第二章 ADAMS软件概述
adams教程
adams教程Adams教程-基本概念与应用Adams是一种重要的多体动力学仿真软件,广泛应用于机械工程、汽车工程、航空航天工程等领域。
本教程将介绍Adams的基本概念和应用,帮助读者快速入门并掌握该软件的基本操作技巧。
1. Adams简介Adams是一种基于多体动力学理论的仿真软件,能够模拟和分析复杂的机械系统的运动和力学行为。
它采用了基于弹簧、阻尼和惯性模型的多体动力学算法,能够准确地预测系统的运动轨迹、速度、加速度等关键参数。
2. Adams界面与基本操作Adams的界面直观友好,主要包括模型空间、运动学仿真、力学仿真等模块。
在模型空间中,可以创建和修改机械系统的模型;在运动学仿真模块中,可以模拟系统的运动轨迹;在力学仿真模块中,可以分析系统的力学特性。
3. 创建模型与约束在Adams中,模型的创建是基于几何图形和物体的属性。
可以通过导入CAD文件或者手动绘制几何图形来创建模型,并为每个模型设置合适的质量、惯性矩阵等属性。
通过添加约束条件,可以模拟系统中各个物体之间的相对运动关系。
4. 仿真与结果分析一旦模型和约束设置完成,就可以进行仿真分析了。
Adams提供了多种仿真方式,如动态仿真、静态仿真、优化仿真等。
仿真结果可以通过图表、动画等形式进行展示和分析,帮助工程师深入理解系统的运动行为和受力情况。
5. 应用案例最后,本教程将通过一些实际应用案例来展示Adams的具体应用。
例如,利用Adams模拟汽车悬挂系统的运动特性,预测系统在不同路况下的动力学行为;利用Adams模拟飞机起飞和着陆过程,评估系统在不同条件下的稳定性和安全性等等。
通过本教程的学习,读者将能够掌握Adams的基本操作技巧,理解多体动力学仿真的基本原理,并能够利用该软件进行机械系统的仿真分析。
希望读者能够通过这些知识和技能,在工程领域取得更好的成果。
ADAMS基础介绍解析
ADAMS基础介绍解析ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)是一款用于机械动力学分析的工程软件。
它可以模拟和分析复杂的机械系统,例如汽车、飞机、机械手臂等,通过模拟系统运动、受力和应变等情况,帮助工程师优化设计、验证性能和改进产品。
ADAMS的核心功能是通过建立数字模型来模拟机械系统的行为。
用户可以通过ADAMS的图形界面快速创建系统模型,包括模型的几何形状、材料性质、连接方式等。
ADAMS还提供了一个强大的运动学求解器,可以通过定义系统的初始条件和受力情况,模拟系统的动态行为。
用户可以观察系统的运动轨迹、受力分布、应变情况等,并进行详细的分析和评估。
此外,ADAMS还具有多个模块和插件,用于拓展其功能和应用范围。
例如,ADAMS/Car模块是专门针对汽车行业开发的,包括汽车动力学分析、悬挂系统优化、车辆碰撞仿真等功能。
ADAMS/View模块是用于可视化和后处理的工具,可以生成高质量的报告和动画。
ADAMS广泛应用于各个行业和领域,例如汽车制造、飞机设计、工业机械等。
它可以帮助工程师在产品设计阶段评估不同方案的性能,优化机械系统的结构和动力学特性。
在汽车行业,ADAMS可以模拟车辆在不同路况下的悬挂系统响应、刹车性能等,帮助工程师改进悬挂系统设计,提高车辆的驾驶稳定性和安全性。
ADAMS具有以下优点:首先,它具有强大的建模和分析功能,可以模拟和分析复杂的机械系统。
其次,ADAMS提供了友好的图形用户界面,使用户能够轻松创建模型、设置参数和进行分析。
再次,ADAMS提供了丰富的可视化工具和后处理功能,可以直观地展示系统的动态特性和性能指标。
最后,ADAMS还具有丰富的模块和插件,可以满足不同行业和领域的需求。
总之,ADAMS是一款功能强大、应用广泛的机械动力学分析软件。
它可以帮助工程师模拟和分析机械系统的动态响应,并优化设计、验证性能和改进产品。
多体系统运动模拟_ADAMS
ADAMS软件介绍(续)
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。
Mechanism /Pro
/Driver
/Hydraulics
/Animation
/Driveline
/Car
ADAMS 基本模块
/Control
/Rail
/Flex
/Exchange /Tire
/Linear
1.4 ADAMS基本概念
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。 ADAMS中自由度(DOF)的计算方法
ADAMS/Solver 求解器
ADAMS/Postprocessor 后处理
1. 显示ADAMS仿真结 果的可视化图形界面 。 2. 提供了一个统一化的 界面,以不同的方式回放 仿真的结果。页面设置以 及数据曲线格式都能保存 以便重复使用,既有利于 节省时间也有利于整理标 准化的报告格式。 3. 可以方便地同时显示 多次仿真的结果以便比较。
2.3.1 打开、存储几何模型
ADAMS/View 模型最常用的方式的两种格式: ADAMS/View 数据库文件(.bin) 包含整个数据库,其中存储模型、仿真结 果、输出曲线、用户化界面等等。通常文 件比较大。 除了MSC.ADAMS 11.0 外,都 是与仿真平台相关,即不同的操作系统所 存储的文件不能互相读取。可以包含多个 model。 ADAMS/View 命令文件(.cmd) 只包含一个模型对象及其特征,如质量、 惯量、质心、约束、驱动等,相对来说, 比较小,并且可以编辑的文本格式文件。 与仿真平台无关。 输出文档 ADAMS/Solver 输入文件 (.adm) 几何模型交换文档 (STEP, IGES, DXF, DWG,Wavefront, stereolithography,Parasolid, etc) 仿真结果文档 (.msg, .req, .out, .gra, .res).
ADAMS基本介绍
2.6、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
件模型进一步的完善,添加倒角、凸台、 孔等特征,这时要用到以下特征操作命令:
特征操作命令:
名称 Cham fer Fillet 图标 参数设置 倒角的宽度 圆角半径 末端圆角半径 说明 选择待倒角的边或顶角 当要倒过渡半径圆角时设定 末端半径值
2.4、实体库
名称 长方体 Box 圆柱体 Cylinder 球体 Sphere 图标 参数设置 长度L,高度H,拉伸 深度D 柱体长L,横截面半径 R 三个方向的半径 说明 缺省值 D=2*min(L,H) 缺省值R=0.25L 三个方向的半径 默认相等,通过 修改可以生成椭 球体
圆台 Frustum 圆环 Torus
ADAMS简介
介绍内容:
第1部分、软件介绍 第2部分、几何建模 第3部分、ADAMS/View的约束 第4部分、ADAMS/View中的载荷 第5部分、仿真分析 第6部分、实例讲解
第1部分、软件介绍
1.1、ADAMS介绍
ADAMS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。
2.1、实体模型
ADAMS/View中实体模型的获得有两种方法 :
一:用ADAMS/VIEW建模工具直接建模 二:通过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,这里我们主 要讲述第一种方法。
2.2、ADAMS/View几何建模基础知识 :
adams基本介绍
栅格中圆点及轴 线颜色的设置, 不常用,默认即 可。
制作:机械小白
2.1工作区域
单击工具栏中的 Settings中的Icon Settings,出现图标 设置界面。
可在绿色框中进行 图标尺寸大小的设 置,具体大小自行 设定。
进行栅格背景颜色设置
隐藏或显示栅格
切换几何体表现形式
New Part
On Ground
Add to part
制作:机械小白
任意建立长方体, 通过 按键, 将几何体的表现 形式转换成右图 所示。
ADAMS动力学仿真相关培训
该图中包括几 何体质心位置。 相对坐标系 (Maker点)
模型中的BOX_1、PART_2、MARKER_1 等都可进行重命名,方面建模。
双击PART_2可质量、密度、泊松比、惯性矩、材料等修 改。
制作:机械小白
ADAMS动力学仿真相关培训
3.球
4.梯
台
球体有三个可修改尺寸:X、Y、Z方向的半径,三 个半径相同为球,不同为椭球。
梯台同样有三个可修改尺寸:长度、顶面半径、 底面半径。
制作:机械小白
5.圆环
6.连杆
ADAMS动力学仿真相关培训
ADAMS动力学仿真相关培训
一.ADAMS软件的基本介绍
虚拟样机仿真分析软件ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)是由美国MDI公司开发的 针对机械系统运动学与动力学进行仿真分析的商用软件。在当 今动力学进行仿真分析的商用软件。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。
几何创建部分:进行刚体、柔性体、 布尔运算等几何的创建。
adams基本介绍
使用Adams软件对机器人进行动力学模拟和分析,以验证机器人的运动性能和交互效果,以及优化机器人结构和控制系统设计。
机器人动力学模拟
通过Adams软件对医疗器械如假肢、人工关节等进行设计和优化,以提高其适应性和性能。
医疗器械设计优化
利用Adams软件对电子消费品如手机、平板电脑等进行设计和优化,以提高其功能性和用户体验。
Adams软件广泛应用于汽车、航空航天、船舶、机械、电子等领域,帮助用户进行产品设计和性能优化。它主要用于动力学分析、运动学分析、静力学分析以及碰撞检学和运动学分析功能,可进行精确的仿真;
提供丰富的后处理功能,方便用户对结果进行分析和优化。
Adams软件具有以下特点与优势
汽车底盘动态模拟
使用Adams软件对汽车底盘进行动力学模拟,以验证底盘的稳定性和操控性能,以及优化底盘结构和悬挂系统设计。
汽车动力总成分析
利用Adams软件对汽车动力总成进行性能分析和优化,以提高汽车的动力和经济性能。
飞行器气动分析
使用Adams软件对飞行器进行气动力学模拟和分析,以预测飞行器的空气动力学性能,以及优化机身和机翼设计。
03
CHAPTER
Adams软件建模
Adams是一款由美国机械动力学公司(Mechanical Dynamics Inc., MDI)开发的高级仿真软件,被广泛应用于机械、汽车、航空航天、电子、石油化工等领域。Adams可以快速建立复杂的多体动力学模型,并进行仿真计算,为产品设计、优化和制造提供了强有力的支持。
支持多种建模工具,可快速建立复杂的多体动力学模型;
支持与其他CAD/CAE软件进行数据交换和集成;
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ADAMS_从入门到精通
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;
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。
ADAMS介绍
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朗日方程方法,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。
3.2多体动力学软件ADAMS的介绍
ADAMS软件,即机械系统动力学自动分析软件ADAMS(Automatic DynamicAnalysis of Mechanical Systems),是美国MDI公司(Mechanical Dynamics Inc.)开发的虚拟样机分析软件。目前,ADAMS己经被全世界各行各业的数百家主要制造商采用。
3.2.2支持ADAMS的多刚体系统动力学理论
ADAMS采用世界上广泛流行的多体系统动力学理论[56]中的拉格朗日方程方法,建立系统动力学方程。它选取系统内每个刚体质心在惯性参考系中的三个直角坐标和确定刚体方位的三个欧拉角作为笛卡儿广义坐标,用带乘子的拉格朗日方程处理具有多余坐标的完整约束系统或非完整约束系统,导出以笛卡儿广义坐标为变量的运动学方程。主要内容包括以下几个方面:
ADAMS/View是ADAMS系列产品的核心模块之一,它可以建模、仿真并优化机械系统模型,可快速对多个设计变量进行分析直到获得最优化的设计。在ADAMS/View中创建模型的步骤与通常创建物理模型的步骤是相同的,步骤大体
上可以分为下面几步:
①建模:创建零件、约束零件、定义作用在零件上的力;
②测试模型:测试特征、进行仿真、察看动画、察看结果曲线;
Φ=
=−=
=
ADAMS软件简介
ADAMS软件简介基于虚拟样机技术的商业软件ADAMS3.1 ADAMS软件概述ADAMS,即机械系统动力学自动分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems),该软件是美国MDI公司(Mechanical Dynamics Inc.)开发的虚拟样机分析软件.目前,ADAMS己经被全世界各行各业的数百家主要制造商采用.根据1999年机械系统动态仿真分析软件国际市场份额的统计资料,ADAMS软件销售总额近八千万美元,占据了51%的份额.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.ADAMS一方面是虚拟样机分析的应用软件,用户可以运用该软件非常方便地对虚拟机械系统进行静力学,运动学和动力学分析.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软件有两种操作系统的版本:UNIX版和Windows NT/2000版.本书将以Windows 2000版的ADAMS l2.0为蓝本进行介绍.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,如表3-1所示.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.表3-1 ADAMS软件模块1.基本模块用户界面模块ADAMS/View求解器模块ADAMS/Solver后处理模块ADAMS/PostProcessor2.扩展模块液压系统模块ADAMS/Hydraulics振动分析模块ADAMS/Vibration线性化分析模块ADAMS/Linear高速动画模块ADAMS/Animation试验设计与分析模块ADAMS/Insight耐久性分析模块ADAMS/Durability数字化装配回放模块ADAMS/DMU Replay3.接口模块柔性分析模块ADAMS/Flex控制模块ADAMS/Controls图形接口模块ADAMS/ExchangeCATIA专业接口模块CAT/ADAMSPro/E接口模块Mechanical/Pro4.专业领域模块轿车模块ADAMS/Car悬架设计软件包Suspension Design概念化悬架模块CSM驾驶员模块ADAMS/Driver动力传动系统模块ADAMS/Driveline轮胎模块ADAMS/Tire柔性环轮胎模块FTire Module柔性体生成器模块ADAMS/FBG经验动力学模型EDM发动机设计模块ADAMS/Engine配气机构模块ADAMS/Engine V alvetrain正时链模块ADAMS/Engine Chain附件驱动模块Accessory Drive Module铁路车辆模块ADAMS/RailFORD汽车公司专用汽车模块ADAMS/Pre(现改名为Chassis)5.工具箱软件开发工具包ADAMS/SDK虚拟试验工具箱Virtual Test Lab虚拟试验模态分析工具箱Virtual Experiment Modal Analysis钢板弹簧工具箱Leafspring Toolkit飞机起落架工具箱ADAMS/Landing Gear履带/轮胎式车辆工具箱Tracked/Wheeled Vehicle齿轮传动工具箱ADAMS/Gear Tool3.2 ADAMS软件基本模块3.2.1 用户界面模块(ADAMS/View)ADAMS/View是ADAMS系列产品的核心模块之一,采用以用户为中心的交互式图形环境,将图标操作,菜单操作,鼠标点击操作与交互式图形建模,仿真计算,动画显示,优化设计,X-Y 曲线图处理,结果分析和数据打印等功能集成在一起.ADAMS/View采用简单的分层方式完成建模工作.采用Parasolid内核进行实体建模,并提供了丰富的零件几何图形库,约束库和力/力矩库,并且支持布尔运算,支持FORTRAN/77和FORTRAN/90中的函数.除此之外,还提供了丰富的位移函数,速度函数,加速度函数,接触函数,样条函数,力/力矩函数,合力/力矩函数,数据元函数,若干用户子程序函数以及常量和变量等. 自9.0版后,ADAMS/View采用用户熟悉的Motif界面(UNIX系统)和Windows界面(NT系统),从而大大提高了快速建模能力.在ADAMS/View中,用户利用TABLE EDITOR,可像用EXCEL 一样方便地编辑模型数据,同时还提供了PLOT BROWSER和FUNCTION BUILDER工具包.DS(设计研究),DOE(实验设计)及OPTIMIZE(优化)功能可使用户方便地进行优化工作.ADAMS/View有自己的高级编程语言,支持命令行输入命令和C++语言,有丰富的宏命令以及快捷方便的图标,菜单和对话框创建和修改工具包,而且具有在线帮助功能.ADAMS/View模块界面如图3-1所示.ADAMS/View新版采用了改进的动画/曲线图窗口,能够在同一窗口内可以同步显示模型的动画和曲线图;具有丰富的二维碰撞副,用户可以对具有摩擦的二维点-曲线,圆-曲线,平面-曲线,以及曲线-曲线,实体-实体等碰撞副自动定义接触力;具有实用的Parasolid输入/输出功能,可以输入CAD中生成的Parasolid文件,也可以把单个构件,或整个模型,或在某一指定的仿真时刻的模型输出到一个Parasolid文件中;具有新型数据库图形显示功能,能够在同一图形窗口内显示模型的拓扑结构,选择某一构件或约束(运动副或力)后显示与此项相关的全部数据;具有快速绘图功能,绘图速度是原版本的20倍以上;采用合理的数据库导向器,可以在一次作业中利用一个名称过滤器修改同一名称中多个对象的属性,便于修改某一个数据库对象的名称及其说明内容;具有精确的几何定位功能,可以在创建模型的过程中输入对象的坐标,精确地控制对象的位置;多种平台上采用统一的用户界面,提供合理的软件文档;支持Windows NT平台的快速图形加速卡,确保ADAMS/View的用户可以利用高性能OpenGL图形卡提高软件的性能;命令行可以自动记录各种操作命令,进行自动检查.3.2.2 求解器模块(ADAMS/Solver)ADAMS/Solver是ADAMS系列产品的核心模块之一,是ADAMS产品系列中处于心脏地位的仿真器.该软件自动形成机械系统模型的动力学方程,提供静力学,运动学和动力学的解算结果.ADAMS/Solver有各种建模和求解选项,以便精确有效地解决各种工程应用问题. ADAMS/Solver可以对刚体和弹性体进行仿真研究.为了进行有限元分析和控制系统研究,用户除要求软件输出位移,速度,加速度和力外,还可要求模块输出用户自己定义的数据.用户可以通过运动副,运动激励,高副接触,用户定义的子程序等添加不同的约束.用户同时可求解运动副之间的作用力和反作用力,或施加单点外力.ADAMS/Solver新版中对校正功能进行了改进,使得积分器能够根据模型的复杂程度自动调整参数,仿真计算速度提高了30%;采用新的S12型积分器(Stabilized Index 2 intergrator),能够同时求解运动方程组的位移和速度,显著增强积分器的鲁棒性,提高复杂系统的解算速度;采用适用于柔性单元(梁,衬套,力场,弹簧-阻尼器)的新算法,可提高S12型积分器的求解精度和鲁棒性;可以将样条数据存储成独立文件使之管理更加方便,并且spline语句适用于各种样条数据文件,样条数据文件子程序还支持用户定义的数据格式;具有丰富的约束摩擦特性功能,在Translational, Revolute, Hooks, Cylindrical, Spherical, Universal等约束中可定义各种摩擦特性.3.2.3 后处理模块(ADAMS/PostProcessor)MDI公司开发的后处理模块ADAMS/Postprocessor,用来处理仿真结果数据,显示仿真动画等.既可以在ADAMS/View环境中运行,也可脱离该环境独立运行.如图3-2所示.ADAMS/PostProcessor的主要特点是:采用快速高质量的动画显示,便于从可视化角度深入理解设计方案的有效性;使用树状搜索结构,层次清晰,并可快速检索对象;具有丰富的数据作图,数据处理及文件输出功能;具有灵活多变的窗口风格,支持多窗口画面分割显示及多页面存储;多视窗动画与曲线结果同步显示,并可录制成电影文件;具有完备的曲线数据统计功能:如均值,均方根,极值,斜率等;具有丰富的数据处理功能,能够进行曲线的代数运算,反向,偏置,缩放,编辑和生成波特图等;为光滑消隐的柔体动画提供了更优的内存管理模式;强化了曲线编辑工具栏功能;能支持模态形状动画,模态形状动画可记录的标准图形文件格式有:*.gif,*.jpg,*.bmp,*.xpm,*.avi 等;在日期,分析名称,页数等方面增加了图表动画功能;可进行几何属性的细节的动态演示.ADAMS/PostProcessor的主要功能包括:为用户观察模型的运动提供了所需的环境,用户可以向前,向后播放动画,随时中断播放动画,而且可以选择最佳观察视角,从而使用户更容易地完成模型排错任务;为了验证ADAMS仿真分析结果数据的有效性,可以输入测试数据,并测试数据与仿真结果数据进行绘图比较,还可对数据结果进行数学运算,对输出进行统计分析;用户可以对多个模拟结果进行图解比较,选择合理的设计方案;可以帮助用户再现ADAMS中的仿真分析结果数据,以提高设计报告的质量;可以改变图表的形式,也可以添加标题和注释;可以载入实体动画,从而加强仿真分析结果数据的表达效果;还可以实现在播放三维动画的同时,显示曲线的数据位置,从而可以观察运动与参数变化的对应关系.3.3 ADAMS软件扩展模块3.3.1 液压系统模块(ADAMS/Hydraulics)应用ADAMS/Hydraulics模块,用户能够精确地对由液压元件驱动的复杂机械系统进行动力学仿真分析.这类复杂机械系统包括:工程机械,汽车制动系统,汽车转向系统,飞机起落架等.运用ADAMS/Hydraulics模块可以提高机械工程师建立包括液压回路在内的机械系统动力学模型的能力,工程师利用ADAMS/Hydraulics和ADAMS/Controls模块相结合,就可以在同一仿真环境中建造,试验和观察包括机-电-液一体化的虚拟样机.ADAMS/Hydraulics是选装模块,使用的前提条件是要具备ADAMS/SoIver和ADAMS/View模块.ADAMS/Hydraulics可以帮助用户将系统性能仿真与液压系统设计无缝集成为一体.用户可以首先在ADAMS/View中建立液压回路框图,然后通过液压油缸将其连接到机械系统模型中,最后选取最适当的,功能最强的积分器仿真分析整个系统的性能.用户同时使用ADAMS/Hydraulics和ADAMS/Controls,可以提供阀体的反馈控制输入.并且由于液压系统与机械系统之间的相互作用在计算机内被有机地集成为一体,因此可以方便地进行系统的装配和仿真试验.用户应用ADAMS/Hydraulics模块,可以建造机械系统与液压回路之间相互作用的模型,并在计算机中设置系统的运行特性,进行各种静态,模态,瞬态和动态分析.例如:可以进行液压系统峰值压力和运行压力的分析,液压系统滞后特性的分析,液压系统控制的分析,功率消耗的分析,液压元件和管路尺寸的分析等.由于ADAMS/Hydraulics采用了与ADAMS/View相同的参数化功能和函数库,因此用户在液压元件设计中同样可以运用设计研究(DS),试验设计(DOE)以及优化(OPTIMIZE)等技术.3.3.2 振动分析模块(ADAMS/Vibration)ADAMS/Vibration是进行频域分析的工具,可用来检测ADAMS模型的受迫振动(例如;检测汽车虚拟样机在颠簸不平的道路工况下行驶时的动态响应),所有输入输出都将在频域内以振动形式描述,该模块可作为ADAMS运动仿真模型从时域向频域转换的桥梁.通过运用ADAMS/Vibration可以实现各种子系统的装配,并进行线性振动分析,然后利用功能强大的后处理模块ADAMS/PostProcessor进一步作出因果分析与设计目标设置分析.采用ADAMS/Vibration模块,可以在模型的不同的测试点,进行受迫响应的频域分析.频域分析中可以包含液压,控制及用户系统等结果信息;能够快速准确将ADAMS线性化模型转入Vibration模块中;能够为振动分析开辟输入,输出通道,能定义频域输入函数,产生用户定义的力频谱;能求解所关注的频带范围的系统模型,评价频响函数的幅值大小及相位特征;能够动画演示受迫响应及各模态响应;能把系统模型中有关受迫振动响应的信息列表;为进一步分析能把ADAMS模型中的状态矩阵输出到MA TLAB及MATRIX中;运用设计研究,DOE及振动分析结果和参数化的振动输入数指优化系统综合性能.运用ADAMS/Vibration能使工作变得快速简单,运用虚拟检测振动设备方便地替代实际振动研究中复杂的检测过程,从而避免了实际检测只能在设计的后期进行且费用高昂等弊病,缩短设计时间,降低设计成本.ADAMS/Vibration输出的数据还可被用来研究预测汽车,火车,飞机等机动车辆的噪音对驾驶员及乘客的振动冲击,体现了以人为本的现代设计趋势.3.3.3 线性化分析模块(ADAMS/Linear)ADAMS/Linear是ADAMS的一个集成可选模块,可以在进行系统仿真时将系统非线性的运动学或动力学方程进行线性化处理,以便快速计算系统的固有频率(特征值),特征向量和状态空间矩阵,使用户能更快而较全面地了解系统的固有特性.ADAMS/Linear主要功能特点包括:利用该模块可以给工程师带来许多帮助:可以在大位移的时域范围和小位移的频率范围间提供一座"桥梁",方便地考虑系统中零部件的弹性特性;利用它生成的状态空间矩阵可以对带有控制元件的机构进行实时控制仿真;利用求得的特征值和特征向量可以对系统进行稳定性研究.3.3.4 高速动画模块(ADAMS/Animation)ADAMS/Animation是ADAMS的一个集成可选模块,使用户能借助于增强透视,半透明,彩色编辑及背景透视等方法精细加工所形成的动画,增强动力学仿真分析结果动画显示的真实感.用户既可以选择不同的光源,并交互地移动,对准和改变光源强度,还可以将多台摄像机置于不同的位置,角度同时观察仿真过程,从而得到更完善的运动图像.该模块还提供干涉检测工具,可以动态显示仿真过程中运动部件之间的接触干涉,帮助用户观察整个机械系统的干涉情况;同时还可以动态测试所选的两个运动部件在仿真过程中距离的变化.该模块主要功能是:采用基于Motif/Windows的界面,标准下拉式菜单和弹出式对话窗,易学易用;与ADAMS/View模块无缝集成,在ADAMS/View中只需点一下鼠标就可转换到ADAMS/Animation;其使用的前提条件是必须要有ADAMS/View模块和ADAMS/Solver模块.3.3.5 试验设计与分析模块(ADAMS/Insight)ADAMS/Insight是基于网页技术的新模块.利用该模块,工程师可以方便地将仿真试验结果置于Intranet或Extranet网页上,这样,企业不同部门的人员(设计工程师,试验工程师,计划/采购/管理/销售部门人员)都可以共享分析成果,加速决策进程,最大限度地减少决策的风险.应用ADAMS/Insight,工程师可以规划和完成一系列仿真试验,从而精确地预测所设计的复杂机械系统在各种工作条件下的性能,并提供了对试验结果进行各种专业化统计分析的工具.ADAMS/Insight是选装模块,既可以在ADAMS/View,ADAMS/Car, ADAMS/Pre环境中运行,也可脱离ADAMS环境单独运行.工程师在拥有这些工具后,就可以对任何一种仿真进行试验方案设计,精确地预测设计的性能,得到高品质的设计方案.ADAMS/Insight采用的试验设计方法包括全参数法,部分参数法,对角线法,Box-Behnkn 法,Placket-Bruman法和D-Optimal法等.当采用其他软件设计机械系统时,工程师可以直接输入或通过文件输入系统矩阵对设计方案进行试验设计;可以通过扫描识别影响系统性能的灵敏参数或参数组合;可以采用响应面法(Response Surface Methods)通过对试验数据进行数学回归分析,以更好地理解产品的性能和系统内部各个零部件之间的相互作用;试验结果采用工程单位制,可以方便地输入其他试验结果进行工程分析;通过网页技术可以将仿真试验结果通过网页进行交流,便于企业各个部门评价和调整机械系统的性能.另外,ADAMS/Insight能帮助工程师更好地了解产品的性能,能有效地区分关键参数和非关键参数;能根据客户的不同要求提出各种设计方案,可以清晰地观察对产品性能的影响;在产品制造之前,可综合考虑各种制造因素的影响(例如:公差,装配误差,加工精度等),大大地提高产品的实用性;能加深对产品技术要求的理解,强化在企业各个部门之间的合作.应用ADAMS/Insight,工程师可以将许多不同的设计要求有机地集成为一体,提出最佳的设计方案,并保证试验分析结果具有足够的工程精度.3.3.6 耐久性分析模块(ADAMS/Durability)耐久性试验是产品开发的一个关键步骤.耐久性试验能够解答"机构何时报废或零部件何时失效"这个问题,它对产品零部件性能,整机性能都具有重要影响.MDI公司已经与MTS公司及nCode公司合作,共同开发ADAMS/Durability,使之成为耐久性试验的完全解决方案. ADAMS/Durability按工业标准的耐久性文件格式对时间历程数据接口进行了一次全新的扩展.目前,该模块支持两种时间历程文件格式:nSoft和MTS的RPC3.ADAMS/Durability可以把上述文件格式的数据直接输入到ADAMS仿真模块中去,或把ADAMS的仿真分析结果输出到这种文件格式中来.ADAMS/Durability集成了VTL(Virtual Test Lab)技术.VTL工具箱是由MTS与MDI公司设计及创建的标准机械检测系统,通过MTS的RPC图形用户界面可实施检测,并保留检测配置及操作问题,VTL的检测结果将返回工业标准的RPC格式文件中,以便由标准分析应用程序使用,一旦得到实际检测结果,便可以执行预测分析及验证.nCode公司的nSoft耐久性分析软件可以进行应力寿命,局部应变寿命,裂隙扩展状况,多轴向疲劳及热疲劳特征,振动响应,各种焊接机构强度等分析.ADAMS/Durability把以上技术集成在一起,从而使虚拟样机检测系统耐久性成为现实.ADAMS/Durability的主要功能是,可以从nSoft的DAC及RPC3文件中提取时间记载数据,并将其内插入ADAMS仿真模块中进行分析;可以把REQUEST数据存储在DAC及MTS RPC3文件中,把ADAMS仿真结果及测量数据输出到DAC及MTS RPC3文件;可以查看DAC 及MTS RPC3文件的头信息与数据;可以提取DAC及MTS RPC3文件中的数据并绘图,以此与ADAMS仿真结果相对照.3.3.7 数字化装配回放模块(ADAMS/DMU Replay)ADAMS/DMU(Digital Mockup)Replay模块是MDI公司与Dassault Systems合作,针对CA TIA的用户推出的全新模块,是运行在CA TIA V5中的应用程序,可通过CATIA V5的界面访问.该模块是ADAMS与CA TIA之间数据通讯的桥梁.利用它可以把其他ADAMS产品(如CA T/ADAMS)中得到的分析结果导入到CA TIA中进行动画显示.ADAMS/DMU模块的主要功能是:能够把ADAMS的分析结果导入到CATIA V5中;能够调整ADAMS部件名称与CA TIA几何体相一致以便于显示;能够用装配的CATIA几何体动画显示仿真结果;在运动情况下,能产生一般几何体部件的包络线,执行动态干涉检查.3.4 ADAMS软件接口模块3.4.1 柔性分析模块(ADAMS/Flex)ADAMS/Flex是ADAMS软件包中的一个集成可选模块,提供了与ANSYS,MSC/NASTRAN,ABAQUS,I-DEAS等软件的接口,可以方便地考虑零部件的弹性特性,建立多体动力学模型,以提高系统仿真的精度.ADAMS/Flex模块支持有限元软件中的MNF(模态中性文件)格式.结合ADAMS/Linear模块,可以对零部件的模态进行适当的筛选,去除对仿真结果影响极小的模态,并可以人为控制各阶模态的阻尼,进而大大提高仿真的速度.同时,利用ADAMS/Flex模块,还可以方便地向有限元软件输出系统仿真后的载荷谱和位移谱信息,利用有限元软件进行应力,应变以及疲劳寿命的评估分析和研究.3.4.2 控制模块(ADAMS/Controls)ADAMS/Controls是ADAMS软件包中的一个集成可选模块.在ADAMS/Controls中,设计师既可以通过简单的继电器,逻辑与非门,阻尼线圈等建立简单的控制机构,也可利用通用控制系统软件(如:Matlab,MATRIX,EASY5)建立的控制系统框图,建立包括控制系统,液压系统,气动系统和运动机械系统的仿真模型.在仿真计算过程中,ADAMS采取两种工作方式:其一,机械系统采用ADAMS解算器,控制系统采用控制软件解算器,二者之间通过状态方程进行联系;其二,利用控制软件书写描述控制系统的控制框图,然后将该控制框图提交给ADAMS,应用ADAMS解算器进行包括控制系统在内的复杂机械系统虚拟样机的同步仿真计算.这样的机械-控制系统的联合仿真分析过程可以用于许多领域,例如汽车自动防抱死系统(ABS),主动悬架,飞机起落架助动器,卫星姿态控制等.联合仿真计算可以是线性的,也可以是非线性的.使用ADAMS/Controls的前提是需要ADAMS与控制系统软件同时安装在相同的工作平台上.3.4.3 图形接口模块(ADAMS/Exchange)ADAMS/Exchange是ADAMS/View的一个集成可选模块,其功能是利用IGES,STEP,STL,DWG/DXF等产品数据交换库的标准文件格式完成ADAMS与其他CAD/CAM/CAE软件之间数据的双向传输,从而使ADAMS与CAD/CAM/CAE软件更紧密地集成在一起.ADAMS/Exchange可保证传输精度,节省用户时间,增强仿真能力.当用户将CAD/CAM/CAE软件中建立的模型向ADAMS传输时,ADAMS/Exchange自动将图形文件转换成一组包含外形,标志和曲线的图形要素,通过控制传输时的精度,可获得较为精确的几何形状,并获得质量,质心和转动惯量等重要信息.用户可在其上添加约束,力和运动等,这样就减少了在ADAMS中重建零件几何外形的要求,节省建模时间,增强了用户观察虚拟样机仿真模型的能力.3.4.4 CATIA专业接口模块(CA T/ADAMS)为了使ADAMS更方便地与CATIA进行数据交换,Dassault Systems公司与美国MDI公司在著名汽车公司BMW,Chrysler和Peugeot等的大力支持下开发了CAT/ADAMS.应用CA T/ADAMS可将ADAMS虚拟样机技术有机地融入CA TIA之中,即同时将CATIA的运动学模型,几何图形和其他实体信息方便地传递至ADAMS;可以对整个产品进行动力学分析,并将分析结果反馈给CATIA;可以进行碰撞检测和间隙影响研究.采用这样的接口可以改进仿真精度,提高工程分析的速度和效率,从而快速评价多种设计方案.3.4.5 Pro/E接口模块(Mechanical/Pro)Mechanical/Pro是连接Pro/E与ADAMS之间的桥梁.二者采用无缝连接的方式,使Pro/E 用户不必退出其应用环境,就可以将装配的总成根据其运动关系定义为机构系统,进行系统的运动学仿真,并进行干涉检查,确定运动锁止的位置,计算运动副的作用力.Mechanical/Pro是采用Pro/Develop工具创建的,因此Pro/E用户可以在其熟悉的CAD环境中建立三维机械系统模型,并对其运动性能进行仿真分析.通过一个按键操作,可将数据传送到ADAMS中,进行全面的动力学分析.3.5 ADAMS软件专用领域模块3.5.1 轿车模块(ADAMS/Car)ADAMS/Car是MDI公司与Audi,BMW,Renault和Volvo等公司合作开发的整车设计软件包,集成了他们在汽车设计,开发方面的专家经验,能够帮助工程师快速建造高精度的整车虚拟样机,其中包括车身,悬架,传动系统,发动机,转向机构,制动系统等,工程师可以通过高速动画直观地再现在各种试验工况下(例如:天气,道路状况,驾驶员经验)整车的动力学响应,并输出标志操纵稳定性,制动性,乘坐舒适性和安全性的特征参数,从而减少对物理样机的依赖,而仿真时间只是进行物理样机试验的几分之一.ADAMS/Car采用的用户化界面是根据汽车工程师的习惯而专门设计的.工程师不必经过任何专业培训,就可以应用该软件开展卓有成效的开发工作.ADAMS/Car中包括整车动力学模块(Vehicle Dynamics)和悬架设计模块(Suspension Design),其仿真工况包括:方问盘角阶跃,斜坡和脉冲输入,蛇行穿越试验,漂移试验,加速试验,制动试验和稳态转向试验等,同时还可以设定试验过程中的节气门开度,变速器档位等.3.5.2 悬架设计软件包(Suspension Design)Suspension Design中包括以特征参数(前束,定位参数,速度)表示的概念式悬架模型.通过这些特征参数,设计师可以快速确定在任意载荷和轮胎条件下的轮心位置和方向.在此基础上,快速建立包括橡胶衬套等在内的柔体悬架模型.应用Suspension Design,设计师可以得到与物理样机试验完全相同的仿真试验结。
2章 1节 ADAMS基础简介
2013年7月11日星期四
§2.1 ADAMS简介 -5 ADAMS/View基础应用
• 约束工具包的第五行:
XMUT
第2章
• Planer Joint 平面副:有2个平移自由 度和1个旋转自由度,约束了1个平移 和2个旋转自由度。 • Gear 齿轮副:1个自由度。
ADAMS基础
• 最后一个图标按钮:Joint Palette
§2.1 ADAMS简介 -2 ADAMS仿真过程
XMUT
2013年7月11日星期四
第2章 ADAMS基础
§2.1 ADAMS简介 -3 打开ADAMS
XMUT
2013年7月11日星期四
第2章 ADAMS基础
§2.1 ADAMS简介 -3 打开ADAMS
① 建立新模型
XMUT
第2章
② 打开已有模型
③ 输入文件
ADAMS基础
④ 退出
⑤ 文件目录
⑥ 文件名
⑦ 重力
⑧ 单位
2013年7月11日星期四
§2.1 ADAMS简介 -3 打开ADAMS
XMUT
第2章 ADAMS基础
设置重力加速度大小以及方向
2013年7月11日星期四
§2.1 ADAMS简介 -3 打开ADAMS
XMUT
第2章 ADAMS基础
XMUT
• Main Toolbox • Main Toolbox
第2章 ADAMS基础
⑦涂色工具 ①显示工具
②建模工具 ⑧加载运动
⑨动画工具 ③测量工具 ⑩移动操作 ④恢复重做
⑾加载动力 ⑤约束工具
⑿后处理 ⑥仿真工具
2013年7月11日星期四
§2.1 ADAMS简介 -5 ADAMS/View基础应用
adams基本介绍
梯台同样有三个可修改尺寸:长度、顶面半径、 底面半径。 制作.圆环 6.连杆
可以看出控制圆环的为圆环的内径与外径 在模型建立的过程中,可以通过选中某个 几何体,然后通过Ctrl+X来删除几何体。
控制连杆外形的为宽度、深度、I、JMarker点。 两个Marker点可以控制连杆的角度与长度。在 Adams学习中Marker点是一个很重要的概念,在 后面几何约束部分,实际上就是通过Marker点之 间的函数关系来控制。
制作:机械小白
ADAMS动力学仿真相关培训 7.圆角多 边形板 8.拉伸体
制作:机械小白
常 用 模 块
制作:机械小白
ADAMS动力学仿真相关培训
1.2.软件界面—2016版
单击New Model建立新的模 型文件。
双击 Adams View出现 左图所示 界面。
单击Existing Model导入 已建好的模型文件。
制作:机械小白
ADAMS动力学仿真相关培训
1.3.工作目录等基本设置
制作:机械小白
ADAMS动力学仿真相关培训
1.1.ADAMS常用的模块
ADAMS/View(界面模块)是以用户为中心的交互图形环境,它提供丰富的零 件几何图形库、约束库和力库,将便捷的图标操作、菜单操作、鼠标点取操作与 交互式图形建模、仿真计算、动画显示、优化设计、X-Y曲线图处理、结果分析和 数据打印等功能集成在一起。 ADAMS/Solver(求解器)是ADAMS软件的仿真仿真“发动机”,它自动形成机 械系统模型的动力学方程,提供静力学、运动学和动力学的解算结果。 ADAMS/Solver有各种建模和求解选项,以便精确有效地解决各种工程问题。 ADAMS/Flex(柔性分析模块)提供ADAMS软件与有限元分析软件之间的双向 数据交换接口。利用它与ANSYS、MSC/NASTRAN、ABQUS、I-DEAS等软件的接口, 可以方便地考虑零部件的弹性特性,建立多体动力学模型,以提高系统的仿真精 度。 其他模块:MECHANISM/Pro(Pro/E接口)是连接Pro/E与ADAMS之间的桥梁, ADAMS/Car(轿车模块)能够快速建造高精度的整车虚拟样机,进行各种试验工 况下整车的动力学响应,ADAMS/Rail(铁道模块),ADAMS/Driver(驾驶员模块) 等模块。
ADAMS的全面详细教程
ADAMS的全面详细教程ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)是一款用于机械系统动力学分析的软件。
它可以模拟多种机械系统,并对其进行运动和应力分析。
本文将详细介绍ADAMS的全面教程,包括软件介绍、建模、分析和结果可视化等方面。
一、软件介绍ADAMS是一款由MSC Software开发的强大的机械系统动力学分析软件。
它主要用于汽车、飞机、船舶等多种机械系统的运动和应力分析。
ADAMS具有强大的模拟能力和精确的结果,可以帮助工程师更好地了解和优化机械系统的性能。
二、建模在ADAMS中,建模是创建机械系统的第一步。
可以通过拖放和连接不同的组件来组装整个系统。
ADAMS提供了丰富的组件库,包括刚体、约束、驱动器等。
用户可以根据实际情况选择适合的组件,并进行调整和定制。
在建模过程中,需要定义组件的几何属性、材料属性和运动属性。
几何属性包括尺寸和形状,材料属性包括密度和弹性系数,运动属性包括初始位置和速度等。
对于复杂的组件,可以通过导入CAD文件来简化建模过程。
三、分析建模完成后,可以进行各种类型的分析。
ADAMS主要支持以下几种分析方法:1.静态分析:用于计算机械系统在静力学条件下的平衡状态、应力和变形等。
可以通过施加外力或约束来模拟不同的加载情况,进而评估系统的稳定性和可靠性。
2.动态分析:用于计算机械系统在动力学条件下的运动和响应。
可以模拟系统的时间响应、频率响应和振动模态等。
动态分析可以帮助工程师更好地评估系统的性能和安全性。
3.暂态分析:用于计算机械系统在瞬时变化条件下的响应。
可以模拟系统的瞬时冲击、加速度变化和速度变化等。
暂态分析可以帮助工程师更好地理解系统的动态行为和响应。
四、结果可视化在分析完成后,可以通过结果可视化功能来查看和分析结果。
ADAMS提供了直观的3D画面和图表,可以展示系统的运动、应力、变形和动力学特性等。
ADAMS教程ppt分析
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
第三章 ADAMS基本操作
3.1 ADAMS的基本模块介绍
ADAMS/View 基本环境
ADAMS基本应用程序 ADAMS/Solver 求解器
ADAMS/PostProcessor 后处理
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。
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
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
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。
I--- ADAMS软件概述
(3)ADAMS/Insight是产品设计成功的 ADAMS/Insight是产品设计成功的 关键
最佳的试验方案的规模取决于: 最佳的试验方案的规模取决于:
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试验参数数量。 试验参数数量。 参数变化水平。 参数变化水平。 参数的特性。 参数的特性。 预期的产品性能或工作过程。 预期的产品性能或工作过程。 试验的总体目标 应用ADAMS Insight, ADAMS/ 应用ADAMS/Insight,工程师可以将上述全 部的设计要求有机地集成为一体, 部的设计要求有机地集成为一体,提出最佳的设 计方案, 计方案,并保证试验分析结果具有足够的工程精 度。
ADAMS软件概述 ADAMS软件概述
1 ADAMS软件的特点及应用 ADAMS软件的特点及应用
1.1 ADAMS软件的特点 ADAMS软件的特点
ADAMS的功能: ADAMS的功能:能够帮助工程师更好地理 的功能 解系统的运动、 解系统的运动、解释其子系统或整个系 统即产品的设计特性, 统即产品的设计特性,比较多个设计方 案之间的工作性能, 案之间的工作性能,预测精确的载荷变 化过程,计算其运动路径,以及速度和 化过程,计算其运动路径, 加速度分布图等。 加速度分布图等。
• 当采用其他软件设计机械系统时,工程师可以 当采用其他软件设计机械系统时, • •
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直接输入或通过文件输入系统矩阵对设计方案 进行试验设计。 进行试验设计。 通过扫描识别影响系统性能的灵敏参数或参数 组合。 组合。 响应面法( Methods) 响应面法 ( Response Surface Methods) 是通 过对试验数据进行数学回归分析, 过对试验数据进行数学回归分析,帮助工程师 更好地理解产品的性能和系统内部各个零部件 之间的相互作用。 之间的相互作用。 试验结果采用工程单位制, 试验结果采用工程单位制,可以方便地输入其 他试验结果进行工程分析。 他试验结果进行工程分析。 网页技术可以将仿真试验结果通过网页进行交 流,便于企业各个部门评价和调整机械系统的 性能。 性能。
adams基本介绍
模型单位制的选择
单位制、重力加 速度也可以在 Settings中进行设
置
ADAMS动力学仿真相关培训
设置工作目录 制作:机械小白
二.Adams的工作界 面
1.工作区域
2.工具栏
3.选项卡
4.模型各部分、组件的浏览
ADAMS动力学仿真相关培训 制作:机械小白
2.1工作区域
ADAMS动力学仿真相关培训 改变工作区域视图、位置等操作
模
ADAMS/Solver有各种建模和求解选项,以便精确有效地解决各种工程问题。 ADAMS/Flex(柔性分析模块)提供ADAMS软件与有限元分析软件之间的
块
双向数据交换接口。利用它与ANSYS、MSC/NASTRAN、ABQUS、I-DEAS等软
件的接口,可以方便地考虑零部件的弹性特性,建立多体动力学模型,以提高系
双击PART_2可质量、密度、泊松比、惯性矩、材料等修 改。
制作:机械小白
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3.球Biblioteka 4.梯台球体有三个可修改尺寸:X、Y、Z方向的半径,三 个半径相同为球,不同为椭球。
梯台同样有三个可修改尺寸:长度、顶面半径、 底面半径。
制作:机械小白
5.圆环
6.连杆
ADAMS动力学仿真相关培训
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一.ADAMS软件的基本介绍
虚拟样机仿真分析软件ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)是由美国MDI公司开发的 针对机械系统运动学与动力学进行仿真分析的商用软件。在当 今动力学进行仿真分析的商用软件。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。
机械动力学adams
机械动力学adams
ADAMS,即机械系统动力学自动分析软件,是美国 MSC 公司开发的虚拟样机分析软件,它是目前世界上使用范围最广、最具权威性的机械系统动力学分析软件。
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朗日方程方法,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。
ADAMS 一方面是虚拟样机分析的应用软件,用户可以运用该软件非常方便地对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析;另一方面,又是机械系统动态仿真分析的前处理和后处理工具,其强大的动画和绘图功能可以方便地生成各种运动学和动力学仿真结果。
总的来说,ADAMS 是一款功能强大的机械系统动力学分析软件,广泛应用于航空航天、汽车工程、机械制造、生物力学等领域。
ADAMS的简单教程(上)
• File | Export :*.cmd, *.adm, *.IGS等 CAD model,FEA loads
ADAMS中自由度(DOF)计算公式为
DO 6 (n F 1 ) n i
其中 n-系统的部件数目(包括地面); ni-系统内各约束所限制的自由度数目。
2: 基本知识 H
12
2.3 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。
启动方式:
the Main Toolbox tool: the menu bar:
View|Coordinates Window Hotkey: F4
3: 环境介绍 H
21
3.7 重要菜单(menu)_1
• File | Open Database : 打开格式为*.bin的文件
• File | Import :*.cmd, *.adm, *.IGS等 CAD model, *.gra/req/res数据文 件
设定重力 欲设定重力… ò 使用 主菜单
Settings | Gravity
3: 环境介绍 H
16
3.2 ADAMS/View 视窗布置
ADAMS/View…
主工具箱
建模与仿真
单击鼠标右 键可打开其 它工具
控制工具箱 显示功能的 变更决定于 你在主工具 箱中所选取 的指令而具 有不同的画 面
标题
工作栅格
R2005
ADAMS ® 简单教程
高阶机械系统动态分析软件
Multi-body Simulation System
ADAMS Basic Training
多体系统动力学分析软件ADAMS的介绍
多体系统动力学分析软件ADAMS的介绍ADAMS是美国学者蔡斯(Chace)等人利用多刚体动力学理论,选取系统每个刚体的质心在惯性参考系中的三个直角坐标和反映刚体方位的为广义坐标编制的计算程序。
其中应用了吉尔(Gear)等解决刚性积分问题的算法,并采用了稀疏矩阵技术来提高计算效率。
该软件因其强大的功能而在汽车航天等领域得到了广泛的应用。
1 ADAMS软件简介在研究汽车各种性能时,研究对象的建模、分析与求解始终是关键。
多体系统动力学软件为汽车动力学研究提供了强大的数学分析工具。
ADAMS软件就是其中的佼佼者。
ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System)软件,是由美国机械动力公司(Mechanical Dynamics Inc.)开发的最优秀的机械系统动态仿真软件,是世界上最具权威性的,使用围最广的机械系统动力学分析软件。
用户使用ADAMS软件,可以自动生成包括机-电-液一体化在的、任意复杂系统的多体动力学数字化虚拟样机模型,能为用户提供从产品概念设计、方案论证、详细设计、到产品方案修改、优化、试验规划甚至故障诊断各阶段、全方位、高精度的仿真计算分析结果,从而达到缩短产品开发周期、降低开发成本、提高产品质量及竞争力的目的。
由于ADAMS软件具有通用、精确的仿真功能,方便、友好的用户界面和强大的图形动画显示能力,所以该软件已在全世界数以千计的著名大公司中得到成功的应用。
ADAMS软件一方面是机械系统动态仿真软件的应用软件,用户可以运用该软件非常方便地对虚拟样机进行静力学、运动学和动力学分析。
另一方面,又是机械系统仿真分析开发工具,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机械系统动态仿真分析的二次开发工具平台。
在产品开发过程中,工程师通过应用ADAMS软件会收到明显效果:*分析时间由数月减少为数日*降低工程制造和测试费用*在产品制造出之前,就可以发现并更正设计错误,完善设计方案*在产品开发过程中,减少所需的物理样机数量*当进行物理样机测试有危险、费时和成本高时,可利用虚拟样机进行分析和仿真*缩短产品的开发周期使用ADAMS建立虚拟样机非常容易。
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轿车模块ADAMS/Car 驾驶员模块ADAMS/SmartDriver 动力传动系统模块ADAMS/Driveline 轮胎模块ADAMS/TireFORD 汽车公司专用汽车模块ADAMS/ Chassis Pro/E接口模块(Mechanical/Pro)
2.2、ADAMS/View的界面
运动副 构件 运动 力 分析
标记 几何形状
曲线
菜单
对话框
结果数据
结果数据分量
ADAMS/View的命名层次
重要表单:
• File | Open Database : 开启格式为*.bin • File | Import :导入*.cmd, *.adm, *.IGS等 CAD model, *.gra/req/res, 数据档等。 • File | Export :导出*.cmd, *.adm, *.IGS等 CAD model,FEA loads。 • File | Print:打印功能,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。 • 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。
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
2.2.2 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;
• Build | Measure:建立各种测量关系。 • Build | Function:建构各种函数关系式。 • Build | Data elements:有Spline, matrix, curve, array。 • Build | System elements :有State Variable, 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节设定,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。
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; 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。
第二章 ADAMS软件概述
• • • • • • • 2.1、ADAMS软件的构成 2.2、ADAMS/View的界面 2.3、文件操作 2.4、界面设置 2.5 视图窗口设置 2.6 显示方式设置 2.7 信息管理
2.1、ADAMS软件的构成
• ADAMS软件的主要模块,包括基本模块、 扩展模块、接口模块、专业领域模块和工 具箱 。 • ADAMS软件的核心模块,包括用户界面模 块ADAMS/View、求解器模块ADAMS/ Solver、后处理模块ADAMS/ PostProcessor。
2.1.2、ADAMS软件的附加程序模块
• • • • • • • 振动分析模块ADAMS/Vibration 线性化分析模块ADAMS/Linear 试验设计与分析模块ADAMS/Insight 耐久性分析模块ADAMS/Durability 柔性分析模块ADAMS/Flex 控制模块ADAMS/Controls 图形接口模块ADAMS/Exchange
• 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。
2.3、文件操作
• ADAMS/View采用简单的分层方式完成建 模工作。提供丰富的零件几何图形库、约 束库和力/力矩库,并且支持布尔运算。还 提供了丰富的位移函数、速度函数、加速 度函数、接触函数、样条函数、力/力矩函 数、合力/力矩函数、数据元函数、若干用 户子程序函数以及常量和变量等。
2.1.1.2求解器模块 (ADAMS/Solver)
表2-1
ADAMS/View使用的命令快捷键:
快捷键 Ctrl+e Ctrl+z Ctrl+q g r t w c f Del Esc 功能说明 修改对象 放弃最后一步操作 退出 切换显示工作栅格 绕XY方向旋转视图 移动视图 定义视图区域 设置视图中心 显示整个样机的视图 删除对象 放弃操作
快捷键 功能说明 F1 显示帮助窗口 F3 显示命令窗口 F4 显示坐标窗口 F5 显示菜单 F8 显示绘图窗口 Ctrl+n 产生一个新的数据库 Ctrl+o 打开一个已存盘的数 据库 Ctrl+s 保存当前的数据库 Ctrl+c 复制对象 Ctrl+v 粘贴对象 Ctrl+x 剪切对象
2.1.1.3 后处理模块 (ADAMS/Postprocessor)
• 后处理模块ADAMS/Postprocessor,用来 处理仿真结果数据、显示仿真动画等。既 可以在ADAMS/View环境中运行,也可脱 离该环境独立运行。
• ADAMS/Postprocessor的主要特点是,采用快速 高质量的动画显示,便于从可视化角度深入理解 设计方案的有效性;使用树状搜索结构,层次清 晰,并可快速检索对象;具有丰富的数据作图、 数据处理及文件输出功能;具有灵活多变的窗口 风格,支持多窗口画面分割显示及多页面存储; 多视窗动画与曲线结果同步显示,并可录制成电 影文件;具有完备的曲线数据统计功能:如均值、 均方根、极值、斜率等;具有丰富的数据处理功 能,能够进行曲线的代数运算、反向、偏置、缩 放、编辑和生成波特图等;为光滑消隐的柔体动 画提供了更优的内存管理模式;强化了曲线编辑 工具栏功能;能支持模态形状动画;在日期、分 析名称、页数等方面增加了图表动画功能;可进 行几何属性的细节的动态演示。
• 2.2.1.2设置工作目录。
• ADAMS/View将保存所有文件于该目录中, 也可以打开保存在该目录中已有的文件。 可在任何时刻改变工作目录。 • 2.2.1.3如果选择创建新模型,按以下步骤操 作: • 在模型名字“Modal name”文字栏,输入要 分配给新模型的名字。最多可输入80个字 符。但不包括特殊字符,如空格或句点。
2.2.3 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 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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选择新模型的重力设置。可选择: Earth Normal—设置向下的1G重力。 No Gravity--关闭重力。 Other—设置重力。在在欢迎对话框上选择“Ok” 后, 出现重力设置对话框。 为模型设置单位。在所有的预置单位系统中,时间 单位是秒,角度是度。可设置: MMKS--设置长度为千米,质量为千克,力为牛顿。 MKS—设置长度为米,质量为千克,力为牛顿。 CGS—设置长度为厘米,质量为克,力为达因。 IPS—设置长度为英寸,质量为斯勒格(slug),力为 磅。
2.1.1、ADAMS软件的核心模块
• 2.1.1.1 用户界面模块(ADAMS/View) • ADAMS/View是ADAMS系列产品的核心模 块之一,采用以用户为中心的交互式图形 环境,将图标操作、菜单操作、鼠标点取 操作与交互式图形建模、仿真计算、动画 显示、优化设计、X-Y曲线图处理、结果分 析和数据打印等功能集成在一起。
当启动ADAMS/View时,ADAMS/View显示一 个欢迎对话框,欢迎设置对话框如下图所示:
欢迎对话框
• 2.2.1 启动ADAMS/View程序 2.2.1.1 使用欢迎设置对话框:
•
• • •
按用户需要,选择下列选项之一,然后选择 “OK”。 产生新的样机模型数据库 --- Create a new model –重力的设置 ,单位系统 打开已经保存的数据库 ---- Open an existing database 输入ADAMS文件 ----- Import a file 退出ADAMS/View程序 ---- Exit