基于ADAMS和ANSYS的动力学仿真分析
基于ANSYS和ADAMS的传动系统动力学分析
基于ANSYS和ADAMS的传动系统动力学分析介绍了ADAMS柔性化理论，运用有限元软件ANSYS生成MNF中性文件，建立柔性体。
在ADAMS软件中进行传动系统的刚-柔混合建模，分别添加齿轮副和接触力对传动系统角速度和角加速度进行分析对比，使仿真结果更加贴近实际。
标签：ANSYS；ADAMS；柔性化；仿真近年来，随着大型机械和汽车的发展，对于齿轮和传动系统的研究越来越多。
例如龚淼等人对航空发动机叶片的修复机床进行了动态建模和仿真，以提高机床传动动态稳定性；张会杰等人研究了有负载变化时的机床传动系统特性；黄露郎等人用拉格朗日法建立丝杠传动系统的动态模型，对系统振动进行了数值求解；袁文武等人研究了基于UG和ADAMS的齿轮啮合动力学仿真。
但是，以往研究均是将传动系统构件作为刚性体考虑，刚性体构件在力的作用下不会产生变形，在研究齿轮传动方面，将齿轮及轴完全作为刚性体来研究，不能完全达到精度要求，需要把模型的部分构件处理成柔性体，建立刚-柔混合模型。
1 ANSYS柔性化柔性体是相对于刚体的概念，它强调了构件的可变形性。
ADAMS中将刚形体处理为柔性体有两种方法，一是利用ADAMS自身，建立离散柔性连接件；二是利用有限元软件建立柔性体。
ADAMS中柔性体是包含有构件模态信息的中性文件，构件的模态是构件自身的一个物理属性，构件被制造出来后，它的模态就已经确定，模态频率就是共振频率。
实际上模态反应了有限元模型中各节点位移的比例关系。
把几何模型离散成为有限元模型，有限元模型各节点都有各自的自由度，这样所有节点各自自由度的集和就构成了整个有限元模型的自由度。
在ADAMS中使用的模态中性文件必须借助于其他有限元软件。
在启动ANSYS后，我们导入传动轴模型，单元类型我们选择三维八节点单元SOLID45，材料为steel，其弹性模量为E=202GPa，泊松比μ=0.3，密度DENS=7800kg/m3；在划分网格时，设置网格尺寸为0.01，划分六面体单元，划分完成后共13440个单元，14839个节点；在两圆面上设置刚性面，选取圆心位置节点为连接点；最后在Solution中选择Export to ADAMS，生成所需的MNF文件。
基于ADAMS的悬架系统动力学仿真分析与优化设计
基于ADAMS的悬架系统动力学仿真分析与优化设计一、概述本文以悬架系统为研究对象，运用多体动力学理论和软件，从新车型开发中悬架系统优化选型的角度，对悬架系统进行了运动学动力学仿真，旨在研究悬架系统对整车操纵稳定性和平顺性的影响。
文章提出了建立悬架快速开发系统平台的构想，并以新车型开发中的悬架系统优化选型作为实例进行阐述。
简要介绍了汽车悬架系统的基本组成和设计要求。
概述了多体动力学理论，并介绍了利用ADAMS软件进行运动学、静力学、动力学分析的理论基础。
基于ADAMSCar模块，分别建立了麦弗逊式和双横臂式两种前悬架子系统，多连杆式和拖曳式两种后悬架子系统，以及建立整车模型所需要的转向系、轮胎、横向稳定杆等子系统，根据仿真要求装配不同方案的整车仿真模型。
通过仿真分析，研究了悬架系统在左右车轮上下跳动时的车轮定位参数和制动点头量、加速抬头量的变化规律，以及汽车侧倾运动时悬架刚度、侧倾刚度、侧倾中心高度等侧倾参数的变化规律，从而对前后悬架系统进行初步评估。
1. 悬架系统的重要性及其在车辆动力学中的作用悬架系统是车辆的重要组成部分，对车辆的整体性能有着至关重要的作用。
它负责连接车轮与车身，不仅支撑着车身的重量，还承受着来自路面的各种冲击和振动。
悬架系统的主要功能包括：提供稳定的乘坐舒适性，保持车轮与路面的良好接触，以确保轮胎的附着力，以及控制车辆的姿态和行驶稳定性。
在车辆动力学中，悬架系统扮演着调节和缓冲的角色。
当车辆行驶在不平坦的路面上时，悬架系统通过其内部的弹性元件和阻尼元件，吸收并减少来自路面的冲击和振动，从而保持车身的平稳，提高乘坐的舒适性。
同时，悬架系统还能够根据车辆的行驶状态和路面的变化，自动调节车轮与车身的相对位置，确保车轮始终与路面保持最佳的接触状态，以提供足够的附着力。
悬架系统还对车辆的操控性和稳定性有着直接的影响。
通过合理的悬架设计，可以有效地改善车辆的操控性能，使驾驶员能够更加准确地感受到车辆的行驶状态，从而做出更为精确的操控动作。
基于ADAMS的悬架系统动力学仿真分析与优化设计
基于ADAMS的悬架系统动力学仿真分析与优化设计摘要：本文基于ADAMS软件，对悬架系统进行了动力学仿真分析与优化设计。
通过建立悬架系统的模型，应用动力学仿真技术，研究了悬架系统在不同工况下的动力学性能，并进行了相应的优化设计。
仿真结果表明，通过优化设计，悬架系统的动力学性能得到了明显的提升，进而提高了整车的操纵稳定性和行驶舒适性。
1. 引言随着汽车工业的发展，悬架系统的性能对于整车的操纵稳定性和行驶舒适性起着至关重要的作用。
因此，对悬架系统进行动力学仿真分析和优化设计具有重要的理论意义和工程应用价值。
2. 悬架系统模型建立首先，根据悬架系统的实际结构和工作原理，建立了悬架系统的运动学和动力学模型。
模型包括弹簧、减振器、转向杆等各个部件，并考虑了车轮与地面之间的接触力和摩擦力。
通过ADAMS软件的建模工具和功能，对悬架系统进行了准确地建模。
3. 悬架系统动力学仿真基于悬架系统的模型，进行了不同工况下的动力学仿真分析。
通过设定不同的工况参数，如路面不平度、悬架系统参数等，研究了悬架系统在不同路况下的动力学性能。
仿真结果显示了悬架系统的悬架行程、车体加速度、横向加速度、滚动转矩等关键参数的变化规律。
4. 悬架系统优化设计根据悬架系统动力学仿真的结果，对悬架系统进行了优化设计。
通过改变悬架系统的参数和结构，优化了悬架系统的动力学性能。
具体而言，通过增加弹簧刚度、调整减振器阻尼等方式改善了悬架系统的行程和刚度特性。
通过优化悬架系统的参数，达到了提高整车操纵稳定性和行驶舒适性的目的。
5. 结果与分析通过悬架系统动力学仿真和优化设计，得到了悬架系统在不同工况下的性能变化趋势。
仿真结果表明，通过合理的优化设计，悬架系统的行程和刚度均得到了明显的改善。
同时，整车的操纵稳定性和行驶舒适性也得到了显著提升。
6. 结论本文基于ADAMS软件，对悬架系统进行了动力学仿真分析与优化设计。
通过建立悬架系统的模型，进行了不同工况下的仿真分析，并进行了相应的优化设计。
基于ADAMS和ANSYS Workbench的AGV剪叉式升降机构的仿真分析研究
基于ADAMS和ANSYS Workbench的AGV剪叉式升降机构的仿真分析研究徐恒才，李鹭扬（扬州大学机械工程学院，江苏扬州225127）0引言随着科技的不断发展，AGV开始广泛应用于各领域，提升机构作为AGV不可或缺的一部分，发挥着极其重要的作用。
提升机构与AGV是一个整体结构，所以对提升机构的尺寸和稳定性有所要求。
现有机构中，AGV提升机构普遍具有结构复杂、自身质量较大、稳定性弱等缺点，为了解决这些问题，剪叉提升机构开始进入人们的视野[1]，但是一些剪叉式的提升机构在提升的时候载物板的重心会发生偏移，向一端转移，因此不适合质量分布不均的载物场合；还有一些剪式提升机构中虽然解决了重心偏移的问题，但是驱动单元是伴随提升机构升降的，这就意味着升降机构在举升的同时还要承载电动机的重力，并且电动机随升降机构升降就意味着电动机的线路也要随之上下运动，这样对电路损坏极大；提升机构的驱动单元采用液压或者电缸，这就导致提升机构会比较大、比较笨重，从而导致AGV整体尺寸变大，不适合在AGV上应用；其他一些提升机构结构复杂，不便于后期维护。
针对以上问题，设计了一种剪叉式AGV提升机构，包括固定底板、两个升降组件、升降板和驱动部件，解决了结构复杂不可靠的技术难题，结构简单，工作可靠，具有广阔的市场优势和前景。
本文利用SolidWorks软件进行参数建模，并通过仿真软件ADAMS和ANSYS Workbench进行虚拟仿真分析，得到相为产品设计和优化提供参考和数据支持[2]。
1仿真虚拟样机的建立1.1模型建立与简化本研究设计的AGV剪叉式升降机构的基本参数如下：举升托板尺寸为500mm×300mm，提升高度行程至少为80mm，剪支杆长为200mm，采用SolidWorks软件建立模型。
将举升托板的上表面至车架底板的上表面的距离调至140mm，将装配好的三维模型导入到ADAMS中。
1.2定义特征将简化之后的机构，丝杆螺母的材料定义为轴承钢，密度为7.81g/cm3，其它材料全部设置为铝合金，密度为2.74g/cm3。
基于ADAMS及ANSYS的柔性机器人动力学仿真系统
基于ADAMS及ANSYS的柔性机器人动力学仿真系统一、本文概述随着科技的快速发展，机器人在工业、医疗、军事等领域的应用越来越广泛。
其中，柔性机器人以其独特的柔性和适应性，在众多应用场景中表现出显著的优势。
然而，柔性机器人的动力学特性复杂，传统的建模与仿真方法往往难以准确描述其运动行为。
因此，开发一套基于ADAMS及ANSYS的柔性机器人动力学仿真系统，对于提高柔性机器人的设计效率、优化运动性能、预测运动行为具有重要意义。
本文旨在介绍一种基于ADAMS及ANSYS的柔性机器人动力学仿真系统的设计与实现方法。
文章将对柔性机器人的动力学特性进行分析，明确仿真系统的需求和目标。
详细介绍仿真系统的总体架构和各个模块的功能，包括柔性机器人的建模、动力学方程的建立、仿真求解以及结果后处理等。
在此基础上，文章将重点探讨ADAMS和ANSYS在仿真系统中的应用，以及它们之间的数据交互和协同工作机制。
通过实际案例验证仿真系统的有效性，并对未来研究方向进行展望。
通过本文的阐述，读者可以深入了解柔性机器人动力学仿真系统的基本原理和实现方法，为相关领域的研究人员提供有益的参考和借鉴。
本文的研究成果也将为柔性机器人的设计、优化和控制提供有力的技术支持。
二、柔性机器人动力学建模柔性机器人的动力学建模是理解其运动行为并进行精确控制的关键。
建模过程中，需要同时考虑机器人的刚性部分和柔性部分的动力学特性。
在这个过程中，我们采用了ADAMS和ANSYS这两个强大的工程仿真软件。
我们利用ADAMS进行多体系统动力学建模。
ADAMS以其强大的刚体动力学仿真能力，可以精确模拟机器人的刚性部分运动。
我们根据机器人的实际结构，在ADAMS中建立了详细的多体系统模型，包括连杆、关节、驱动器等各个部分。
然后，通过定义各个部件之间的约束关系，如转动副、移动副等，以及设定驱动器的运动规律，我们能够在ADAMS中模拟出机器人的各种运动状态。
然而，对于柔性机器人来说，仅仅考虑刚性部分的动力学是不够的。
基于ADAMS和ANSYS柔性体联合仿真分析_黎璐琳
［摘要］本文介绍了ADAM S柔性体的基本理论，及在ADAM S中调入柔性体的几种方法，其中重点介绍了在ADAM S/Flex模块中引入柔性体的方法，分析通过AN S Y S软件，将零件进行刚柔转换的过程。
［关键词］柔性体；联合仿真；ADAM S；AN S Y S基于ＡＤＡＭＳ和ＡＮＳＹＳ柔性体联合仿真分析黎璐琳（新疆库尔勒市巴州广播电视大学，新疆库尔勒８４１０００）在机械系统中，柔性体对整个系统的运动产生有重要影响，在进行运动学分析时如果不考虑柔性体的影响将会造成很大的误差。
ＡＤＡＭＳ软件是著名的机械系统动力学仿真分析软件，分析对象主要多是刚体，但ＡＤＡＭＳ也提供了柔性体模块，运用该模块可以实现柔性体运动仿真分析，以弹性体代替刚体，可以更真实地模拟物体的运动。
1ADAMS柔性体基本理论柔性体与理想的刚体不同，属于变形体，体内各点的相对位置时时刻刻都在变化，柔性体上任一点的运动是动坐标系的“刚性”运动与弹性变形的合成运动。
在ＡＮＳＹＳ中把具有一定几何实体的ＡＤＡＭＳ刚性模型分割成多个实体块，并定义其中每个实体块的力学特性，来构建柔性体．ＡＤＡＭＳ柔性模块中的柔性体是用离散化的若干个单元的有限个节点自由度来表示物体的无限多个自由度。
这些单元节点的弹性变形可近似地用少量模态的线性组合来表示。
2ADAMS和ANSYS刚柔体文件转换流程ＡＤＡＭＳ提供了三种生成柔性体的方法：１）离散刚性连接件：使用柔性梁连接多个被离散的刚性构件，其实质仍然是刚性构件的柔性连接，不是一个真正灵活的柔性体。
离散柔性连接件：几个被离散成许多个小刚性构建的刚性体通过一个小的柔性梁连接，离散的柔性连接部件的变形是柔性梁的变形，不是小刚性体的变形，它的任意两点不会产生相对位移，从而使柔性连接件的本质在刚性构件的范围内。
每个离散件都有自己的独立的质心坐标系，名称，属性，如颜色，和质量信息，每个离散件是一个单独的刚性构件，可以像编辑其他刚性构件一样编辑每个离散件。
基于ADAMS和ANSYS的联合动力学仿真及应用
基于ADAMS和ANSYS的联合动力学仿真及应用作者：汪胜鹏来源：《中国科技博览》2019年第02期[摘要]将ANSYS和ADAMS两款软件相结合，通过对刚性体分析得出各部件的运动规律，运用其规律对所需仿真的物体动力学的计算与还原，使之可以更好地指导机械设计。
[关键词]基于ADAMS和ANSYS；联合动力学仿真；应用中图分类号：F230-4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）02-0204-011.前言随着机械设计、仿真设计技术的不断进步，软件对于设计的辅助功能越来越强大，但每一款软件也有或多或少的不足与缺憾，如何将不同设计软件的优点相结合，避免缺点对事物分析的干扰，成为动力学仿真重要研究课题。
2.ADAMS/ANSYS联合仿真虚拟样机技术可以让人们识别设计阶段可能出现的各种错误。
在许多成熟的虚拟样机软件中，都使用美国MSC公司的ADAMS（自动动态分析系统机械分析软件）和ANSYS公司的ANSYS系列软件。
结合这两种软件的特点，提出了一种采用软件协同仿真的优化设计方法，验证了该方法在复合材料振动测试模型优化设计中的可行性。
2.1模态中性文件ANSYS软件是集结构，流体，电场，磁场和声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。
它用于结构静态分析，动态分析，热分析，电磁场分析，流体动力学分析，声场分析和压力电分析等。
ADAMS擅长于系统动力学分析（特别是刚体），是一款集成了建模，求解和可视化技术的虚拟原型开发软件。
它可以生成复杂机械系统的虚拟原型，真实地模拟其运动过程，并快速分析和比较多参数方案以实现优化的工作性能。
ANSYS善于对系统进行瞬态分析，压力和模态分析。
如果将这两种软件的特性相结合，模型将被视为一个灵活的机构，并且所获得的结果将更加准确和全面。
自2004年初以来，FLEX模块已添加到ADAMS软件版本中，以与ANSYS软件接口。
ANSYS5.3版本也开始与ADAMS建立接口。
基于ADAMS和ANSYS的联合动力学仿真及应用_侯_越_熊晓燕_王_绚_牛雪梅
国 MSC 公司的 ADAMS (Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems，机械系统动力学分析软件) 和 美国 ANSYS 公司的 ANSYS 系列软件。结合这两款 软件的特点，笔者提出一种使用该软件联合仿真的优 化设计的方法，并在复合振动试验模型优化设计上验 证该方法的可行性。
导入振动仿真分析模块ibration在主轴质心处定义力矩激励的输入通道在振动体和浮动体质心处分别定义位移和加速度作为响应函数的输出通道在主轴质心处定义角位移输出通道并对其进行振动分析频率范围从00023复合振动体刚性体的动力学分析电动机的转速曲线如图所示整个过程历时200s电动机从in是一个电动机缓慢加减速的各态历经的过程
2 应用实例
2.1 复合振动体模型
以二自由度的复合振动筛为例，用 UG 构建复合 振动体模型实体特征，如图 2 所示。
1.2 刚柔混合动力学分析
刚柔混合动力学的分析流程如图 1 所示，整个过 程可分为以下 5 个步骤： (1) 利用 3D 制图软件创建实体模型，并将各零件 组装成装配体； (2) 将模型导入 ADAMS 软件，结合实际工况定 义各部件材料属性、定义约束及添加驱动，设置仿真 参数，并对模型进行动力学仿真，得到系统的运动规 律；
中，经历了 400 r/ min (6～7 Hz) 和 1 500 r/ min (25 Hz) 两次共振； (3) 当试验模型在 400 r/ min 的工况下工作时，主 要存在以下特点：两物块振幅均约为 20 mm；相对运 动幅值约为 2 mm；峰值大且经历频率范围小，因而 不易控制； (4) 当试验模型在 1 500 r/ min 的工况下工作时， 从位移频响函数来看，幅值较平稳，容易控制；相对 位移为整个过程中最大。 (5) 试验模型启动或制动的过程总要经历共振 区，当模型在共振区附近时，由于整体振幅大，对试 验模型的结构破坏巨大。建议启停时最大程度地缩短 启停时间，让试验模型快速通过共振区。
ADAMS 2023动力学分析与仿真从入门到精通
ADAMS 2023动力学分析与仿真从入门到精通简介ADAMS（Advanced Dynamic Analysis of Mechanical Systems）是一种用于进行动力学分析和仿真的强大工具。
它可以帮助工程师和设计师在产品开发过程中预测和优化机械系统的性能。
无论是汽车、飞机还是机械设备，ADAMS都可以用来模拟其在不同工况下的动态行为。
本文档将介绍ADAMS 2023的基本概念和操作指南，从入门到精通，帮助读者快速上手并掌握ADAMS的使用方法。
1. ADAMS简介1.1 ADAMS的定义ADAMS是一种基于多体动力学理论的仿真软件，它能够对复杂的机械系统进行动力学分析和仿真，并提供详细的结果和可视化的模拟效果。
它主要用于评估系统的运动性能、力学特性和振动响应，是工程师进行设计优化和故障排查的重要工具。
1.2 ADAMS的应用领域ADAMS广泛应用于汽车、航空航天、机械设备等领域，用于模拟和分析复杂机械系统的动态行为。
例如，汽车制造商可以使用ADAMS来评估车辆的悬挂系统、转向动力学和车身振动特性；航空航天公司可以使用ADAMS来模拟飞机的飞行动力学和振动响应。
2. ADAMS基本概念2.1 多体系统ADAMS将机械系统建模为多个刚体之间的约束系统。
每个刚体包含了几何特征、质量和惯性属性。
通过在刚体之间添加约束和运动条件，可以建立复杂的多体系统模型。
2.2 约束约束用于描述刚体之间的相对运动关系。
ADAMS提供了各种类型的约束，如平面、关节、铰链等。
通过正确定义约束条件，可以模拟系统的运动和力学特性。
2.3 运动条件运动条件用于描述系统的运动。
ADAMS提供了多种运动模式，如位移、速度、加速度和力矩等。
通过在刚体上施加运动条件，可以模拟系统的各种运动情况。
3. ADAMS操作指南3.1 ADAMS界面ADAMS的用户界面由多个工具栏、菜单和窗口组成。
主要包括模型浏览器、属性编辑器、运动学模块、仿真控制和结果查看器等。
基于ANSYS和ADAMS的自动倾斜器柔性动平台动力学仿真分析_刘峰
2． 2
引入柔性动平台后的自动倾斜器运动学仿真结 果分析
从图 3 中可以看出， 动平台的运动具有类似简谐 运动的特征， 初始运动时刚、 柔角速度几乎重合， 随着 时间的推移， 曲线有一定的分离， 刚性动平台的最大 11． 3 （ ° ） / s ， 角速度 为 而柔性动平台的最大角速度 为10． 8 （ ° ） / s。 从图 4 中可以看出， 刚性动平台最大角加速度为 6． 9 （ ° ） / s2 ， 而柔性动平台最大角加速度为 6． 8 （ ° ） / s2 。角加速度会使运动构件产生一定的惯性力 ， 因此， 角加速度的波动会大大增加自动倾斜器运动系统的 动载荷， 加剧了电动机功率的损耗， 这在很大程度上 限制了直升机的飞行灵敏性。
· ·
2
2． 1
自动倾斜器动平台柔性化及动力学仿真分析
刚柔耦合建模
x － A（ s i + φ i q） ω + Aφ i q = E － A（ s i + φ i q） B + Aφ i ξ
· ～
·
～
·
自动倾斜器结构简图如图 1 所示， 在 SolidWorks 软件中创建自动倾斜器三维实体模型， 将此模型导入 （ 3） ADAMS 软件， 并为模型添加约束。
随着科学技术的进步和生产高速高效化发展需要构件弹性变形越来越受到重视24adams刚柔耦合基本理论adams处理柔性体运动学方法adamsmsc公司的机械动力学仿真软件虽然其分析的主要对象是刚体但该软件也提供了柔性分析模块adamsflex模块基于craigbamptom方法又称约束模态综合法对含有柔性构件的系统进行仿真不仅可真实模拟机构运动时的动态行为还可分析机构振动情况
试验研究
现代制造工程 （ Modern Manufacturing Engineering）
基于ADAMS的装载机工作装置动力学分析
基于ADAMS的装载机工作装置动力学分析ADAMS（Advanced Dynamic Analysis of Mechanical Systems）是一种广泛应用于机械系统设计和分析中的动力学仿真软件。
装载机是一种常见的工程机械设备，用于搬运和装载各种物料。
本文将利用ADAMS软件对装载机的工作装置进行动力学分析，以探讨其运动规律和性能特点。
首先，我们需要建立装载机的运动学模型。
在ADAMS软件中，可以通过建立连接杆、关节等模型元素来描述装载机的结构，然后设置运动参数和约束条件。
特别是对于装载机的工作装置，需要考虑到各种关闭与打开装置的动作以及与装载机主体的协调运动。
接着，我们进行动力学仿真分析。
通过在ADAMS中添加质量、惯性力、弹簧、阻尼等物理特性模型元素来描述工作装置的动力学特性。
然后通过设定力学学习模型的参数，如质量、摩擦系数等，以模拟不同工作条件下的装载机运动行为。
在动力学仿真过程中，我们可以对工作装置的运动轨迹、速度、加速度等参数进行监测和分析。
通过观察工作装置在装载过程中的受力情况，可以评估其受载能力和运动稳定性。
同时，我们还可以根据仿真结果对工作装置的结构和工艺进行优化设计，以提高其工作效率和操作性。
另外，我们还可以利用ADAMS软件进行多体动力学分析，通过建立装载机和工作装置的多体模型，细化系统的结构和运动特性。
在多体动力学仿真中，我们可以模拟装载机在复杂道路条件下的运动行为，进一步评估其动态稳定性和操控性。
综上所述，基于ADAMS的装载机工作装置动力学分析可以帮助工程师深入理解装载机的运动规律和性能特点，为装载机的设计和优化提供有力支持。
通过仿真分析，可以有效减少实验测试的时间和费用，提高装载机的设计效率和性能表现。
希望本文的内容能够为相关领域的研究和应用人员提供参考和启发。
基于ADAMS和ANSYS的高速冲床导轨仿真分析
中图分类号：TH16 文献标识码：A
1 引言
高速精密数控冲床导轨部件是机床传动系统中主要的导向
装置和摩擦部件，具有引导滑块移动、调节装模高度等作用，其工
B 以速度 v 作直线运动。以 O 为原点，水平方向为 x 轴，滑块运动 方向为 y 轴，建立直角坐标系 O-xy。有如下关系式：
y
作可靠性直接关系到机床动态精度和工件加工质量。冲床工作时 导轨所受载荷情况复杂：同时承受球头连杆的回转面力、导轨内 壁应力、工作扭矩以及冲压载荷甚至偏心载荷等各种具有时变
关键词：载荷谱；柔性体；动力学仿真 【Abstract】The reliability of high-speed punch guide can directly affect the dynamic accuracy and processing quality of punching machine.Through the kinematics analysis and kinematic simulation of slid－ er-crank mechanism，by building a simplified model of the mechanism with SOLIDWORKS software，and importing into ADAMS software to constraints，drive and punching load，the dynamic simulation is made to verify the correctness of the calculation.Then by applying ANSYS software flexible body converting for the rigid guide is done，and dynamics simulation for slider-crank mechanism is carried out to acquire the load spectrum，stress distribution of the entity as well as and flexible deformation in the actual processing，which provides necessary foundation for the accuracy of reliability analysis and life prediction. Key words：Load spectrum；Fexible body；Dynamic simulation
adams动力学仿真原理
adams动力学仿真原理摘要：1.引言2.Adaams动力学仿真原理简介3.Adaams动力学仿真过程详解4.应用Adams动力学仿真的优势5.结论正文：【引言】在工程领域，动力学仿真技术已成为分析与优化机械系统性能的重要手段。
Adams作为一种广泛应用的动力学仿真软件，可以帮助工程师快速准确地分析复杂机械系统的运动和动力性能。
本文将详细介绍Adams动力学仿真原理及应用过程，以期为工程师们提供实用的指导。
【Adaams动力学仿真原理简介】Adams基于虚拟样机技术，通过建立机械系统的三维模型，利用运动学和动力学方程对系统进行仿真分析。
其核心原理包括以下几点：1.建立机械系统三维模型：用户根据实际需求，在Adams中构建机械系统的各个部件，如机身、支架、电机等。
2.添加约束和驱动：为模拟实际工况，用户需在模型中添加约束（如转动副、滑动副等）以及驱动（如电机、力等）。
3.设定运动学和动力学方程：Adams根据模型自动生成运动学和动力学方程，为后续仿真分析奠定基础。
4.进行仿真计算：根据设定的时间步长和求解器参数，Adams对运动学和动力学方程进行求解，得到各部件的运动轨迹、速度、加速度等数据。
5.后处理与分析：用户可利用Adams提供的后处理工具，对仿真结果进行可视化展示、数据分析等。
【Adaams动力学仿真过程详解】1.建立模型：首先，在Adams中创建一个新的项目，并根据需求添加或修改部件模型。
2.添加约束和驱动：在模型中定义各部件之间的运动关系，如转动副、滑动副等；同时，为需要驱动的部件添加电机、力等驱动。
3.设定材料属性：为各部件设定相应的材料属性，如密度、弹性模量等。
4.网格划分：对模型进行网格划分，以提高仿真精度。
5.设定求解参数：设置时间步长、求解器类型等求解参数。
6.开始仿真：点击“开始仿真”按钮，Adams将自动进行仿真计算。
7.观察仿真结果：在仿真过程中，用户可通过Adams的实时监控功能观察各部件的运动状态。
模态分析(ANSYS与ADAMS接口)
ANSYS与ADAMS接口ANSYS软件是当今最著名的有限元分析程序,其强大的分析功能已为全球工业界所广泛接受，成为拥有最大用户群的CAE软件供应商。
其特点如：多场及多场耦合分析、多物理场优化、统一数据库及并行计算等等都代表着CAE软件的发展潮流。
ADAMS软件是目前最具权威的机械系统动力学仿真软件，通过在计算机上创建虚拟样机来模拟复杂机械系统的整个运动过程，从而达到改进设计质量、节约成本、节省时间的目的。
通过ANSYS软件与ADAMS软件之间的双向接口，可以很方便的考虑柔性体部件对机械系统运动的影响，并得到基于精确动力学仿真结果的应力应变分析结果，提高分析精度。
接口背景ADAMS/Flex软件允许在ADAMS模型中根据模态频率数据创建柔性体部件，柔性体部件可能会对机械系统的运动产生重大的影响，在ADAMS模型中考虑柔性体部件的影响会极大地提高仿真精度,而ANSYS程序则提供了一种方便的创建柔性体部件的方法.ANSYS程序在生成柔性体部件的有限元模型之后,利用adams.mac宏命令可以很方便地输出ADAMS软件所需要的模态中性文件jobname.mnf,此文件包含了ADAMS中柔性体的所有信息, 在ADAMS软件中直接读入此文件即可看到柔性体部件的模型.指定好柔性体与其它部件的连结方式,并给系统施加必要的外载后即可进行系统的动力学仿真.何时使用ANSYS-ADAMS接口在机械系统中,柔性体将会对整个系统的运动产生重要影响,在进行运动学分析时如果不考虑柔性体的影响将会造成很大的误差,同样整个系统的运动情况也反过来决定了每个构件的受力状况和运动状态,从而决定了构件内部的应力应变分布.因此如果要精确地模拟整个系统的运动,考虑柔性体部件对系统运动的影响,或者想基于精确的动力学仿真结果,对运动系统中的柔性体进行应力应变分析则需要用到ANSYS与ADAMS两个软件.分析步骤利用ANSYS与ADAMS接口,对运动系统中的柔性体部件进行应力应变分析的完整步骤如下：在ANSYS软件中建立柔性体部件的有限元模型并利用adams.mac宏文件生成ADAMS软件所需要的柔性体模态中性文件(jobname.mnf)；在ADAMS软件中建立好刚性体的模型,读入模态中性文件,指定好部件之间的连结方式,施加必要的载荷进行系统动力学仿真,在分析完成后输出ANSYS所需要的载荷文件(.lod文件),此文件记录了运动过程中柔性体的运动状态和受到的载荷；在ANSYS程序中, 将载荷文件中对应时刻的载荷施加到柔性体上对柔性体进行应力应变分析。
基于ADAMS的某舰炮抽筒机构动力学仿真分析
基于ADAMS的某舰炮抽筒机构动力学仿真分析ADAMS是一种基于多体动力学的仿真软件，可以帮助工程师进行机械系统的仿真分析。
某舰炮抽筒机构是一种重要的舰船装备，需要进行动力学仿真分析以评估其工作性能和稳定性。
本文将介绍如何采用ADAMS进行某舰炮抽筒机构动力学仿真分析。
首先，我们需要建立机构的三维模型。
可以使用SolidWorks等CAD软件绘制出机构的三维图形。
然后，将模型导入ADAMS软件中，并对机构进行刚体建模。
在建模过程中，需要对机构的各个部位进行刚体连接，并设置初始约束条件和初始位移等参数。
通过这些参数设置，可以模拟机构的运动过程，并确定机构的力学特性和运动过程。
其次，我们需要定义机构的动力学方程。
在ADAMS中，可以通过运用欧拉-拉格朗日方法来确定机构的动力学方程。
该方法可以将机构的运动过程描述为一组非线性微分方程，从而求解机构的动态行为。
通过运用这些方程，我们可以模拟机构的运动过程，探究机构的动态特性，如振动、冲击等。
然后，我们可以对机构的某些参数进行优化。
在机构的运动过程中，某些参数的变化可能会影响机构的工作性能和稳定性。
例如，抽筒机构的抽筒速度、马达的功率等参数都会影响机构的动力学行为。
通过对这些参数进行优化，我们可以增强机构的性能和稳定性。
最后，我们可以对机构进行仿真分析。
通过运行ADAMS仿真程序，我们可以模拟机构的运动过程，获得机构在运动过程中的各种参数数据。
例如，机构的位移、速度、加速度、角速度、角加速度等参数都可以通过ADAMS仿真程序进行计算和分析。
通过对这些数据进行分析，我们可以确定机构的工作性能和稳定性，并为机构的设计和改进提供参考。
综上所述，采用ADAMS进行机械系统的动力学仿真分析可以帮助工程师评估机构的工作性能和稳定性。
在进行某舰炮抽筒机构动力学仿真分析时，需要建立机构的三维模型，定义机构的动力学方程，并对机构的参数进行优化。
通过运行ADAMS仿真程序，可以模拟机构的运动过程，获得机构在运动过程中的各种参数数据，并为机构的设计和改进提供参考。
基于ADAMS与ANSYS仿真分析
基于ADAMS与ANSYS仿真分析赵晓民;张亚辉;郭良超【摘要】本文以SOLIDWORKS为三维建模工具、ADAMS为动力学仿真软件,对机构中的每个构件进行分析求解。
ADAMS进行动力学分析时可生成ANSYS软件使用的载荷文件（即.lod文件）,ANSYS可直接调用此文件生成有限元分析中力的边界条件,以进行应力、应变以及疲劳寿命的评估分析和研究。
【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷),期】2012(000)018【总页数】1页(P36-36)【关键词】ADAMS;ANSYS;连杆运动;动力学仿真【作者】赵晓民;张亚辉;郭良超【作者单位】河南平高电气股份有限公司,河南平顶山467001;河南平高电气股份有限公司,河南平顶山467001;河南平高电气股份有限公司,河南平顶山467001【正文语种】中文【中图分类】TP317在连杆运动的设计制造中，通常需要进行机构的运动学仿真，模拟机构的运动过程，通过运动分析获得构件上关键位置的位移、速度和加速度等。
传统设计多采用图解法和解析法。
本文应用虚拟样机技术来实现机构的设计与运动轨迹求解，通过AD A M S进行运动分析，输出机构所需的运动参数，然后把这些参数作为构件进行强度设计的边界条件，在A N S Y S中进行应力应变分析，以优化构件的外形参数。
对于A D A M S和A N S Y S而言，A D A M S进行动力学分析时可生成A N S Y S软件使用的载荷文件（即.l o d文件），利用此文件可向A N S Y S软件输出动力学仿真后的载荷谱和位移谱信息。
A N S Y S可直接调用此文件生成有限元分析中力的边界条件，以进行应力、应变以及疲劳寿命的评估分析和研究，这样可得到基于精确动力学仿真结果的应力应变分析结果，提高计算精度。
3.1 A D A M S输出边界条件。
（1）创建模型或导入。
在A D A M S/V i e w中创建刚性构件，一种方法是利用A D A M S/V i e w提供的建模工具，直接创建刚性构件；另一种方法是通过A D A M S与其它C A D软件的数据接口，直接导入C A D几何模型，通过适当的编辑后就可以转变成A D A M S中的刚性构件。
ANSYS和ADAMS柔性仿真详细步骤解析
ANSYS与ADAMS进行联合柔性仿真基本思路：在ANSYS进行.mnf文件输出，然后把输出的.mnf文件输入ADAMS，进行零件更换。
然后在ADAMS 进行加载约束，仿真，查看结果。
软件：ANSYS10,ADAMS 2007 R3具体步骤:ANSYS输出.mnf柔性文件1.1建立单元单元1: solid45或者其他3D单元单元2：MASS21，此单元只用于连接点单元设置弹性模量，泊松比，密度3个参数1.2导入模型（・x_t）或者建立模型完成后，创建连接点，ANSYS要求必须是2或者2个以上的连接点keypo ints。
具体方法，看个人而定。
曰Preprocessor0 Elenent Type0 Real Constants;Q laterial FropsB Secti onsB lodelinc曰1田keypoints1.3划分单元对体用3D单元划分，我选用meshtool方法接下来设置real constants，这个参数设置，一定要到等到3D网格划分完后再设置Preference田El CB ent Type□誉g Add/Eail/Delett3 Tki cknes^ Func对MASS21进行设置。
NONE DEFINED E 序 匡 E E Z EEEEE FClose Constants for 3~D U SEE with Eotary Inerti a COTOFT C3XD) 3 it X diriitish HASS K le-5 斤⑪ Y dirtetion le-5 in Z direetioii HASS le-5 inertia about X IXK le-5 i^rtia about Y ITIla-5 aboat Z IZZ in-ertia 1«-S L'iuxeel 1 R K ES I C GTIS I ant Set Snuher I, for IAS5Z] E14<n«nt Ty]?» Mm 2 Heal Co^DElant Mo. LUis Pl&ss H ^SE Rotary tUtar 簞 田田 El Q T o-loigicBl D ；13 EM Tool0 Dpt H F“li Dfe&i g^.® Raiiation 0>l 田 lu-Tiae St.«.l5 RBI V * r- ■- v m W J>a it * ?wTinfllCi >Et PastRa t ary Real constant Set No.要大于2，下面的值要非常小 然后对连接点，即 keypoints 进行单元划分：先设置keypoints 属性，如下[KAni Ais i £Ti Allt\i bnblts “ fjdcri E^J LL E 庙tl stl dgpf Tin EIMH &L 他屯 Applr J ：y|i II I nl A t I ； f I hikt ESES ElmauL cc-ardjxiki-i lyx MAT UtlK-J *1 T^Mbtr 耳L 理I LiemerJ A/tifaJes- ■翻1 Fine 1 Coa'se Size 匚 aiiEk * 'g"l Aredd 3 I Lnss _±d d LiVSf 3 I Cu^<l H«£;- Mpsh - -r _d1.4建立刚性区域刚性区域都是节点=连接节点+刚柔接触的面上所有节点在ANSYS里面，这一步，连接点为主节点，刚柔接触面上的所有节点为从节点首先得按如下2个图片进行主节点和从节点节点组合。
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DELAY_START TRUE
ALLOW _STOP TRUE REV ISION 2002
END 到此 ,本文已完成对 Pro / Engineer二次开发中基本问题 的讨论 ,图 2是编译的结果 ,希望能对大家开发 Pro / Engineer 有所帮助 。
2) 把模型调入到 ANSYS或直接在 ANSYS下建模 , 定义 分析类型 ,利用在 ADAM S中得到的边界条件 (一般是最大载 荷 )对模型施加载荷 ,求解计算得到构件的应力 、应变或寿命 的评估与分析 。浏览分析结果 ,可以看到构件的变形形状以
注 :本文受陕西理工学院机械设计与理论省级重点学科资助 。 作者简介 :侯红玲 (1976—) ,女 ,工作于陕西理工学院机电系 ,现为西安交通大学在读硕士 ,研究方向为机械 CAD /CAM /CAE。 收稿日期 : 2005 - 3 - 16
5 结束语
本文将工程仿真中常用的两个软件 ADAM S和 ANSYS 结合应用 ,对柔性体进行动力学和运动学分析 。从而克服了 两者单独使用时的缺陷 ,更加真实地反应机构运动时的应力 应变情况 。对于仿真分析具体的实体模型提出一种新思路 , 通过实例介绍了具体的仿真步骤 ,具有很强的实用性和可操 作性 。
Abstract: AN SYS doesn’t fit to analyze mechanical dynam ics and ADAM S doesn’t fit to finite element analyzing. The paper puts forward combining ADAM S and AN SYS to analyze and simulate flexible components, app roving the method feasible through simulating ex2 amp le.
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现代机械 2005年第 4期
文章编号 : 1002 - 6886 (2005) 04 - 0062 - 02
基于 ADAM S和 ANSY S的动力学仿真分析
侯红玲 1, 2 ,赵永强 1 ,魏伟锋 1
( 1. 陕西理工学院 机电工程系 ,陕西 汉中 723003; 2. 西安交通大学 ,陕西 西安 710049)
3 ANSY S /ADAM S结合仿真步骤
3. 1 ADAM S输出边界条件 (最大力或最大位移 ) 在 ADAM S中输出有限元载荷 (位移 、载荷谱等 )的步骤
如下 : 1) 建立样机模型 创建零件 、添加约束 、施加载荷并进
行仿真分析 ; 2) 模型检验 确定需要输出载荷的构件及载荷作用点 ,
频率 1. 352 9 2. 208 7 7. 128 4 8. 475 1 11. 906 12. 586 20. 014 21. 380 26. 559 30. 263
模态阶数 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
频率 34. 101 34. 962 36. 325 37. 563 43. 758 47. 062 48. 018 48. 175 50. 139 56. 247
4 ANSY S和 ADAM S结合实例
在一个曲柄连杆机构中 :曲柄转速为 1 500 rpm ,所用材 料的弹性模量是 210e9 Pa,泊松比 0. 29,密度 7 850 kg/m3。
首先在 ADAM S下对此机构进行动力学分析 ,得到载荷 谱信息 (如图 1、图 2所示 ) 。
表1
模态阶数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
3) 重新返回到 ANSYS程序中 , 将 ADAM S生成的载荷 文件中对应时刻的载荷施加到柔性体上 ,对柔性体进行应力 、 应变分析 ,从而得到构件的真实变形 。
分析完成后输出图表或者数值 ,也可输出其它软件兼容的文 件 。这样通过模态的线性叠加将曲柄的变形融入到整个机构 的动力学分析仿真中去 。
计算机应用
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及节点云图等 。 3. 3 柔性构件的应力应变分析
1)在 ANSYS软件中建立柔性体构件的有限元模型或从 其它软件下调入已有的模型 ,并利用 adam s. mac宏文件 ,生成 ADAM S软件所需要的柔性体模态中性文件 (. mnf) 。
2) 启动 ADAM S/V iew,并输入以上得到的柔性体模态中 性文件 ,即建立柔性模型 。在 ADAM S软件中建立好刚性体 的模型或从其它 CAD 软件下调入 ,施加约束 (即指定好它们 与柔性体之间的连结方式 )和必要的载荷 ,进行系统动力学 仿真 。在分析完成后输出 ANSYS所需要的载荷文件 (. lod文 件 ) ,进行了线性叠加 ,从而将柔性体的变形融入到机构的动 力学分析仿真中去 。
参考文献 1张亚欧等. ANSYS7. 0有限元分析实用教程 [M ]. 清华大学出版社. 2004. 7 2王国强等. 虚拟样机及其在 ADAMS上的实践 [M ]. 西北工业大学 出版社. 2003. 3 3朱名铨等. 虚拟制造系统与实现. 西北工业大学出版社 [M ]. 2001. 10
(上接第 56页 )
Key words: kinetic simulation; rigid body; flexible body; ADAM S; AN SYS
1 引言
一般来说 ,静力学分析能保证一个机构可以承受一定的 稳定载荷 ,但当机构受到运动载荷时 ,就需要对其进行动力学 分析 。在机械系统的运动学和动力学仿真分析方面 ,常见的 分析软件有 : a)以刚性体为主要分析对象的运动学仿真分析 软件 (如 ADAM S) ; b)以柔性体为主要分析对象的有限元分 析软件 (如 SYS、Nastran等 ) 。前者分析对象以刚性体模 型为主 、后者以柔性体模型为主 。用于一般场合的工程机构 , 在进行动力学建模时 ,时常把构件作为刚体 ,做运动分析时不 考虑其弹性变形 。实际上 ,机构在较大的载荷作用下或者作 加 、减速运动时 ,机构就会产生较大的弹性变形 。因此要更真 实地模拟机构的动态性能 ,必须将构件作为弹性体进行分析 。
测量样机的相应特征 、仿真分析 、动画播放 ; 3) 绘制曲线图 输出相应的载荷谱或位移谱 (包括最大
力和位移等 ) 。 3. 2 刚性部件的应力应变分析
1) 在三维软件 (UG、Pro / E 等 ) 下绘制样机模型 , 调到 ADAM S软件下 ,设置仿真分析的有关控制参数 (如分析类型 、 时间 、步长等 ) ,然后进行动力学分析 ,最后输出位移 、力及其 它力学性能曲线 。得到机构中某些构件的边界条件 。
参考文献
1 Vojin Jovanovi. Pro / TOOLKIT: Setting Up Your Environment in VC ++. NET. Ap ril 30, 2003
2王恒 ,宁汝新 ,张旭 ,王贴. 利用 MFC二次开发 Pro / E. 计算机辅助设 计与图形学学报 , 2004年 6月 ,第 16卷第 6期
在 ADAM S菜单中选 Plot tracking,得到边界条件 ,即曲柄 Y向的最大力为 FYmax = 899. 990 4 N ,曲柄 X 向最大力为 FX max = 2 270. 333 4 N。
在 ANSYS直接调用此边界条件 ,对曲柄进行应力分析 (如图 3)和应变分析 (如图 4) 。
如果把曲柄和连杆作为柔性体考虑 ,再进行动力学分析 。 首先在 ANSYS中进行模态分析 ,接着在 ADAM S下进行考虑 了柔性体变形的动力学分析 ,得到载荷边界条件 ,最后在 AN2 SYS下进行柔性体的应力应变分析 。
在 UG下建立曲柄模型调入 ANSYS中 ,通过几何模型的 离散化 ,材料属性设置等来进行有限元的分析 。曲柄连杆机 构的模态分析结果如表 1所示 。将曲柄得到的模态分析结果 读入 ADAM S中 ,施加约束和载荷 ,进行系统动力学仿真 ,在
3 VC ++ 6. 0的 MSDN 4 Microsoft著. 希望图书创作室译. Microsoft V isual C ++6. 0运行库参考手册 5 ProToolkit的帮助文档
在对机械系统进行运动学分析时 ,如果不考虑柔性体的 影响 ,将会造成很大的误差 。整个系统的运动情况反过来决 定了每个构件的受力状况和运动状态 ,从而决定了构件内部 的应力 、应变分布 。因此 ,要精确模拟整个系统的运动 ,取得 动力学仿真结果 ,可以将 ANSYS与 ADAM S两个软件结合使 用 。通常 , ANSYS不适合进行机构的动力学分析 ,而 ADAM S 不适合进行有限元分析 ,将二者结合 ,有利于取长补短 。AD2 AM S软件是著名的机械系统动力学仿真分析软件 ,分析对象 主要是刚体 ,但与 ANSYS软件结合使用可以考虑分析零部件 的弹性 ,同样 ADAM S的分析结果可为 ANSYS分析提供相应 的边界条件 。
摘要 :针对 ANSYS软件不适合机械动力学分析 , ADAM S软件不适合有限元分析的状况 ,提出了将 ANSYS和 ADAM S两种分 析软件结合起来对柔性体进行仿真分析 ,通过仿真实例验证了此方法的可行性 。 关键词 :动力学仿真 刚体 柔性体 ADAM S ANSYS
K inetic S im ula ting and Ana lyz ing Ba sed on ADAM S and ANSY S HO U Hong2ling, ZHAO Y ong2q iang, W E IW e i2feng
2 ADAM S /ANSY S的接口技术
由于 ADAM S进行动力学分析时 ,可生成 ANSYS软件使 用的载荷文件 (即. lod文件 ) ,此文件可向 ANSYS软件输出动 力学仿真后的载荷谱和位移谱信息 。ANSYS直接调用此文