几何建模在使用某种软件，对任何一个工程问题进行分析时，首先要进行的就是建模。如下图1所示为本实例中所需要的全部模型：瓶子、小球、滑块、连杆、曲柄和平台。（2）点击立在本例中，用以作为机架的个立方体模过程如下。（1）工作栅格间距。将ADAMS工作栅格选中宽度（Depth）选项，输入如图所示参数。(.TBOrTirn.I(10mm)(500mm)(10mm)y方向间距如

2、下图所示的大小。Box）建摸工具按钮ZJHeight/-:;11(40.0cm)JLengthp0.Dem)用ADAMS/View的交互式建摸方式，依次进行几何建摸、添加运动副和施加受力，最后对建立好的模型进 择点(一650.0,M住爸.爱国敬业求实创新0,*200.0)与(300.0,0.0,200.0)来确定立方体。具体方法:首先在菜单栏view中，打开坐标窗口coordinatewindow；也可按F4打开。 # #当鼠标分别移动到(并输入如下图所示的数据PartOnly.Model.Measure.RefreshT&olboxandToolbars.ViewAccessories.Co

3、mmandWindowF3MessageWindowPre-SetCancelRelToOrigin1LocationEvefjnidni132.683243.4459.8574LocationEvent #1)点击球体(Sphere)建摸工i)处单击鼠LnratinnFw.1.2小球的建模RfllTcOrigin # #标左键；爱国敬业求实创新 完成建立小球模型。密度在默拖动鼠标至坐标(一70,0,0(mm)处再次单击鼠标左键;(2)调整小球的质量。在ADAMS/View中，I认情况下采用的是钢材的密在本例中，调整小球质量到5.0Kg:首先，将鼠标移至小球位置，点击鼠标右键，在弹出的对话框中

4、依次选择下图中被标示的选项：爱国敬业求实创新 #爱国敬业求实创新 #于是弹出修改物体参数ModifyBody对话框，在DefineMassBy栏中选择“UserInput”选项，然后将Mass栏中的数字改为5.0，点击对话框的OK按钮，完成对小球的质量修改。1.3滑块的建模詆.爱国敬业求实创新ModrBodylwr317E1S0332D6i直;注意工具箱中的“Closed”选项彳选项中选择“AboutCenter”项，以确保所完成的拉伸体位置是关于工作栅格平面对称的；在“Length辑框中填入(10.0cm)，用来确定拉伸体的厚度。(1)点击拉伸体(Extrusion)建摸工具按钮当选取完最后

5、一个点时，单击52)在主窗体栅格上依次点击以下坐标点编号103030150标,150,0(mm)0(mm)0(mm)0(mm)0(mm),150,30,30,0,0,0(mm)敬业求实创新敬业求实创新 1.4UNIVERSITYOFTECHMOLOGY1）首先建立样条曲线敬业求实创新敬业求实创新 #点击样条曲线建摸工具按钮殳丿工具箱中的“Closed”选项不被选中,敬业求实创新敬业求实创新 #敬业求实创新敬业求实创新 #然后依次点取如下坐标点：编号1234567坐250,250240,250230,240240,200230,100200,50,230,0,0(000（0（mm）0（mm）(m

6、m)点取最后一个坐标点后，单击中键，以结束创建样条曲线。这时ADAMS会弹出消息窗口给建立折线段。-120.110.0immtoPart敬业求实创新敬业求实创新 #选项以确保折线段和样条曲线是属于PolylineAddtoPartPolylineLength厂Angle完成以上设置后，将鼠标移到主窗口上，|期时窗口下的提示栏会提示你选择一个“body”，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的“bOdJ”（PART_6）,然后依次点取如下坐标点，CHANGCHUNUNIVERSITYOFTECH忡编号250，250，0（mm）2260，250，0（mm）3260，0，0（mm）2

7、30，0，0（mm）点取完成最后一个坐标点后，点击右键以结束创建样条曲线。这时ADAMS也会弹出消息窗MessageWindow.警告。敬业求实创新敬业求实创新 #敬业求实创新敬业求实创新 #AddtoPartPularkerOrientation点击创建坐标系工具按钮时指定Z轴方向。WASNING:Theresultingb日丫isnotavalidmanifoldsolid.Itdoesnothaveanymass.WARNING:Theresultingbodyisnotavalidmanifoldsolid.Itdo-esnothaveanymass.（3）建立旋转坐标。完成以上设置之

8、后，在主窗口中选择曲边多边形所在物体（PART_6）,在坐标点（一260,250,0（mm）处创建旋转坐标，坐标Z轴方向竖直向上,敬业求实创新敬业求实创新 #敬业求实创新敬业求实创新 #生成旋转体Q扌久爱国:HUNUNIVERSITYOFTECHNOLOGY球瓶是由曲边多边形绕以上坐标的Z轴旋转而成，具体创建过程为：首先，通过如下菜单路径ToolsCommandNavigator调出CommandNavigator窗体；展开命令集geometrycreatshape，双击命令revolution。4CommandNavigatorg-aiL4ryereate+curve+featurepoin

9、t-block亡yj.iriderellipsoidext-rusion.force：frus-t-vuu.gcout-actliixk在对话框的ReferenceMarker栏中点击鼠标右键，点击弹出的浮动菜单命令Ma2derPick，在主窗口中点击旋转坐标；在ProfilepicCurve栏中点击鼠标右键，点击弹出的浮动菜单命令Wire_Geometrypl&t/、4丄缶./亠r二！LkPick，在主点击折线段；在RelativeTo栏中点击鼠标右键，点击弹出的浮动菜单命令Refer主窗口中点击旋转坐标。完成以丄操作后，点击0K按钮，ADAMS自动生成球瓶旋转体。tf*D鼠标，再次通过丫沖

10、丫Pick在主窗口中enceFramePick,在.model1.FW6.JLEVljLirTTljN25RevolutionNameReferenceMarker360.LlNumberOfSidesGCUKVEFULYLINEjArLgleExtentFilWIR26(5)调整球瓶位置。敬业求实创新 #黑爱国敬业求实创新孑*空白区域点击鼠标右键，在弹出的浮动菜单上选择“RightR”将视图转换为右视图。在球瓶上点击鼠标敬业求实创新 #左键选中它，然后在主工具箱中点击移动按钮，在Distance栏中填入（2cm）,点击向左的移动按钮，将球瓶向左（Z轴正向）移动2cm。nrrrh.栅格平面垂打

11、开WorkingGridIX0滑1.5曲柄的建模（1）调整工作栅格方位本例的曲柄滑块机构是直。为了交互式建摸方便，必须先改变工作栅格方先sertingsws7kigT7idSettings对话框CoorContrastSoid然后再选取新坐标中X轴与Y轴的I1dL_、7WorkingGridSettings|3|两ShowWorkingGridRectangular厂PolarDotsContrastAxesContrastWeightdu设置上图红框内的选项为pick，然后再主窗口（300,0二00（mm）点处拾取新的坐标原点。爱国敬业求实创新敬业求实创新 #7Coordinat.|ES向。

12、2）创建曲柄。R在选择轴线方向时，可当选定原点后也可通过将视图转换为右视图为20mm然后在主窗口的栅格Maq.Coordinat.,20-1300-280-130-200367.83。在此希望读者多尝试几次。相对应的轴线在空间中平行。CHANGCHUI4LJNI 敬业求实创新 #爱国敬业求实创新CHANGCHUI4LJNI #敬业求实创新 #CHANGCHUI4LJNI #敬业求实创新 #点击圆柱体建摸工具按钮主窗口中点取曲柄上端的坐标点，无中主工具箱中的选项并填移动鼠标至滑块的角点处第二次点ocm圆柱体：）的建摸。至此，本例所包含的物但物体之间是彼此分离的，i2.添加运动副和受力2.1创建曲

13、柄转动副（1）将：已经被储存到数据库中,为右视束工具（Jo（2）点取平台为“firstbody”，点取曲柄为“secondbody”，点取曲柄的下端坐标点为铰接点，完成曲柄与平台之间的转动副的创建。图标，点击创建转动副（Revelute）工具按钮J1.6连杆的建模CHANGCHUI4LJNI #敬业求实创新 #CHANGCHUI4LJNI #敬业求实创新 #2.2创建连杆球铰CHANGCHUN # 点取连杆为“first)图标，点击创建移2.3创建滑块移动副(1)在主工具箱中用鼠标右爱国敬业求实创新(1)在主工具箱中用鼠标右键点击创建约束按钮，展开所有的约束工具(Joint)图标，点击创建球铰

14、(Spherical)工具按钮(2)点取曲柄为“firstbody”，点取连杆为“secondbody”，点取曲柄的上端坐标点为铰接点，完成曲柄与连杆之间的球铰的创建；再次点击创建球铰(Spherical)工具按钮body”，点取滑块为“secondbody”，点取连杆的下端坐标点为铰接点，完成连杆与滑块之间的球铰的创建。CHANGCHUN #过程为：锁止约束动副(Translational)工具按钮：(2)点取滑块为“firstbody”，点取平台为“secondbody”，点取滑块底面上的靠近小球一侧的角点为铰接点，点取指向滑块底面上的背离小球一侧的角点为移动副方向，从而完成滑块与平台之间

15、的移动副的创建。2.4创建锁止约束平台作为机架，应该相对在主工具箱中用鼠标右键点击(Fixed)工具按钮,点取大地为“firstbody”，点取平台为“secondbody”，点取平台的一个角点为铰接点，从而完成对平台锁止约束。1.3.添加运动和力3.1创建曲柄的摆动(1)将视图调整为右视图的运动驱动(MotionDriver)丨点取曲柄转动副，从而创建一个运动约束。CHANGCHUN # #JointMotionNameJointJ&intTypeMOTION_1JOINTrevoluteDirectionDefineUsingFunction(time)Function(time-15Od

16、*sin(150将视ConnectdDisplacement|。：二在主工具箱中用鼠标右键点击创建Connector按钮，展开所有的VelocityIC按OKtect)R，弹出创建碰撞ApplyICancel力对话框。在默认情况下，上面创建的转动约束中的运动函数为转角函数，其表达式为O.Od*time，在大多数情况下需要修改这个函数才能符合用户的意图。修改方法为：在转动约束上右击鼠标，通过浮动菜单命令Motion：Motion_l=Modify弹出JointMotion对话框，如图5-86所示，将Function(time)栏中的函数表达式改写为“一15.0d*sin(150*time)”点击

17、OK按钮就完成了修改。CHANGCHUNU #敬业求实创新CiMMlTyp#51idIo51iidEDNTJUrr_CHANGCHUNU # #CHANGCHUNU # #在对话框“firstsolid”一栏中点击鼠标右键,tSolidk,然后在窗口中点取小球；在对话框“Secondtsolid”一栏中点击鼠标右键Pick,然后在窗口中点取滑块；最后点击对话框的0K按钮，这样孑（2）小球与平台、小球与球瓶的碰撞关系按照以上方法依次建（3）定义球瓶和平台的碰撞。建立了小球ContectSolid块之间的碰撞关系。彳FarcaSi.dCdE亡CovttickettrUi&iILOH$4rtricT

18、vII点击创建碰撞力（Contect）工具按钮中选择Coulomb选项，对话框会打开有关意义摩擦力的参数在对话框的FrictionForce栏FirxlSolid5i：cndSolidF?Pick，然后在窗口中点取球瓶；在对话框“Secondtsolid”一栏中点击鼠标右键，点击浮动菜单命令Contect_SolidPick，然后在窗口中点取平台；在StaticCoefficient栏中填入静摩擦系数0.5,在DynamicCoefficient栏中填入动摩擦系数0.4；最后点击对话框的OK按钮，这样就建立了小球与滑块之间的碰撞关系。 #新创业敬国爱V-Z.NTACT2ntactJ0NTACT34.运动仿真以上过程计算了。点击面附上420649,157.399,230.62.model1步），爱国敬业求实创新 #LastRunTime=0.4106Frame=469LastRunTime=0.0860Frame=1015.输出仿真动刖回1巧血1I口口.也厦剧F*-P辆14f选择reviefMdXtToCm吃JCharPlotAiWCbfWIrsfhdtwdf+