ADAMS——虚拟样机技术入门与提高
ADAMS从入门到精通
ADAMS主模块：
ADAMS基本应用程序
ADAMS/View
ADAMS/Solver
ADAMS/PostProcessor
基本环境
求解器
后处理
Mechanism /Pro
/Driver /Hydraulics
/Animation
/Driveline
/Car
ADAMS 附加程序模块
/Control
启动时的ADAMS/View主窗口：
窗口名称栏 主工 具箱 菜单栏 快捷工 具栏
欢迎 窗口
工作屏 幕区
视图方向
状态栏
3.4 ADAMS/View程序屏幕
1. 2. 3. 4. 5. 6.
ADAMS/View主窗口部分功能如下： 主工具箱—展示各种常用命令的快捷键； 命令菜单栏—包括了ADAMS/View程序的全部命 令； 快捷工具栏—设置了一些最基本的文件和编辑 命令的快捷按钮； 工作屏幕区—显示样机模型的区域； 工作栅格—在工作区显示栅格的目的是利于建 模； 状态栏—显示操作过程中的各种信息和提示；
/Байду номын сангаасail
/Flex
/Exchange /Tire
/Linear
ADAMS/View： 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。
国际标准化组织已经制定了大量的相关标准，以用于汽 车的可操作性测试，主要有： （1）用于紧急换道驾驶测试的ISO TR 3888 标准； （2）用于直线刹车测试的ISO 6957标准； （3） 以正弦曲线作为输入，对汽车瞬态开环响应进 行测试的ISO TR 8725 标准； （4）ISO 4138标准、ISO 7401标准、ISO TC 108/253
虚拟样机技术在ADAMS中的实践
计算机 内的虚拟样 机里 ， 让想像 力 和创造力 充分 发挥 。当虚 拟样机用来代替 物理样机验证设计 时 ， 不但缩短开 发周期 ， 而
且设计质量和效率都可得 到提高。 １３ 虚拟样机的定义 ．
ｌ 虚 拟样 机技 术
１ １ 传 统设计方法的弊端 ．
在传统设计与制造过程中， 首先是概念设计和方案论证， 然后进行产品设计。在设计完成后 ， 为验证设计， 通常要制造
Ａｂ ｔａ ｔ ｈ ｐ ｌ ａｉｎｏ ｉ ｕ ｌｐｏｏｙ ｉｇｔｃ ｎ ｌｇ ｓ ｒａ ｙ ｓ ｌｙｐ ｏｅ ｓｏ ｃ ａ ｉａ ｒｄ ｃ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｔ ｅ ａ ｐｉ ｔ ｆｖｒ ａ ｒｔｔｐｎ ｈ ｏｏ ｙｃｎ ｇｅ ｔ ｉ ｉ ｒｃ ｓ ｆｍｅ ｈ ｎｃ ｌｐ ｏｕ ｔｄ ｖ ｌｐ ｎ ， ｃ ｏ ｔ ｅ ｌ ｍｐ ｆ ｓ ｏｔｎ ｃｒｌ ｆｐ ｕ ｔ ｅｅｏ ｍｅ ｔ ｅｒａｅｃ ｓ ａ ｅｌａ ｅ ｈ ｓ ｏ ｔ ｚｄ ａ ｄｉｎ ｖ ｔ ｎ ｌｏ ￣ ｕ ｔ ｈ ｓａ ｈ ｒ ｉ ｅｏ ￣ ｃ ｖ ｌｐ ｎ －ｄ ｃｅ ｓ ｏｔ ８ｗ ｌ ８ｇ ｔｔｅｍｏｔ ｐｉ ｅ ｎ ｎ ｏ ａｉ ａ ｆｐ ｅ ｃ ｄ ｍｉ ｏ ｃ．Ｔ ｅｅｓｙ ｅ ｐ ｔ ｔｄ ｔｅａ ｖ ｎａ ｅｏ ｉ ｕ ｌ ｍｔｔｐｎ ｃ ｎ ｌｇ ８ｗ ｌ ａ ｈ ｅ ｉｎｐｏ ｅｓｏ ｓａ ｐｉａｉｎ ｓｆ ｒ ｘ ａ ａｅ ｄ ａ ｔｇ ｆｖｒ ａ ｏｙ ｉｇｔ ｈ ｏｏｙ ａ ｅｌ ８ｔｅｄ ｓｇ ｒｃ ｓ ｆｉ ｐ ｌ ｔ ｏｔ ｅＡＤＡ ．Ｆ。 ｉ ｈ ｔ ｐ ｅ ｔ ｃ ｏ ｗａ ＭＳ ｉ ｎ ｌ ｈ ｉ ｌｔ ｎｄ ｓｇ ｆ ｉ ｈｎ ｃ ｎ ｐ ｒｔ ｇａｍ ８ｇｖ ｎａ １ ｅ ａ ｌ ｆａ ｐｉａ ｏ ｆ ｉｔａ ｍｔｔｐｎ ｌ ａ ｙ。ｔｅｓｍｕａ ｏ ｅ ｉｎ ｏ ｔ ｉｇ ｍａｈ ｅ Ｓｏ ｅａｉ ｒ ｗａ ｉｅ ８８１ ｘ ｍｐｅｏ ｐ ｌ ｔ ｎ ｏ ｒ ｌｐ ｏｙ ｉｇ ｉ ｄｃ ｉ ｎ ｃｉ ｖ ｕ
ADAMS——虚拟样机技术入门与提高
输入对话框中的文本输入栏
后处理图标中的各种对象，例如：曲线、标题、 坐标、符号标记等
4、快捷工具栏 5、命令窗口
3.5.1 主工具箱
主工具箱上部有12个图标是建模和仿真工具， 下面的 其他图标是视图工具。主工具箱中 的命令集有多个层次，在主工具箱中所见 的图标，是下一层次命令集合的默认命令， 直接单击主工具箱中的图标，可以选择该 默认命令。
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:
复杂机器仿真时 要循序渐进
完成几个零件的 约束添加后就进
行一次仿真
分析技巧：
采取渐进的，简单逐步发展到复杂的分析 策略 不必过分追求构件几何形体的细节部分 先从分析线性（阻尼）开始 →非线性 （阻尼 ）
输入ADAMS文件 ----- Import a file 退出ADAMS/View程序 ---- Exit
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3.4 ADAMS/View程序屏幕
ADAMS/View主窗口部分功能如下： 1. 主工具箱—展示各种常用命令的快捷键； 2. 命令菜单栏—包括了ADAMS/View程序的全部命
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/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 。
MDADAMS虚拟样机从入门到精通学习笔记(绝对比看书更有用)
1、多体（刚体，柔性体）系统动力学又称为计算多体系统动力学2、向量力学方法牛顿欧拉方程分析力学方法拉格朗日方程3、保存三维文件proe建，导入UG 保存成parasolid 格式导入adams4、后处理模块可以进行曲线的代数运算反向偏置缩放编辑和生成波特图高速动画模块ADAMS/Animation 可以进行不同光源的选择对准和改变光强度，还可以将多台计算机置于不同的位置，角度同时观察仿真过程，还可以进行干涉检测，可以动态的显示仿真过程中运动部件之间的接触干涉。
5、创建关键点选择是否将附近的对象同关键点关联，Don’t Attach 表示不关联，Attach Near 表示关联6、创建样条曲线封闭的至少需要8个点开口的至少需要4个点7、创建复杂集合体①、连接线性基本几何图形，通过线框几何图形连接成复杂的剖面形状，。
再拉伸旋转，线框必须接触，不能封闭。
②、拉伸基本几何图形。
选择拉伸线框定义拉伸路径轨迹线③、组合几何体运用布尔运算，求和后质量根据新零件的体积计算，重叠体积只计算一次。
ADAMS可以不经过布尔运算合并几何体可以合并任何不同的类型，质量为两部分质量之和。
8、耦合副，将多个运动副关联，，组成复杂的系统9、修改运动副，Force Display 设置仿真分析时是否显示连接力10.、定期检查模型自由度，Tools→Model Verify11、技巧1,、在没有作用力状态下，通过运行运动学分析来检验样机，在进行动力学分析前，先进行运动学分析，有时运动学分析前需要加些临时约束12、技巧2、去除样机模型中的多余约束。
13、技巧3、任何已经施加了运动的运动副，不要设置初始条件，adams默认使用设置的运动，忽略设置的初始条件。
14、技巧4、如果样机系统的自由度为零，而且含有用速度和加速度表达式定义的速度，则该系统不能进行运动学分析，只能进行动力学分析。
15、技巧5、如果初始状态，定义的速度产生非零的加速度，ADAMS/Solver进行动力学分析的最初2~3步内部迭代运算过程中将无法得到可靠的加速度和速度。
ADAMS全面教程
数字工程 Digital Engineering
Design - Development - Production System-focused Virtual Prototyping
Virtual Mock-up
Virtual Prototyping
& Testing
Virtual Production
• ADAMS/Engine 引
擎
CAD 嵌入模块
• ADAMS/Pre
轿车性
能
• ADAMS/Tire 轮胎
• ADAMS/Rail 机车31
MSC. Software
MSC.ADAMS、MSC.Nastran、MSC.Fatigue集成方式
* 由MSC.Nastran对部件进行有限元分析，生成含有模态信息的mnf文件； * 将mnf文件导入MSC.ADAMS中，创建刚柔耦合模型； * 由MSC.ADAMS对机构进行动力学分析； *分析得载荷和位移等边界条件可转入MSC.Nasatran进行详细的应力、振动、噪音分析； 32 *分析得到的载荷时间历程信息可通过格式文件转入MSC.Fatigue中进行疲劳分析。
建模
PPrroodduucctt DDaattaa MMaannaaggeemmeenntt SSyysstteemm
测试
验证
优化
a
自动化
34
产品生命周期 Product Life Cycle
Concept
Design Validate Assembly Service
维护方便吗 ?
满足要求 ?
能做出来吗 ?
度和旋转顺序。
• 常用为3-1-3旋转法则：1、2、3代表x 、y、z
虚拟样机技术及其在ADAMS上的应用
▪ 数字化方式
一、产品存在的数字化 二、开发管理的数字化 三、信息交流的数字化
▪ 产品全生命周期
CAD/CAE/CAM/PDM VP/PLM （虚拟样机/产品全生命周期管理）
▪ 网络协同
数字化方式
装配过程仿真 装配过程仿真
CAM
强度分析
数字预装配 结构分析
虚拟样机技术及其在 ADAMS上的应用
福州大学机械学院 郭晓宁
2020/5/2
现代产品开发新
美国波音777飞机 技术的里程碑
▪ 虚拟产品开发
(Virtual Product Development, VPD)
▪ 虚拟样机技术
(美Vi国rtuBa7l77的应用效 Prototyp果ing, VP)
开发周期：9年－>4.5年 成本降低：25％ 出错返工率减少:75% 制造周期缩短:50% 100％整机数字化设计
由分布的、不同工具开发的、甚至异构的子模 型组成的模型联合体（CAx、DFx、外观、仿 真……），这些数字模型联合体即虚拟样机 （virtual prototype），能从视觉、听觉、触 觉以及功能、性能和行为上模拟真实产品。
现场沉浸感 背面投影 立体显示 交互 快速原型
虚拟样机的内涵
虚拟样机开发过程是产品全生命周期内基于模型的不断提炼 与完善的过程
管路设计
产品全生命周期
制造
生产
销售
设计/确认
使用
概念设计
VP/PLM
规划
维护/服务 报废/回收
二、虚拟产品开发技术 3、虚拟产品开发使能技术
▪产品数字化建模：几何模型、分析模 型、制造模型 ▪PDM/PLM（产品数据管理/产品全生 命周期管理）
Adams课件第一章
多体系统发展 趋势
复杂化：多回路、带控制系统 航天器:单主体＋若干鞭状天线 ->多部件在轨拼装的空间站：巨 型的操作臂、太阳能电池与天线 阵 高速车辆：操纵系统与悬架 机器人：高速准确操作及在恶劣 环境下工作 海洋采矿与救生：巨型系统
数字化物理样机(Digital Mock-Up) 零部件的形态特性和系统装配特性的数字检视 功能虚拟样机(Functional Virtual Prototyping) 在虚拟实验室或试验场精确地预测产品的操作性能 虚拟工厂仿真(Virtual Factory Simulation) 解决产品完整的制造和装配过程进行仿真 三者的联合为实体物理样机向软件虚拟样机的转化提 供了有效的方法。
虚拟样机技术与传统的 CAX(CAD/CAE/CAM)技术的比较 技术的比较
面向系统的虚拟样机技术 虚拟物理样机 虚拟样机技术 (数字化物理样机) (功能虚拟样机)
虚拟产品 (虚拟工厂仿真)
面向零部件的传统的CAX技术 CAD支持产品零部件的详细结构设计形态分析。 CAE技术主要指应用有限元软件完成产品零部件的结构分 析、热分析、振动特性等功能分析 CAM技术旨在提高产品零部件的可制性，提供对机床、铸 造过程、冲压过程、锻造加工等方面的更好的控制
参考书目及考核方式
参考书目： 机械系统动力分析及ADAMS应用教程 机械系统动力分析及ADAMS应用教程 （陈立平等编著，清华大学出版社） ADAMS— ADAMS—虚拟样机技术入门与提高 （郑建荣编著，机械工业出版社） 虚拟样机技术及其在ADAMS上的实践 虚拟样机技术及其在ADAMS上的实践 （王国强平等编著，西北工业大学出版社） 考核方式： 实验+大作业
ADAMS_从入门到精通
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3.4 ADAMS/View程序屏幕
1. 2.
3.
4. 5.
6.
ADAMS/View主窗口部分功能如下： 主工具箱—展示各种常用命令的快捷键； 命令菜单栏—包括了ADAMS/View程序的全部 命令； 快捷工具栏—设置了一些最基本的文件和编辑 命令的快捷按钮； 工作屏幕区—显示样机模型的区域； 工作栅格—在工作区显示栅格的目的是利于建 模； 状态栏—显示操作过程中的各种信息和提示；
ADAMS--虚拟样机从入门到精 通
介绍内容:
1. 2. 3.
4.
5. 6. 7. 8.
软件简介 软件基础知识 ADAMS软件操作初步 虚拟样机几何建模 约束机构 施加载荷 ADAMS/View建模的相关技术 样机仿真分析及调试
9.
10.
11.
仿真结果后处理 参数化建模与设计 样机的参数化分析
第 1章
ADAMS主模块：
ADAMS基本应用程序
ADAMS/View
ADAMS/Solver
ADAMS/PostProcessor
基本环境
求解器
后处理
Mechanism /Pro
/Driver /Hydraulics
/Animation
/Driveline
/Car
ADAMS 附加程序模块
/Control
另一方面，又是虚拟样机分析开发工具， 其开放性的程序结构和多种接口，可以成 为特殊行业用户进行特殊类型虚拟样机分 析的二次开发工具平台。 ADAMS软件由基本模块、扩展模块、接口 模块、专业领域模块及工具箱5类模块组成。 用户不仅可以采用通用模块对一般的机械 系统进行仿真，而且可以采用专用模块针 对特定工业应用领域的问题进行快速有效 的建模与仿真分析。
虚拟样机技术在ADAMS中的实践
虚拟样机技术在ADA M S 中的实践3林建冬,原思聪,王发展(西安建筑科技大学机电学院,陕西西安 710055)摘 要:运用虚拟样机技术,可简化机械产品的设计开发过程,缩短产品的开发周期和降低开发成本,获得最优化和创新的设计产品。
阐述虚拟样机的先进性及应用软件ADAMS 的设计流程,通过多功能开沟机工作臂的仿真设计给出虚拟样机的具体应用。
关键词:虚拟样机技术;ADAMS;开沟机;仿真中图分类号:T H166 文献标识码:A 文章编号:1007-4414(2006)06-0066-03The practi ce of v i rtua l prototyp i n g technology under ADAM SL in J ian -dong,Yuan Si -cong,W ang Fa -zhan(School of m ech .&elec .eng .,X i ′an univ .of arch .&tech .,X i ′an Shanxi 710055,China )Abstract:The app licati on of virtual p r ot otyp ing technol ogy can greatly si m p lify p r ocess of mechanical p r oduct devel opment,shorten circle of p r oduct devel opment,decrease cost as well as get the most op ti m ized and innovati onal of p r oduct .The essay expatiated the advantage of virtual p r ot otyp ing technol ogy as well as the design p r ocess of its app licati on s oft w are ADAMS .Fi 2nally,the si m ulati on design of ditching machine ′s operating ar m was given as an exa mp le of app licati on of virtual p r ot otyp ing technol ogy .Key words:virtual p r ot otyp ing technol ogy;ADAMS;ditching machine;si m ulati on 虚拟样机技术(V irtual Pr ot otyp ing Technol ogy )是指在产品设计开发过程中,将分散的零部件设计和分析技术结合在一起,在计算机上建造出产品的整体模型,并针对该产品在投入使用后的各种工况进行仿真分析,预测产品的整体性能,从而改进产品设计、提高产品性能的一种新技术[1]。
基于ADAMS的虚拟样机技术研究综述
第6卷第6期2006年11月潍坊学院学报Journal of Weifang University Vol 16No 16Nov.2006基于ADAMS 的虚拟样机技术研究综述3宋 健(潍坊学院,山东 潍坊 261061) 摘 要:虚拟样机技术作为新兴的产品开发设计方法,不但可以缩短新产品的开发周期,大大简化复杂机械系统设计;而且还可以提高产品的设计质量,降低研发成本。
本文阐述了虚拟样机技术的概念、技术特点以及体系结构,也介绍了基于ADAMS 的虚拟样机的设计流程。
关键词:ADAMS ;虚拟样机;特点;研究现状中图分类号:TH 12 文献标识码:A 文章编号:167124288(2006)0620072204 随着全球性的市场竞争日益剧烈,产品结构向多元化、个性化方向发展。
为了提高企业的竞争力,必须更新产品的品种,缩短新产品的开发周期,提高产品的设计质量,降低研发成本。
这样才能够对快速多变的市场做出反应,从而在市场竞争中获得份额和利润。
按照传统的设计模式,一个新产品的研发通常要经过样机设计、样机试制、调试试验、改进定型和批量生产等几个步骤。
这种研发模式的周期长、成本高,而且因为设计人员通常不愿为修改局部而给整体带来不可预知的结果,使得产品造型、结构老化,很难获得最优的产品性能。
虚拟样机技术的出现和逐渐成熟,为解决这些问题提供了强有力的工具和手段。
1 虚拟样机技术概述111 虚拟样机的定义虚拟样机技术就是在建造第一台物理样机之前,设计师利用计算机技术建立机械系统的数字化模型,进行仿真分析并以图形方式显示该系统在真实工程条件下的各种特性,从而修改并得到最优设计方案的技术。
虚拟样机是一种计算机模型,它能够反映实际产品的特性,包括外观、空间关系以及运动学和动力学的特性。
借助于这项技术,设计师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,模拟在真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。
ADAMS 2018虚拟样机技术从入门到精通
7.1多柔体系统及 工程背景
7.3实例一：连杆 机构柔体动力学仿
真析
7.4实例二：风 力发电机建模 及风载仿真分 析
7.5本章小结
8.1机电一体 1
化系统仿真分 析简介
8.2
2
ADAMS/View
控制工具栏
3 8.3实例一：
雷达机构的机 电联合仿真
4 8.4实例二：
滚动球体机电 联合仿真分析
5
分析
5.11实例三：偏转 摩天轮多刚体动力学 仿真分析
5.12本章小结
6.1离散柔性连接件
6.2利用有限元程序 建立柔性体
6.3实例一：模态中 性文件的生成及编辑
6.4实例二：铁锤敲 击墙壁刚柔碰撞动力 学分析
6.5实例三：钟 摆机构刚体离 散及动力学分 析
6.6本章小结
7.2多柔体系统动 力学的突出问题
13.4本章小结
14.1 ADAMS的主要 文件介绍
14.2 ADAMS/Solver模型
语言
14.3 ADAMS/Solver命令 及仿真控制文件
14.4本章小结
15.1 ADAMS用户子 程序简介
15.2常用ADAMS用户 子程序简介
15.3功能子程序 15.4本章小结
16.1创建悬吊 系统
8.5本章小结
9.2 UG与ADAMS之 间的数据交换
9.1三维建模软件 与ADAMS
9.3本章小结
10.1 ADAMS参数化 建模简介
10.2实例一：参数 化建模应用
10.3实例二：前悬 架机构优化设计分析
10.4本章小结
1
11.1振动分析 模块简介
11.2实例一： 2
刚性体卫星振 动分析
基于ADAMS的虚拟样机技术及其在机构设计中的应用
其进行 了仿真分析 ， 通过实例 阐述 了应用虚拟样机技术进行机构设 计的过程。
关键词 虚拟样机技术 中图法分类号
ＡＡＳ Ｄ Ｍ
仿真分析 Ａ
Ｔ３ １７ ； Ｐ９ ．２
文献 标识码
随 着世界 经济 和科 学技 术 的 飞速 发 展 ， 球 性 全 的市场竞 争 日益 激 烈 。产 品 消 费 结 构 不 断 向 多 元
量 （ ｕｌｙ 、 Ｑ ａｔ）最低 的 生产 成 本 （ ｏｔ 和最 佳 的服 务 ｉ Ｃｓ）
（ｅ ｉ ） Ｓｒ ｃ 来赢得用户 和市场。传 统的产 品设 计首 ｖｅ
先是 概 念设计 和 方 案 论证 ， 后 进 行 产 品 设 计 。在 然
设计 完成 后 ， 了验 证 设 计 ， 常 要 制 造 样 机 进 行 为 通 试 验 ， 时 这 些 试 验 甚 至 是 破 坏 性 的 ， 通 过 试 验 有 当 发 现缺 陷 时 ， 要 回头 修 改设 计 并 再 用 样 机 验证 。 又 只有通 过周 而 复始 的设 计一 试 验一 设计 过 程 ， 品 产 才 能达 到要 求 的性 能 。这 一 过 程 是冗 长 的 ， 其 对 尤 于结构 复杂 的 系统 ， 计 周 期 无 法 缩 短 ， 不 用 谈 设 更
２０ ０ ６年 ５月 ２ 日收 到 ２
的功能和操作性能； 虚拟工厂仿真对应于产 品制造
过 程 ， 于评 价产 品 的制 造性 能 。这 三者 在 产 品 数 用 据 管理 （ Ｄ 系统 或 产 品全 生命 周 期 管 理 （ Ｌ Ｐ Ｍ） Ｐ Ｍ） 系统 的基础 上 实 现 集 成 ， 供 了 有 效 的方 法 ， 现 提 实
对市 场 的 灵 活 反 应 了。样 机 的单 机 手 工 制 造 增 加
28机械动力学仿真分析软件ADAMS教学大纲
《机械动力学仿真分析软件ADAMS》教学大纲课程代码：010142081课程英文名称：Software ADAMS for Mecha nical dyn amics simulatio n课程总学时：24 讲课：24 实验：0上机：0适用专业：机械设计制造及其自动化大纲编写（修订）时间：2010.7一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标机械动力学仿真软件ADAM是美国MSC公司的产品，集建模、求解、可视化技术于一体，是世界上目前使用范围最广、最负盛名的机械系统仿真分析软件，主要作用是对机械系统进行静力学、运动学和动力学分析仿真，用于研究整个机械系统的工作性能，可以在设计的早期阶段生成虚拟样机，再真实地预测机械系统的工作性能，实现系统级的最优化设计。
利用ADAM软件，用户可以快速、方便地创建完全参数化的机械系统几何模型。
该模型既可以是在ADAM中直接建造的几何模型，也可以是从其他CAD软件中传过来的造型逼真的几何模型。
机械动力学仿真软件ADAM作为仿真技术，是机械工程专业的一门专业课，是分析和研究各种复杂系统的有力工具，有如下要求即教学目标：通过本课程的学习，使学生掌握仿真技术的原理和方法，能应用机械动力学仿真分析软件ADAM对一般的机械系统建立动力学仿真模型，并进行仿真，以达到能利用仿真技术对机械系统进行动力学仿真及优化分析的目的，为机械系统开发、设计与分析提供有利的技术支持。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求在教学目标所提及的范围内，要求学生了解并掌握机械动力学分析的基本原理以及相关的基本概念；使学生通过本门课的学习，能够对简单机械系统进行动力学仿真分析，并根据仿真结果的分析机械系统的动力学参数及性能；同时使学生能够结合优化设计技术对机械系统进行优化分析，进一步提高综合设计能力。
（三）实施说明课程各章节内容在重点、深度和广度方面的说明：虚拟样机几何建模，样机仿真分析及调试，仿真结果后处理、参数化建模与设计相关技术和应用。
adams学习指导
二、书籍篇宗旨：勤看书勤做实例对新手来说，书无非是第一手好资料了，目前关于adams的中文书有如下：1. 《adams view高级培训教程》2. 《adams view基础培训教程》3. 《ADMAS虚拟样机技术入门与提高》4. 《虚拟样机技术及其在ADMAS上的实践》5. 《adams实例教程》6. 《ADAMS2005机械设计高级应用实例》7. 《机械系统动力学分析及adams应用教程》8. 《ADAMS入门详解与实例》9. 《车-路系统动力学中的虚拟样机：MSC.ADAMS软件应用实践》10. 《MSC.ADAMS RALI基础教程》……注释：以上部分资料在simwe或其他仿真论坛都有电子版，赶紧“搜索”去吧！三、软件安装篇1、adms12.0的安装说明：(1)，运行SETUP，选取典型安装，选择模块时，要全选，然后建立一个文件夹。
(2)，安装完成后，再安装ADAMS12.0的LICENSE，点击一下apply，然后连续按ENTER键，一直到完成为止。
(3)，把光盘中的CRACK拷贝到硬盘里去，去掉只读属性，修改LICENSE.DAT，把LICENSE.DAT 里的HOSTNAME改为自己的主机名，然后保存。
(4)，再把保存好的LICENSE.DAT拷贝到D：\ADMS12\network下覆盖掉。
(5)，重启。
(6)，运行D：\ADMS12\network下的IMTOOLS文件，然后找到IMGRD.EXELICENSE.DAT它们所在的路径，然后保存，再START 就OK了。
2、adams2003安装方法/forum/viewt ... hlight=��װ3、adams2005如何安装/forum/viewt ... hlight=��װ4、patran和adams同时安装的解决方法/forum/viewt ... 2���5、ADAMS与MATLAB共存的问题/forum/viewt ... 6������新手上路：ADAMS 基础知识讲解（图文并茂）【转载仿真论坛】(三）2010-01-27 19:31四、常见问题篇1、ADAMS中的单位问题开始的时候需要为模型设置单位。
西北工业大学出版社
本课程的任务与目的
机械系统计算机仿真技术是一种现代设计理论与方法。
基础：（1）机械系统运动学、动力学、机械原 理与零件、机械设计
（2）机械三维造型 该课程的主要任务与目的：
①通过ADAMS软件了解和基本掌握机械系 统仿真技术的基本理论知识、过程和方法，即 掌握仿真这种现代设计方法；
交待几个问题:
作业
实验
无书面作业，上机实验，按时 完成，课后找时间上机练习。
上机时间：周四3~5节、
地点：机电学院机房
考试 平时表现（上课与上机）: 20%
期末试:
80%
课程介绍
使用教材 自编讲义 学习参考书
[1] 郑建荣. ADAMS——虚拟样机技术入门与提高. 北京：机械 工业出版社，2002
机械仿真技术的核心是机械系统的运动学和动力 学、控制理论，没有成熟的计算机图形技术和基 于图形的用户界面，仿真技术也不能成熟发展， 所以仿真技术的发展与计算机辅助设计CAD技术 的成熟发展而发展的。
机械仿真技术的发展对计算机硬件的依赖也是比 较明显的，例如，火星探测器的动力学及控制系 统模拟在惠普工作站上进行，CPU时间750h。
应用：汽车制造业、工程机械、航空航天、国防以 及通用机械。
工程机械在高速和重载下出现蛇形现象和自己振动， 由于结构复杂，传统设计分析方法找不到原因。
保龄球的形状:一家保龄球制造商采用虚拟样机技术， 在计算机上改变球的几何形状及指孔分布进行动力学 仿真，不仅缩短制造周期，减少成本，而且实现了精 确达到使用者的要求。
是国际上20世纪80年代随着计算机技术的发展 而迅速发展起来的一项计算机辅助工程（CAE） 技术。
设计人员在计算机上建立样机模型，对模型进行各 种动态性能分析，然后改进样机设计方案，用数字化形 式代替传统的实物样机实验的一门技术。
ADAMS ——虚拟样机技术入门与提高.
作者简介郑建荣，1955年出生于上海，1982年毕业于华东化工学院机械工程系，留校工作。
现为华东理工大学机械工程学院院长、教授，教育部机械基础课程指导委员会委员。
主要从事机电一体化技术、虚拟样机技术和计算机辅助工程、设备状态监测与故障诊断、化工设备等方面的教学和科研工作。
发表论文30余篇，先后负责完成了20余项科研攻关项目，参编有《机电一体化技术手册》、《化工容器设计例题、习题集》等书。
本书简介本书以ADAMS软件为蓝本，较系统地介绍了机械系统动态仿真技术，并根据作者实际使用ADAMS的经验和体会，机械设计和创新设计的需求，结合大量的实例，从ADAMS的入门上知识入手，介绍了虚拟样机的基本概念，ADAMS软件的主要功能和操作技巧。
本书可作为高校“虚拟样机与创新设计”课程的教材，以及机械原理、机械设计等课程的辅助教材，可以作为ADAMS软件的培训与自学教材，亦可以供学生进行机械课程设计、毕业设计，以及工程技术人员从事机械设计时参考。
目录前言第1章 绪论1.1 虚拟样机技术的研究范围1.2 ADAMS软件1.3 虚拟样机技术的相关技术第2章 机械系统的建模和结构分析2.1 机械系统的组成2.2 参考机架2.3 坐标系2.4 机械系统的自由度2.5 速度、加速度和角加速度2.6 刚体运动方程第3章 ADAMS软件操作初步3.1 ADAMS软件包3.2 虚拟样机仿真分析基本步骤3.3 启动ADAMS/View程序3.4 ADAMS/View程序屏幕3.5 ADAMS/View命令的基本操作3.6 ADAMS/View数据库3.7 视图窗口设置3.8 显示方式设置3.9 定义操作环境3.10 信息管理3.11 帮助信息3.12 练习第4章 虚拟样机几何建模4.1 几何建模预备知识4.2 几何建模工具4.3 绘制基本几何形状4.4 简单形体几何建模4.5 复杂形体几何建模4.6 修改几何形体4.7 修改构件特征4.8 练习第5章 约束机构5.1 约束类型5.2 约束工具5.3 常用运动副5.4 指定约束5.5 凸轮机构5.6 定义机构的运动5.7 约束机构的若干注意点5.8 练习第6章 施加载荷6.1 基本概念6.2 施加作用力6.3 柔性连接6.4 接触力6.5 练习第7章 ADAMS/View建模相关技术7.1 储存和获得数据7.2 用系统单元建立方程7.3 编辑样机模型7.4 管理数据库7.5 使用ADAMS/View的log文件7.6 练习第8章 样机仿真分析及调试8.1 设置仿真分析输出8.2 检验样机模型8.3 样机仿真分析和试验8.4 仿真分析控制参数的设置8.5 调试样机8.6 再现仿真结果8.7 产生AVI电影8.8 练习第9章 仿真结果后处理第10章 参数化建模与设计第11章 样机的参数化分析第12章 仿真数据的输入和输出第13章 机电一体化系统仿真第14章 虚拟样机设计和试验分析实例附录A 设计过程函数附录B 运行过程函数下载后 点击此处查看更多内容。
虚拟样机技术及ADAMS
第6期(总第127期)2004年12月机械工程与自动化M ECHAN I CAL EN G I N EER I N G & AU TOM A T I ON N o 16D ec 1文章编号:167226413(2004)0620066202虚拟样机技术及ADAM S王 成,王效岳(山东理工大学机械工程学院,山东 淄博 255012)摘要:ADAM S 是目前著名的虚拟样机分析软件。
运用ADAM S 软件,用户可以很方便地对虚拟样机进行静力学、运动学和动力学分析。
简单介绍了虚拟样机技术和ADAM S 软件,最后给出了一个平面四连杆机构应用实例。
关键词:虚拟样机;ADAM S ;平面四连杆机构中图分类号:T P 39119 文献标识码:A收稿日期:2004206210作者简介:王成(19772),男,山东省莱州市人,硕士研究生,研究方向:机器人仿真;王效岳(19612),男,山东省昌邑市人,教授,博士。
1 虚拟样机技术111 虚拟样机技术的基本概念[1]虚拟样机技术是指在产品设计开发过程中,将分散的零部件设计和分析技术(指在某单一系统中零部件的CAD 和FEA 技术)糅合在一起,在计算机上创建出产品的整体模型,并针对该产品在投入使用后的各种工况进行仿真分析,预测产品的整体性能,进而改进产品设计、提高产品性能的一种新技术。
虚拟样机技术是从分析解决产品整体性能及相关问题的角度出发,解决传统设计与制造过程弊端的高新技术。
在该技术中,工程设计人员可以直接利用CAD 系统所提供的各零部件的物理信息及其几何信息,在计算机上定义零部件间的连接关系并对机械系统进行虚拟装配,从而获得机械系统的虚拟样机。
使用系统仿真软件可以在各种虚拟环境中真实地模拟系统的运动,并对其在各种工况下的运动和受力情况进行仿真分析,观察并试验各组成部件的相互运动情况;还可以在计算机上方便地修改设计缺陷,仿真试验不同的设计方案,对整个系统进行不断地改进,直至获得最优设计方案后,再做出物理样机。
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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。
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ADAMS/PostProcessor :
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ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库、 约束库、力库，创建完全参数化的机械系统 几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学 理论中的拉格郎日方程方法，建立系统动力 学方程，对虚拟机械系统进行静力学、运动 学和动力学分析，输出位移、速度、加速度 和反作用力曲线。ADAMS软件的仿真可用 于预测机械系统的性能、运动范围、碰撞检 测、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等。
Differential/Transfer/ Linear State/ General State Equation。 Review | Create an AVI movie file 。 Review | Create Trace Spline：针对某一点(marker)绘 制出模拟过程间的轨迹线。 Settings | Force Graphics：设定Force, Torque的比例 及属性。 Settings | Solver：设定求解过程中的细部设定，如： 求解器的种类、公差、精度、除错、输出等设定。 Settings | icons ：设定Icons大小、颜色、显示/隐藏 等属性。 Settings | Fonts ：自行设定。
ADAMS——虚拟样机技 术入门与提高
介绍内容:
1. 软件介绍 2. 软件基础知识 3. ADAMS软件操作初步 4. 虚拟样机几何建模 5. 约束机构 6. 施加载荷 7. ADAMS/View建模的相关技术 8. 样机仿真分析及调试
2021 参数化建模与设计 11. 样机的参数化分析
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启动时的ADAMS/View主窗口：
窗口名称栏
主工 具箱
菜单栏
快捷工 具栏
欢迎 窗口
工作屏 幕区
视图方向
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状态栏
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3.4 ADAMS/View程序屏幕
ADAMS/View主窗口部分功能如下： 1. 主工具箱—展示各种常用命令的快捷键； 2. 命令菜单栏—包括了ADAMS/View程序的全部命
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第1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拥有windows版和 unix两个版本，目前最高版本为ADAMS 2005。
ADAMS中自由度（DOF）计算公式为
DOF= 6(n-1)- ni
其中n －系统的部件数目i （包括地面）；
n i－系统内各约束所限制的自由度数目。
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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。
Build | Flexible bodies：分 ADAMS/Flex, Discrete Flexible link，ADAMS/Flex提供mnf档的输入，Flexible Link提供各式断面特性之杆件。
Build | Materials：新增材质。
Build | Design Variable ：建立设计变量，供DOE, DS, OPT使用。
b．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。
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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。
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ADAMS主模块：
ADAMS/View 基本环境
ADAMS基本应用程序 ADAMS/Solver 求解器
ADAMS/PostProcessor 后处理
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Mechanism /Pro
/Driver
/Hydraulics
/Animation
/Driveline
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 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。
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3.2 ADAMS/View
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
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第2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 等于该机构的自由度。
令；
3. 快捷工具栏—设置了一些最基本的文件和编辑 命令的快捷按钮；
4. 工作屏幕区—显示样机模型的区域； 5. 工作栅格—在工作区显示栅格的目的是利于建
模；
6. 状态栏—显示操作过程中的各种信息和提示；
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7. 坐标窗口—显示当前光标在三维坐标中的 位置，按F4键可以显示坐标窗口；
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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。
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1.3、虚拟样机技术应用领域
1 、主工具箱
命令集有多个层次
2、菜单栏
3、弹出式菜单
屏幕上的各种对象，例如：构件、标记、约束、 运动、力等
输入对话框中的文本输入栏
后处理图标中的各种对象，例如：曲线、标题、 坐标、符号标记等
4、快捷工具栏
5、命令窗口
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3.5.1 主工具箱
主工具箱上部有12个图标是建模和仿真工具， 下面的 其他图标是视图工具。主工具箱中 的命令集有多个层次，在主工具箱中所见 的图标，是下一层次命令集合的默认命令， 直接单击主工具箱中的图标，可以选择该 默认命令。
单击工具箱的现实浮动命令板工具图标 可产生该命令集的浮动命令板。
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ADAMS/View 工具列浏览：
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1 几何建模
2 测量
3 恢复/重做
8 建构力元素
13 上下视图
34 56 78
4 连接
5 色盘
14 背景顏色
9 10 11 12 13 14 15 16
6 运动
7 移动
9 动态浏览 10 动态旋转 11 前后视图
8. 视图方向—显示表示当前系统的地面坐标 系方向的三维坐标。
在View菜单中选择Toolbox and Toolbas项， 显示Tool settings对话框，可以设置打开或 关闭主工具箱、快捷工具栏和状态栏。
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3.5 ADAMS/View命令的基本操作
选择和输入ADAMS/View命令有五种常用的方法
File | Export ：导出*.cmd, *.adm, *.IGS等 CAD model,FEA loads。
File | Print：列印功能，可输出 PS 格式。
Edit | Appearance ： 提供物件透明度、隐藏、颜色等 设定。
Build | Model：可建构另一个model、删除、更名、切换 等。
15 其他 16 视窗布置
12 左右视图
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3.5.2 命令菜单方式 对于主工具箱中不包含的命令，可以在命 令菜单栏中选择输入，有以下几种输入菜 单命令的方法：
1. 用鼠标选择菜单中的有关命令；
2. 在按下Alt的同时，键入菜单标题中下划线 的字母，选择有关菜单，再用同样的方法 选择命令；
Cartesian（直角）
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Cylindrical（圆柱） Spherical（球）
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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。
建模仿真 步骤:
复杂机器仿真时 要循序渐进
完成几个零件的 约束添加后就进
行一次仿真
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分析技巧：
采取渐进的，简单逐步发展到复杂的分析 策略 不必过分追求构件几何形体的细节部分 先从分析线性（阻尼）开始 →非线性 （阻尼 ）
整个系统分解为若干子系统 ，先对子系统 仿真分析和试验
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