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1、ADAMS 教学PPT,介绍内容:,第一章、软件介绍 第二章、基础知识 第三章、ADAMS基本操作 第四章、几何建模 第五章、ADAMS/View中的约束 第六章、ADAMS/View中的载荷 第七章、仿真分析 第八章、参数化建模与设计 第九章、实例讲解,第一章 软件介绍,1.1、ADAMS介绍,ADAMS是英文Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems的缩写，是由美国MDI公司（Mechanical Dynamics Inc.）开发的机械系统动力学自动分析软件。在当今动力学分析软件市场上ADAMS独占鳌头，拥有70%的市场份额，ADAMS

2、拥有windows版和unix两个版本，目前最高版本为ADAMS 2005。,1.2 虚拟样机技术的起源及发展,虚拟样机技术是一项新生的工程技术。借助于这项技术，工程师们可以在计算机上建立机械系统的模型，伴之以三维可视化处理，模拟在现实环境下系统的运动和动力特性，并根据仿真结果精化和优化系统的设计与过程。,1.3 虚拟样机技术应用领域,虚拟样机技术已经广泛地应用在各个领域里：1、汽车制造业2、工程机械3、航天航空业4、国防工业5、通用机械制造业,第二章 基本知识,1、自由度 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。欲使机构具有确定的运动，则其原动件的数目必须等于该

3、机构的自由度。 ADAMS中自由度（DOF）计算公式为 DOF= 其中n 系统的部件数目（包括地面）； 系统内各约束所限制的自由度数目。,2、坐标系 ADAMS/View允许Cartesian（直角）、Cylindrical（圆柱）、Spherical（球）三种坐标系，默认情况下为直角坐标系。,Cartesian（直角）,Cylindrical（圆柱）,Spherical（球）,ADAMS的坐标系,ADAMS在坐标系的运用上总共有三种形式: a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 也

4、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。,c标记 可以把标记分为固定标记和浮动标记两类。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。浮动标记相对零件运动，某些情况下要借助浮动坐标系来定义作用与约束。,第三章 ADAMS基本操作,3.1 ADAMS的基本模块介绍,可以像建立物理样机一样建立任何机械系统的虚拟样机。首先建立运动部件（或者从CAD软件中导入）、用约束将它们连接、通过装配成为系统、利用外力或运动将他们驱动。 ADAMS/View支持参数化建模，以便能很容易地修改模型并用于实

5、验研究。 用户在仿真过程进行中或者当仿真完成后，都可以观察主要的数据变化以及模型的运动。这些就像做实际的物理试验一样。,ADAMS/View,ADAMS/Solver,一个自动建立并解算用于机械系统运动仿真方程的，快速、稳定的数值分析工具。 提供一种用于解算复杂机械系统复杂运动的数值方法 。 可以对以机械部件、控制系统和柔性部件组成的多域问题进行分析。 支持多种分析类型，其中包括运动学、静力学、准静力学、线性或非线性动力学分析。 使用稳定的建模方法可以对巨大的模型进行分析。,ADAMS/PostProcessor,显示ADAMS仿真结果的可视化图形界面 。 提供了一个统一化的界面，以不同的方式

6、回放仿真的结果。为了能够反复使用，页面设置以及数据曲线格式都能保存起来，这样既有利于节省时间也有利于整理标准化的报告格式。 可以方便地同时显示多次仿真的结果以便比较。,3.2 ADAMS/View 建模仿真步骤,第四章 几何建模,几何建模,几何建模是ADAMS/View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。,4.1 实体模型,ADAMS/View中实体模型获得有两种方法,一：用ADAMS/View建模工具直接建模 二：用ADAMS/Exchange模块从外部输入模型文件 后者一般用于复杂零件系统建模，这里主要讲述第一

7、种方法,4.2 ADAMS几何建模基础知识,刚性体（Rigid Bodies) 柔性体（Flexible Bodies) 点质量（Point Masses)只有质量没有体积,点（Point) 标记点（Maker) 直线和多义线(Polyline) 圆和圆弧(Arc) 光滑曲线(Spline),实体模型,线框模型,4.3 几何体添加方式,对于新创建的几何体有三种添加方式：,New Part:创建新的拥有全自由度的零件 Add to Part:在已有零件上添加零件，成为已有零件的一部分 On Ground:把零件添加到地面上，成为Ground Part的一部分。当零件在仿真过程中始终保持静止，对仿

8、真没有影响的时候可以选择这种添加方式,4.4 实体库,4.5 对实体的布尔运算,通过ADAD/View的实体库只能创建简单零件，为了创建复杂零件， ADAD/View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。,布尔运算,4.6 实体的特征操作,在建立基本的实体零件后有时还需要对零件模型进一步完善，添加倒角、凸台、孔等特征，这时需要用到以下的操作命令,4.7 几何体的修改,几何体的位置修改 几何体的特征修改 几何特征一般包括：质量、转动惯量、初始速度、初始位置和方向等,第五章 ADAMS/View中的约束,ADAMS/View可以处理的四类约束：,运动副约束，例如：转动副，棱柱副等

9、； 指定约束方向：限制某个运动方向； 接触约束：定义两构件在运动中发生接触时，是怎样相互约束的； 约束运动：规定一个构件遵循某个时间函数按指定的轨迹规律运动。,常用的运动副,常用的运动副,有利于正确地约束机构的技巧： 建模时逐步地对构件施加各种约束，经常对施加的约束进行试验，检查是否有约束错误； 设置约束时正确选择对象； 注意约束的方向是否正确； 检查约束类型是否正确； 尽量使用一个运动副来完成所需的约束； 定期检查样机系统的自由度； 在没有作用力的状态下，通过运行系统的运动学分析来检验样机； 去除多余的约束； 已经设置了运动的运动副不要设置初始条件； 可以定义一个不随时间变化的零值速度； 如

10、果系统的自由度为零，而且含有用速度和加速度表达式定义的速度，则系统不能进行运动学分析只能进行动力学分析。,第六章 ADAMS/View中的载荷,ADAMS/View定义4种类型的力： 作用力 柔性连接力 特殊力（例如：重力等） 接触力 定义力时需要说明: 力或力矩 力作用的构件和作用点 力的大小和方向,输入力值的3种方法： 1）直接输入数值： 2）输入ADAMS/View提供的函数： 3）输入子程序的传递参数 定义力方向的方法： 沿坐标标记的坐标轴和沿两点连线的方向定义力的方向。,定义力的大小和方向,第七章 仿真分析,在建立好模型后，接下来要对模型进行仿真分析。模型在ADAMS/View中的仿

11、真分析类似于实际样机的运行测试 ADAMS/Solver会根据设定自行运算求解，得到如位移、速度、加速度、作用力及反作用力等信息，不但能得到最终结果，而且还可以获得计算过程中每一步的信息。我们也还可以根据需要自行设定输出结果,仿真分析的类型,运用ADAMS/View的计算内核ADAMS/Solver可以进行5种仿真分析： 1.动力学分析- Dynamic 2.运动学分析- Kinematic 3.静态分析 - Static 4.装配分析 - Assemble 5.线性分析-Linear,仿真 分析,仿真分 析设置,仿真分析设置,仿真分析控制工具,仿真分析工具快捷图标,仿真对话框,重复播放,影像叠加,结果存档,显示icons,分析程序名称,视角设定,视角固定点设定,摄像机角度设定,点轨迹追踪设定,动画设定,第八章 参数化建模与设计,通过参数化建模，可以将参数值设置为可以改变的变量。在分析过程中，只需改变样机模型中有关参数值，程序就可以自动地更新整个样机的模型。更进一步，还可以由程序预先设置的可变参数，自动地进行一系列的仿真分析，观察在不同参数值下样机的变化。,ADAMS/View的4种参数化方法： 1.使用参数表达式 2.参数化点坐标 3.运动参数化 4.使用设计变量,ADAMS/View 3种类型的参数化分析过程： 设计研究（Design study） 考虑一个设计变