ADAMS例题夹紧机构.ppt

1、,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构 在与休斯敦的人造太空飞船研制中心签订的一份合同中，North American Aviation, Inc. 的 Earl V. Holman 发明了一个挂锁模型，它能够将运输集装箱的两部分夹紧在一起，由此而产生了该弹簧挂锁的设计问题。该挂锁共有十二个，在 Apollo 登月计划中，它们被用来夹紧登月仓和指挥服务仓。,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构设计要求 1、 能产生至少 800N 的夹紧力。 2、 手动夹紧，用力不大于 80N。 3、 手动松开时做功最少。 4、 必须在给定的空间内工作。 5、 有震动

2、时，仍能保持可靠夹紧。,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构建模设置 模型名： Latch。 Units：长度单位设置为厘米（cm）。 Working Grid：工作栅格尺寸设置为25，格距为1。 Icons：Model Icons 的所有缺省尺寸改为2。,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构建模设计点（曲柄（pivot）和手柄（handle）铰链位置）,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构建模曲柄（pivot）和手柄（handle）。 厚度和半径设为1cm。 Point_1、_2和 _3。 Point_3 和_4 之间建立连杆。 改名pivot 、handle 。,第11章 ADAMS

3、实例分析,钩锁机构建模连接pivot和handle并仿真。 用铰链在Point_1、和 _3连接。 结束时间为 1 秒、输出步数为 50 步仿真。,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构建模钩子（hook）和连杆（slider）。 钩子（长度为 1cm）名字改为hook。,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构建模设计点、连杆 Point_8、和 _9。 连接Point_8、和 _9的连杆。 连杆改名为slider。 Point_2、_8和 _9处铰链连接。 2 秒、200 步的仿真。,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构建模地块、Contact 地块(-2, 1, 0) 拖至 (-18,

4、-1, 0)，改名为ground_block。 Contact：地块与钩子的接触（参数为默认值）。 2 秒、200 步的仿真。,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构建模弹簧 弹簧代表钩子夹住集装箱时的夹紧力。弹簧的刚度系数是 800N/cm，阻尼系数是 0.5N*s/cm，表示钩子移动 1 厘米产生的夹紧力为 800N（与实际相符？）。,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构建模弹簧 点取以下位置放置弹簧： （-14,1,0）（注意一定要取钩子的顶点 EXTRUSION_1.V16） 和（-23,1,0） 2 秒、200 步的仿真。,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构建模手柄力 Spac

5、e Fixed。 80N。依次选取手柄、手柄末端的标志点、位置（-18，14，0） 。 2 秒、200 步的仿真。,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构建模Measure on the Spring Force 在仿真模拟过程中， 通过测量监控模型的重要特性。对于这个挂锁模型，需要监控夹紧力。弹簧力的值代表夹紧力的大小。 0.2 秒、50 步的仿真。,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构建模Creating an Angle Measure 角度测量用来以反映手柄压下的位置。 1）有一最紧位置。 2）手柄与钩子不能干涉 。,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构建模Creating an

6、Angle Measure 名称overcenter_angle。,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构建模Creating a Sensor 用传感器控制仿真结束的时间。当连杆与手柄共线时，认为已达到最紧位置，此时结束仿真计算。,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构建模Creating a Sensor,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构建模Creating a Sensor 0.2 秒 100 步仿真。 在角度达到0o时仿真被传感器终止。,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构建模用物理样机试验数据检验模型 模型能否反映实际情况？ 样机试验数据-,角度,夹紧力,第11章 ADAMS

7、实例分析,钩锁机构建模输入物理样机试验数据 ImportNumeric DataCreate Measures test_dat.csv .Latch. 。,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构建模用物理样机试验数据建立曲线图 Data水平轴用数据test_dat.MEA_1，选择 MEA_2 作为 y 轴数据 。,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构建模给 x 轴、y 轴设置单位，给图表加一个名字,在Title 窗口输入Latch Force vs. Handle Angle。 选择haxis后再选择Labels，在Label 窗口输入Degrees。 对vaxis 轴重复上述过程，并输

8、入Newtons。 curve_1，在Legend 栏输入Physical Test Data。,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构建模建立仿真数据曲线图 overcenter_angle 作为水平轴数据。 SPRING_1_MEA_1 作为垂直轴数据。,与实验数据相符，模型可以代替物理样机。 可用对模型的研究取代对物理样机的研究。,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构研究参数对机构性能的影响及寻求最优机构 可把除POINT_4外的各点位置作为设计变量。 （POINT_4的影响显而易见）,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构研究创建设计变量,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构研究参

9、查看设计变量取值情况,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构研究进行手动研究 运行0.2s-100step仿真，保存SPRING_1_MEA_1曲线； 修改设计变量DV_1的值为1，再作仿真，可见夹紧力有改善；将DV_1改回0。,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构研究进行Design Study,点击Display-弹出面板-More，设置： Time Delay ：0.0. Chart Variables and Show Report： Yes. Solver Settings dialog box ：Close.,点击Start 进行Design Study,第11章 ADAMS实例

10、分析,钩锁机构研究Design Study结果,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构研究Design Study结果,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构研究对每一设计变量作Design Study,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构研究对每一设计变量作Design Study,对夹紧力的影响较大,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构研究进行Optimization,取为优化设计的设计变量,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构研究进行Optimization 设定优化设计变量的取值范围：,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构研究进行Optimization,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构研究进行Optimization 设置Output和Optimizer,第11章 ADAMS实例分析,钩锁机构研究