adams接触

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adams中接触力参数

adams中接触力参数

在ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)中,接触力参数的设置对于模拟接触行为和计算接触力至关重要。

以下是一些常见的接触力参数:1. 接触类型:二维(2D)接触:适用于平面几何形状之间的接触,如圆弧、曲线和点。

三维(3D)接触:适用于实体之间的接触,如球、圆柱、封闭的shell、拉伸体和旋转体。

2. 接触算法:基于回归的接触算法(Restitution-base contact):通过惩罚参数与回归系数计算接触力,考虑能量损失和恢复系数。

基于碰撞函数的接触算法(IMPACT-Function-based contact):使用ADAMS函数库中的IMPACT函数来计算接触力。

3. 接触参数:刚度(Stiffness):描述接触面抵抗变形的能力,单位通常为N/m或N/mm。

力指数(Force Exponent):影响接触力随位移变化的曲线形状,通常取值在1.1~1.5之间。

最大阻尼系数(Damping):控制接触过程中能量耗散的速度,单位通常为N·s/m。

穿透深度(Penetration Depth):允许接触体在没有产生接触力的情况下相互穿透的最大距离,单位通常为m。

静摩擦系数(Static Friction Coefficient):描述接触面在相对静止时阻止滑动的阻力。

动摩擦系数(Kinetic Friction Coefficient):描述接触面在相对运动时阻止滑动的阻力。

4. 材料相关参数:材料stiffness 和damping:这些参数取决于具体材料的物理特性,例如钢(Steel)在干燥或润滑条件下的刚度和阻尼系数。

在设置这些参数时,需要根据实际的机械系统和材料特性进行调整,以确保模拟结果的准确性和可靠性。

虚拟样机详述Adams中接触的定义

虚拟样机详述Adams中接触的定义

在Adams中,有两种计算接触力的方法:补偿法和冲击函数法(两者的差别并不大)。

在此主要对使用较广的冲击函数法进行说明。

在Adams中,接触力可分解成两部分:正压力和摩擦力。

正压力使用impact 函数法进行计算,摩擦力使用Coulomb法进行计算。

接触正压力的计算模型Adams根据Hertz contact theory,采用impact函数提供的非线性等效弹簧阻尼模型作为接触力的计算模型。

根据Impact函数来计算两个构件之间的接触力时,接触力由两个部分组成:一个是由于两个构件之间的相互切入而产生的弹性力;另一个是由相对速度产生的阻尼力。

其广义形式可以表示为:F ni=Kδi e+CV i式中:F ni—法向接触力,单位为N。

K(Stiffness)—Hertz接触刚度,表示接触表面的刚度,单位为N/mm。

一般来说,刚度值越大,积分求解越困难,但是如果刚度值过小,就不能模拟两个构件之间的真实接触情况。

刚度是一个常值,应使用后面介绍的公式进行计算。

δi(Penetration Depth)—接触点的法向穿透深度,单位为mm。

注意:接触定义界面中输入的是阻尼达到最大值时的穿透深度(由碰撞动力学模型可知,两物体接触后,阻尼很快就达到最大值,且在接触过程中保持不变,因此,此时输入的穿透深度的取值应该越小越好。

同时考虑到ADAMS中的数值收敛性,一般可采用ADAMS中推荐的取值0.01 mm),并不是最大穿透深度(阻尼达到最大值后,构件之间的相互切入还可以继续)。

当接触点的法向穿透深度小于其临界值(接触定义界面中的输入值)时,阻尼系数是穿透深度的三次函数,当大于等于临界值时,阻尼值也到达其最大值,如下图所示。

e(Force Exponent)—力的指数,刚度项的贡献因子。

对于刚度比较大的接触,e>1,否则e<1。

对于金属常用1.3~1.5,对于橡胶可取2甚至3。

一般用1.5。

C(Damping)—阻尼系数,单位为N*sec/mm。

adams中接触力参数

adams中接触力参数

adams中接触力参数在物理学中,Adams是一种多体动力学仿真软件,用于模拟多个刚体或弹性体在接触、碰撞、运动等物理过程中的相互作用。

在Adams中,接触力参数是模拟中一个重要的因素,它描述了接触物体之间的力学特性和行为。

下面是一些与Adams中接触力参数相关的参考内容:1. 接触力模型:在Adams中,可以选择不同的接触力模型来模拟物体之间的接触力。

常见的模型包括弹簧-阻尼模型、Hertz接触模型和Coulomb摩擦模型等。

在模型中,接触力参数会影响弹簧的刚度、阻尼比、接触点的形变等,从而影响接触力的大小和性质。

2. 接触刚度:接触刚度是指两个接触物体之间的弹性变形程度对接触力的影响。

在Adams中,可以通过调整接触刚度参数来改变接触物体的刚度,从而影响接触力的大小和分布。

3. 接触阻尼:接触阻尼描述了接触物体之间的相对运动对接触力的影响。

在Adams中,可以通过增加接触阻尼参数来增加接触物体之间的摩擦力,从而影响接触力的大小和动态行为。

4. 接触刚度曲线:在某些情况下,接触物体之间的力学行为可能会随着加载和卸载的过程而变化。

在Adams中,可以通过定义接触刚度曲线来模拟这种行为。

曲线上的数据点会影响接触力的变化情况,进一步影响仿真结果。

5. 接触力分布:接触力分布描述了接触物体上各个接触点的力学行为。

在Adams中,可以通过调整接触力分布参数来指定接触点的位置和分布情况,从而影响接触力的大小和方向。

6. 摩擦力:在Adams中,可以通过设置接触表面之间的摩擦力参数来模拟接触物体之间的摩擦行为。

摩擦力参数包括静摩擦系数和动摩擦系数,分别描述了两个物体在静止和运动状态下的摩擦特性。

7. 接触冲击:在Adams中,接触物体之间的接触冲击是通过设定补偿、阻尼或初始速度等参数来模拟的。

这些参数会影响接触冲击的强度、持续时间、性质等。

以上是关于Adams中接触力参数的相关参考内容。

Adams作为一种强大的多体动力学仿真软件,提供了丰富的参数和选项,使得用户可以灵活地模拟和调整物体之间的接触力行为,以获得准确的仿真结果。

虚拟样机详述Adams中接触的定义

虚拟样机详述Adams中接触的定义

在Adams中,有两种计算接触力的方法:补偿法和冲击函数法(两者的差别并不大)。

在此主要对使用较广的冲击函数法进行说明。

在Adams中,接触力可分解成两部分:正压力和摩擦力。

正压力使用impact 函数法进行计算,摩擦力使用Coulomb法进行计算。

接触正压力的计算模型Adams根据Hertz contact theory,采用impact函数提供的非线性等效弹簧阻尼模型作为接触力的计算模型。

根据Impact函数来计算两个构件之间的接触力时,接触力由两个部分组成:一个是由于两个构件之间的相互切入而产生的弹性力;另一个是由相对速度产生的阻尼力。

其广义形式可以表示为:F ni=Kδi e+CV i式中:F ni—法向接触力,单位为N。

K(Stiffness)—Hertz接触刚度,表示接触表面的刚度,单位为N/mm。

一般来说,刚度值越大,积分求解越困难,但是如果刚度值过小,就不能模拟两个构件之间的真实接触情况。

刚度是一个常值,应使用后面介绍的公式进行计算。

δi(Penetration Depth)—接触点的法向穿透深度,单位为mm。

注意:接触定义界面中输入的是阻尼达到最大值时的穿透深度(由碰撞动力学模型可知,两物体接触后,阻尼很快就达到最大值,且在接触过程中保持不变,因此,此时输入的穿透深度的取值应该越小越好。

同时考虑到ADAMS中的数值收敛性,一般可采用ADAMS中推荐的取值0.01 mm),并不是最大穿透深度(阻尼达到最大值后,构件之间的相互切入还可以继续)。

当接触点的法向穿透深度小于其临界值(接触定义界面中的输入值)时,阻尼系数是穿透深度的三次函数,当大于等于临界值时,阻尼值也到达其最大值,如下图所示。

e(Force Exponent)—力的指数,刚度项的贡献因子。

对于刚度比较大的接触,e>1,否则e<1。

对于金属常用1.3~1.5,对于橡胶可取2甚至3。

一般用1.5。

C(Damping)—阻尼系数,单位为N*sec/mm。

ADAMS接触力

ADAMS接触力

ADAMS 接触力ADAMS 中的接触力(contact force)可用来描述运动物体接触时的相互作用力。

在ADAMS 中有如下两类接触力:1) 二维(2D)接触:是指平面几何形体之间的相互作用(比如圆弧、曲线和点)。

2) 三维(3D)接触:是指实体之间的相互作用(比如球、圆柱、封闭的shell 、拉伸体和 旋转体)。

Contact force 运用两种不同的方法计算法向力:1)基于回归的接触算法(Restitution-base contact)。

ADAMS/Solver 用这种算法通过惩罚参数与回归系数计算接触力。

惩罚参数施加了单面约束,回归系数决定了接触时的能量损失。

2)基于碰撞函数的接触算法(IMPACT-Function-based contact)。

ADAMS/Solver 运用ADAMS 函数库中IMPACT 函数来计算接触力。

点击力库的按钮contact force ,弹出Create Contact 对话框,图1为对话框截取的部分内容:下面只对应用较广的IMPACT 型接触力的各参数作一说明,其参数如图1所示:1) Stiffness 指定材料刚度。

一般来说,刚度值越大,积分求解越困难。

2) Force Exponent 用来计算瞬时法向力中材料刚度项贡献值的指数。

通常取1.5或更 大。

其取值范围为Force Exponent 1≥,对于橡胶可取2甚至3;对于金属则常用1.3~1.5。

3) Damping 定义接触材料的阻尼属性。

取值范围为Damping 0≥,通常取刚度值的0.1~1﹪4)Penetration Depth 定义全阻尼(full damping)时的穿透值。

在零穿越值时,阻尼系数为零;ADAMS/Solver 运用三次STEP 函数求解这两点之间的阻尼系数。

其取值范围为Penetration Depth 0≥下例为某金属材料在不同单位下的参数设置Stiffness 100000N/mm 1e8N/mExponent 1.3~1.5 1.3~1.5Damping 10~100N ·s/mm 1e6 N ·s/mPenetration 0.1mm 1e-3m图2部分内容为选定库伦摩擦时的内容,其含义如下:1) Coulomb Friction 。

ADAMS接触力汇总

ADAMS接触力汇总

ADAMS 接触力ADAMS 中的接触力(contact force)可用来描述运动物体接触时的相互作用力。

在ADAMS 中有如下两类接触力:1) 二维(2D)接触:是指平面几何形体之间的相互作用(比如圆弧、曲线和点)。

2) 三维(3D)接触:是指实体之间的相互作用(比如球、圆柱、封闭的shell 、拉伸体和 旋转体)。

Contact force 运用两种不同的方法计算法向力:1)基于回归的接触算法(Restitution-base contact)。

ADAMS/Solver 用这种算法通过惩罚参数与回归系数计算接触力。

惩罚参数施加了单面约束,回归系数决定了接触时的能量损失。

2)基于碰撞函数的接触算法(IMPACT-Function-based contact)。

ADAMS/Solver 运用ADAMS 函数库中IMPACT 函数来计算接触力。

点击力库的按钮contact force ,弹出Create Contact 对话框,图1为对话框截取的部分内容:下面只对应用较广的IMPACT 型接触力的各参数作一说明,其参数如图1所示:1) Stiffness 指定材料刚度。

一般来说,刚度值越大,积分求解越困难。

2) Force Exponent 用来计算瞬时法向力中材料刚度项贡献值的指数。

通常取1.5或更 大。

其取值范围为Force Exponent 1≥,对于橡胶可取2甚至3;对于金属则常用1.3~1.5。

3) Damping 定义接触材料的阻尼属性。

取值范围为Damping 0≥,通常取刚度值的0.1~1﹪4)Penetration Depth 定义全阻尼(full damping)时的穿透值。

在零穿越值时,阻尼系数为零;ADAMS/Solver 运用三次STEP 函数求解这两点之间的阻尼系数。

其取值范围为Penetration Depth 0≥下例为某金属材料在不同单位下的参数设置Stiffness 100000N/mm 1e8N/mExponent 1.3~1.5 1.3~1.5Damping 10~100N ·s/mm 1e6 N ·s/mPenetration 0.1mm 1e-3m图2部分内容为选定库伦摩擦时的内容,其含义如下:1) Coulomb Friction 。

ADAMS中接触的定义及参数设置

ADAMS中接触的定义及参数设置

ADAMS中接触的定义及参数设置一、接触的定义接触力类型1)二维(2D)接触:是指平面几何形体之间的相互作用(比如圆弧、曲线和点)。

2)三维(3D)接触:是指实体之间的相互作用(比如球、圆柱、封闭的shell、拉伸体和旋转体)。

接触力的计算方法1)基于回归的接触算法(Restitution-base contact)。

ADAMS/Solver 用这种算法通过惩罚参数与回归系数计算接触力。

惩罚参数施加了单面约束,回归系数决定了接触时的能量损失。

2)基于碰撞函数的接触算法(IMPACT-Function-based contact)。

ADAMS/Solver 运用ADAMS 函数库中IMPACT 函数来计算接触力。

接触碰撞模型碰撞函数的理论计算公式xC d x step x k contactF e⨯-∆⨯=),,0,0,()( contactF 为接触力;△x :两碰撞物体的挤压变形;d 为渗入深度; 接触参数说明1)Stiffness 指定材料刚度。

一般来说,刚度值越大,积分求解越困难。

2)Force Exponent 用来计算瞬时法向力中材料刚度项贡献值的指数。

≥,对于橡胶可取2通常取1.5或更大。

其取值范围为Force Exponent1甚至3;对于金属则常用1.3~1.5。

≥,通3) Damping定义接触材料的阻尼属性。

取值范围为Damping0常取刚度值的0.1~1﹪4)Penetration Depth定义全阻尼(full damping)时的穿透值。

在零穿越值时,阻尼系数为零;ADAMS/Solver运用三次STEP函数求解这两点之间的阻尼系数。

其取值范围为Penetration Depth≥0;刚度:K越大,两物体渗透的量越小;指数:e越大,两物体渗透的量越大,因为渗透量是小数;阻尼:C越大,渗透量曲线越平滑,碰撞力曲线越平滑;渗透量:§,当实际渗透量大于§时,阻尼值开始完全起作用接触刚度由hertz 理论计算Reference:H.M. Lankarani and P.E. Nikravesh, “Continuous Contact Force 2,1,1)(34k 5.1n 22/1212121=-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡++==i E h R R R R h h i i i πνπimpactprior to rate gap gap n restitutio of t coefficien 4)1(k 3n 2===-=--δδδδ e e DModels for Impact Analysis in Multibody Systems”, Nonlinear Dynamics, 5: 193-207, 1994.不同指数的影响:指数影响刚度(斜率)指数影响接触力变化的连续性:各种材料接触碰撞参数推荐值:库伦摩擦特性及参数定义仿真时发生接触穿透现象发生穿透的原因:模型结构:参与接触的零部件结构过于复杂,使得现有判断准则难以正确判断接触是否发生;仿真步长的设置:求解动力学方程组时将接触力并入广义矩阵中求解。

adams接触刚度系数 -回复

adams接触刚度系数 -回复

adams接触刚度系数-回复什么是adams接触刚度系数?Adams接触刚度系数是一种用于评估接触面之间刚度的指标。

它是指在两个接触面之间施加的力与产生的位移之间的比例关系。

Adams接触刚度系数可用于各种工程和科学应用中,比如机械力学、材料科学、地质学等领域。

在接触力分析中,接触刚度系数是一个重要的参数,能够帮助工程师优化设计和改善系统性能。

接触刚度系数的计算方法要计算Adams接触刚度系数,需要先测量或估计两个接触面之间的力和位移。

首先,通过施加一个已知的力并测量相应的位移,可以得到一组数据点。

然后,根据这些数据点,可以使用线性回归或其他数学方法来找到力与位移之间的线性关系。

接着,通过该线性关系中的斜率确定接触刚度系数。

接触刚度系数通常以单位力施加在单位位移上的力学刚度来表示。

在实际应用中,计算接触刚度系数可能会涉及复杂的力和位移测量。

例如,在机械接触中,使用传感器测量接触点处的力和位移。

然而,如果接触面的刚度随时间变化,则需要通过连续测量力和位移来获得准确的数据。

另外,接触刚度系数也可以通过有限元分析、实验测试和数值模拟等方法来计算。

Adams接触刚度系数的影响因素接触刚度系数可能会受到多种因素的影响。

首先,接触面的材料和几何形状可以影响刚度系数。

如果接触面是弹性材料,接触刚度系数通常比刚性材料小。

此外,接触面的形状和大小也会对刚度系数产生影响。

较大的接触面积通常会导致较大的刚度系数。

其次,加载条件也可能会影响接触刚度系数。

在静态加载下,接触刚度系数通常是常数。

然而,在动态加载或振动条件下,接触刚度系数可能会随时间变化,特别是当接触面之间存在间隙和滑动时。

最后,表面处理和润滑也会对接触刚度系数产生影响。

如果接触面进行了粗糙度处理,可以增加接触刚度系数。

另外,润滑剂的使用可以减小接触刚度系数,因为润滑减少了接触点之间的摩擦。

应用实例和未来发展Adams接触刚度系数在工程实践中有着广泛的应用。

adams测量接触力restitution基本原理

adams测量接触力restitution基本原理

adams测量接触力restitution基本原理
Adams测量接触力的基本原理是通过测量物体之间的碰撞和
反弹效果来确定接触力的大小。

在物体碰撞时,会产生接触力的变化,这种变化可以通过测量物体的动能损失(restitution)来获得。

动能损失是指在碰撞
过程中,一部分动能转化为其他形式的能量,如热量或变形能。

通过实验或模拟,可以测量或计算碰撞前后物体的速度变化,然后根据动能守恒定律可以确定动能损失。

动能损失越大,接触力越大。

一般情况下,动能损失可以通过测量或计算碰撞前后物体的速度、质量和形状等参数来确定。

通过多次的实验或模拟,可以得到不同条件下的接触力和动能损失的关系,从而建立接触力的计算模型。

Adams是一种多体动力学仿真软件,可以对物体的碰撞、运
动和力学行为进行模拟和分析,其中也包括接触力的测量和计算。

使用Adams,可以通过设定物体的初始条件、碰撞参数
和力学参数等来进行接触力的测量和分析。

adams接触刚度系数 -回复

adams接触刚度系数 -回复

adams接触刚度系数-回复Adams接触刚度系数是一种表示接触刚度的参数。

在工程领域中,接触刚度是指两个接触表面的弹性变形对应的力学刚度。

它通常用于描述材料或结构在接触过程中的刚度特性。

本文将分步回答关于Adams接触刚度系数的问题,帮助读者深入了解这个参数。

第一步:什么是接触刚度?接触刚度是描述两个接触表面之间受到应力时的弹性变形情况的参数。

当两个表面接触时,由于力的作用,会引起表面的变形。

接触刚度是一个衡量这种变形程度的指标,通常用于描述材料或结构在接触过程中的力学性质。

第二步:Adams接触刚度系数是什么?Adams接触刚度系数是一种用于描述接触表面刚度特性的参数。

Adams 是一种工程仿真软件,用于模拟和分析机械系统的运动和行为。

在Adams中,接触刚度被定义为两个接触表面之间的力与相对位移之比。

第三步:如何计算Adams接触刚度系数?Adams接触刚度系数的计算取决于接触表面的材料和结构。

首先需要确定两个接触表面的材料特性和形状。

然后,通过在Adams中建立相应的力学模型来模拟接触过程。

通过施加一定的力和位移条件,并观察系统的响应,可以得到接触刚度系数。

第四步:Adams接触刚度系数的意义是什么?Adams接触刚度系数提供了材料或结构在接触过程中的刚度信息。

它可以用于工程设计、材料选择和系统优化。

通过了解材料或结构的接触刚度系数,可以预测接触过程中的力学行为,并对系统的性能进行评估和改进。

第五步:如何改变Adams接触刚度系数?改变Adams接触刚度系数可以通过调整接触表面的材料、形状和条件。

例如,通过改变接触表面的材料硬度、弹性模量或粗糙度,可以影响接触刚度系数的数值。

此外,改变接触表面的几何形状或施加不同的力和位移条件也可以改变接触刚度系数。

第六步:应该如何解释Adams接触刚度系数的结果?Adams接触刚度系数的结果可以用于解释接触过程中的力学行为。

较大的接触刚度系数表示接触表面在受力时变形较小,具有较高的刚度特性。

adams接触刚度系数

adams接触刚度系数

Adams接触刚度系数1. 介绍Adams接触刚度系数是机械系统动力学仿真软件Adams中的一个重要参数,用于描述接触模型在不同条件下的刚度特性。

在多体动力学仿真中,接触是一个非常关键的问题,因为它直接影响到系统的稳定性、振动特性以及碰撞过程中的能量损失等。

2. 接触模型在Adams中,接触模型用于描述物体之间的相互作用力。

常见的接触模型有刚性接触和柔性接触两种。

•刚性接触:假设物体之间没有形变,只存在法向力和摩擦力。

•柔性接触:考虑物体之间的形变,可以描述更为复杂的非线性力学行为。

3. 接触刚度系数Adams中的接触刚度系数是用来描述刚性接触模型中法向弹簧刚度的参数。

它表示了单位法向位移产生单位法向力所需要施加的弹簧力。

在Adams中,可以通过修改接触属性来调整接触刚度系数。

较大的刚度系数意味着更硬的接触,而较小的刚度系数意味着更软的接触。

4. 影响因素接触刚度系数受到多个因素的影响,包括但不限于以下几个方面:4.1 材料性质材料的硬度、弹性模量等物理性质会直接影响接触刚度系数。

一般来说,材料越硬、弹性模量越大,接触刚度系数也会相应增加。

4.2 接触面积接触面积是指两个物体之间实际发生接触的表面积。

较大的接触面积通常会导致较大的刚度系数。

4.3 几何形状物体之间的几何形状也会对接触刚度系数产生影响。

例如,两个平面之间的接触刚度系数通常比曲面之间的要大。

5. 调整方法在Adams中,可以通过修改接触属性来调整接触刚度系数。

具体步骤如下:1.打开Adams软件并加载相应模型。

2.在模型中选择需要调整接触刚度系数的物体。

3.进入物体属性设置界面,找到接触属性选项。

4.修改接触刚度系数的数值。

5.保存设置并重新运行仿真。

6. 应用案例Adams接触刚度系数在多领域有着广泛的应用。

以下是一些常见的应用案例:6.1 汽车碰撞仿真在汽车碰撞仿真中,通过调整接触刚度系数可以模拟不同碰撞情况下车辆之间的相互作用力和能量损失,从而评估碰撞安全性能。

ADAMS接触力汇总

ADAMS接触力汇总

ADAMS接触力汇总ADAMS 接触力ADAMS 中的接触力(contact force)可用来描述运动物体接触时的相互作用力。

在ADAMS 中有如下两类接触力:1)二维(2D)接触:是指平面几何形体之间的相互作用(比如圆弧、曲线和点)。

2)三维(3D)接触:是指实体之间的相互作用(比如球、圆柱、封闭的shell 、拉伸体和旋转体)。

Contact force 运用两种不同的方法计算法向力:1)基于回归的接触算法(Restitution-base contact)。

ADAMS/Solver 用这种算法通过惩罚参数与回归系数计算接触力。

惩罚参数施加了单面约束,回归系数决定了接触时的能量损失。

2)基于碰撞函数的接触算法(IMPACT-Function-based contact)。

ADAMS/Solver 运用ADAMS 函数库中IMPACT 函数来计算接触力。

点击力库的按钮contact force ,弹出Create Contact 对话框,图1为对话框截取的部分内容:下面只对应用较广的IMPACT 型接触力的各参数作一说明,其参数如图1所示:1) Stiffness 指定材料刚度。

一般来说,刚度值越大,积分求解越困难。

2) Force Exponent 用来计算瞬时法向力中材料刚度项贡献值的指数。

通常取1.5或更大。

其取值范围为Force Exponent 1≥,对于橡胶可取2甚至3;对于金属则常用1.3~1.5。

3) Damping 定义接触材料的阻尼属性。

取值范围为Damping 0≥,通常取刚度值的0.1~1﹪4)Penetration Depth 定义全阻尼(full damping)时的穿透值。

在零穿越值时,阻尼系数为零;ADAMS/Solver 运用三次STEP 函数求解这两点之间的阻尼系数。

其取值范围为Penetration Depth 0≥下例为某金属材料在不同单位下的参数设置Stiffness 100000N/mm 1e8N/mExponent 1.3~1.5 1.3~1.5Damping 10~100N ·s/mm 1e6 N ·s/mPenetration 0.1mm 1e-3m图2部分内容为选定库伦摩擦时的内容,其含义如下:1) Coulomb Friction 。

ADAMS中接触的定义及参数设置

ADAMS中接触的定义及参数设置

ADAMS中接触的定义及参数设置在计算机科学领域,ADAMS(Advanced Dynamic Analysis of Mechanical Systems,机械系统的高级动力学分析)是一个用于电动力学、机械学等多学科系统建模和仿真的软件。

ADAMS软件的核心理论基础是多体动力学和有限元分析。

在ADAMS中,接触是一个重要的概念,用于描述物体之间的碰撞、摩擦等相互作用。

在ADAMS中,接触被定义为两个物体之间的距离小于一个指定的阈值时发生的相互作用。

接触可以包括碰撞、接触力和摩擦等不同的形式。

ADAMS提供了一系列的接触模型和参数设置,来模拟不同类型的接触行为。

接下来我将详细介绍ADAMS中接触的定义及常用的参数设置。

1.接触定义:在ADAMS中,接触可以通过定义多种形式的接触模型来实现。

常见的接触模型包括点接触、线接触和面接触。

点接触用于描述两个物体之间的点接触,线接触描述两个物体之间的线接触,而面接触则描述两个物体之间的面接触。

2.接触力模型:- Hertz模型:用于弹性材料之间的接触力计算。

- Coulomb摩擦模型:用于描述物体之间的干摩擦行为。

- Viscous模型:用于描述物体之间的粘性摩擦行为。

- Damping模型:用于描述接触过程中的阻尼行为。

3.接触参数设置:-接触刚度:描述物体之间的刚度系数,用于计算接触力大小。

-阻尼系数:描述物体之间的阻尼行为,影响接触过程中的能量耗散。

-摩擦系数:描述物体之间的干摩擦行为,用于计算摩擦力大小。

-弹性恢复系数:描述物体在碰撞或接触中的能量损失。

-接触间隙:物体之间的实际距离和碰撞检测阈值之间的差值,决定了接触的发生时机。

根据具体的仿真需求和物体属性,可以根据实际情况设置接触参数,以使得系统的仿真结果更加准确和可靠。

总结:ADAMS中接触是描述物体之间相互作用的重要概念。

通过定义不同的接触模型和参数设置,可以模拟出不同类型的接触行为,使得系统的仿真模拟结果更加真实和准确。

ADAMS中接触的定义及参数设置

ADAMS中接触的定义及参数设置

ADAMS 中接触的定义及参数设置亠、接触的定义接触力类型1) 二维(2D)接触:是指平面几何形体之间的相互作用(比如圆弧、曲线和点)。

2) 三维(3D)接触:是指实体之间的相互作用(比如球、圆柱、封闭的shell、拉伸体和旋转体)接触力的计算方法1) 基于回归的接触算法(Restitution-base contact。

ADAMS/Solver 用这种算法通过惩罚参数与回归系数计算接触力。

惩罚参数施加了单面约束,回归系数决定了接触时的能量损失。

2) 基于碰撞函数的接触算法(IMPACT-Fu nctio n-based co ntact)。

ADAMS/Solver运用ADAMS函数库中IMPACT函数来计算接触力。

接触碰撞模型碰撞函数的理论计算公式contactF k ( x)e step(x,0,0,d,C) xcontactF为接触力;△ x:两碰撞物体的挤压变形;d为渗入深度; 接触参数说明1)Stiffness指定材料刚度。

一般来说,刚度值越大,积分求解越困难。

2)Force Exponent用来计算瞬时法向力中材料刚度项贡献值的指数。

通常取1.5 或更大。

其取值范围为Force Exponent 1 ,对于橡胶可取2 甚至3;对于金属则常用1.3~ 1.5。

3) Damping 定义接触材料的阻尼属性。

取值范围为Damping 0,通常取刚度值的0.1~1%4) Penetration Depth定义全阻尼(full damping)时的穿透值。

在零穿越值时,阻尼系数为零; ADAMS/Solver 运用三次STEP 函数求解这两点之间的阻尼系数。

其取值范围为Pe netration Depth> 0;刚度:K越大,两物体渗透的量越小;指数:e越大,两物体渗透的量越大,因为渗透量是小数;阻尼:C 越大,渗透量曲线越平滑,碰撞力曲线越平滑;渗透量:§,当实际渗透量大于§时,阻尼值开始完全起作用1.53k(1 4coefficien t of restitutio ngapgap rate prior to impactRefere nee:H.M. Lankarani and P.E. Nikravesh,h i3 g 1 i 2 E i4 _ h2) 1/2 尺R 2 R R 21,2e 2)Con ti nu ous Con tact ForceModels for Impact An alysis in MultibodySystemsNonlinear Dy namics, 5: 193-207, 1994.不同指数的影响:各种材料接触碰撞参数推荐值:库伦摩擦特性及参数定义指数影响刚度(斜率)range1mrn pen (&)actualcontM0.001 mm pen (S)scaled指数影响接触力变化的连续性:5仿真时发生接触穿透现象发生穿透的原因:模型结构:参与接触的零部件结构过于复杂,使得现有判断准则难以正确判断接触是否发生;仿真步长的设置:求解动力学方程组时将接触力并入广义矩阵中求解。

ADAMS中接触的定义及参数设置 (1)

ADAMS中接触的定义及参数设置 (1)

ADAMS中接触的定义及参数设置一、接触的定义接触力类型1)二维(2D)接触:是指平面几何形体之间的相互作用(比如圆弧、曲线和点)。

2)三维(3D)接触:是指实体之间的相互作用(比如球、圆柱、封闭的shell、拉伸体和旋转体)。

接触力的计算方法1)基于回归的接触算法(Restitution-base contact)。

ADAMS/Solver用这种算法通过惩罚参数与回归系数计算接触力。

惩罚参数施加了单面约束,回归系数决定了接触时的能量损失。

2)基于碰撞函数的接触算法(IMPACT-Function-based contact)。

ADAMS/Solver运用ADAMS函数库中IMPACT函数来计算接触力。

接触碰撞模型碰撞函数的理论计算公式contactF为接触力;△x:两碰撞物体的挤压变形;d为渗入深度;接触参数说明1)Stiffness指定材料刚度。

一般来说,刚度值越大,积分求解越困难。

2)Force Exponent用来计算瞬时法向力中材料刚度项贡献值的指数。

,对于橡胶可取2通常取1.5或更大。

其取值范围为Force Exponent1甚至3;对于金属则常用1.3~1.5。

,通3) Damping定义接触材料的阻尼属性。

取值范围为Damping0常取刚度值的0.1~1﹪4)Penetration Depth定义全阻尼(full damping)时的穿透值。

在零穿越值时,阻尼系数为零;ADAMS/Solver运用三次STEP函数求解这两点之间的阻尼系数。

其取值范围为Penetration Depth≥0;刚度:K越大,两物体渗透的量越小;指数:e越大,两物体渗透的量越大,因为渗透量是小数;阻尼:C越大,渗透量曲线越平滑,碰撞力曲线越平滑;渗透量:§,当实际渗透量大于§时,阻尼值开始完全起作用接触刚度由hertz理论计算Reference:H.M. Lankarani and P.E. Nikravesh, “Continuous Contact ForceModels for Impact Analysis in Multibody Systems”,Nonlinear Dynamics, 5: 193-207, 1994.不同指数的影响:指数影响刚度(斜率)指数影响接触力变化的连续性:各种材料接触碰撞参数推荐值:库伦摩擦特性及参数定义仿真时发生接触穿透现象发生穿透的原因:模型结构:参与接触的零部件结构过于复杂,使得现有判断准则难以正确判断接触是否发生;仿真步长的设置:求解动力学方程组时将接触力并入广义矩阵中求解。

adams接触刚度系数 -回复

adams接触刚度系数 -回复

adams接触刚度系数-回复Adams接触刚度系数是一个在工程领域中常用的参数,用于描述接触部件在接触过程中的刚度特性。

本文将详细介绍Adams接触刚度系数的概念、计算方法以及在实际工程中的应用。

通过逐步回答下面的问题,我们将全面了解Adams接触刚度系数。

问题1:什么是Adams接触刚度系数?Adams接触刚度系数是一种度量接触部件刚度特性的参数。

它描述了当两个接触表面受到垂直压力作用时,其间相对位移与施加的力之间的关系。

问题2:如何计算Adams接触刚度系数?Adams接触刚度系数可以通过实验测试或数值模拟来获取。

在实验测试中,可以使用拉伸或压缩试验来测量接触部件在不同载荷下的位移和力。

然后将实验数据进行处理,通过施加力与相对位移的线性回归,计算得到Adams接触刚度系数。

问题3:Adams接触刚度系数的应用有哪些?Adams接触刚度系数在工程领域中有广泛的应用。

它常用于接触问题的仿真分析中,通过模拟接触部件的刚度特性,可以预测接触过程中的位移、应力和应变等参数。

这对于设计优化和故障排除都具有重要意义。

问题4:Adams接触刚度系数对工程设计有哪些影响?Adams接触刚度系数是工程设计中非常重要的参数之一。

它可以影响接触部件的刚度和稳定性。

通过调整接触刚度系数,可以改变接触部件的响应特性,从而优化设计。

例如,在汽车制动系统中,通过增加刹车盘和刹车片之间的接触刚度系数,可以提高制动效果,减小刹车距离。

问题5:Adams接触刚度系数的计算存在哪些注意事项?在计算Adams接触刚度系数时,需要注意几个关键问题。

首先是接触刚度系数的线性假设。

实际上,接触部件的刚度特性往往是非线性的,因此在线性近似的条件下计算刚度系数可能会引入误差。

其次是实验条件的选取。

要确保选择合适的载荷范围和位移量,以获得准确的结果。

此外,还需要注意测量误差的影响,使用合适的数据处理方法来减小误差。

问题6:如何提高Adams接触刚度系数的精度?为了提高Adams接触刚度系数的计算精度,可以采用以下几种方法。

adams 接触函数 impact

adams 接触函数 impact

adams 接触函数 impactAdams 接触函数 impact 是计算动力学碰撞时常用的一种接触模型,它可以有效地模拟两个物体在碰撞过程中的变形、弹性以及瞬时反应等物理现象。

下面我们就来分步骤地阐述这一模型的相关内容。

第一步:Adams 模型的基本原理Adams 接触函数 impact 主要基于牛顿第三定律,在碰撞过程中两个物体之间存在相互作用力,其中一物体施加给另一物体的力大小等于后者施加给前者的力的大小,只是方向相反。

Adams 模型就是基于这一原理设计的,可以根据物体的形状、材质、速度等参数来计算碰撞过程中的各种变化。

第二步:Adams 模型的具体形式Adams 接触函数 impact 通常有两种形式,一种是瞬间力形式,即模拟物体在碰撞瞬间所受到的总力。

这种模型只考虑碰撞瞬间的动力学效应,忽略了物体在碰撞前后的运动状态以及变形效应。

另一种是持续力形式,即模拟物体在碰撞后受到的持续力。

这种模型考虑了碰撞后物体的变形和相互作用等效应,能够更准确地模拟物体的运动轨迹和反应情况。

第三步:Adams 模型的适用范围Adams 接触函数 impact 主要适用于刚性物体之间的碰撞,对于柔性物体、液体以及气体等的碰撞模拟效果相对较差。

此外,由于该模型只考虑了碰撞瞬间或者持续过程中的动力学效应,因此在处理碰撞后物体变形以及能量损失等方面的效果会有所不足。

第四步:Adams 模型的实际应用Adams 接触函数 impact 在多领域得到了广泛的应用,比如机械设计、运动学仿真、工程分析等方面。

在机械设计中,Adams 模型可以模拟机械零件之间的碰撞和运动轨迹,为设计和改进提供重要的参考依据;在运动学仿真中,Adams 模型可以根据物体的运动状态和相互作用来推断其未来的运动状态,为机器人、车辆等系统中的控制和路径规划提供重要的支持;在工程分析中,Adams 模型可以模拟物体在不同环境中发生的碰撞和变形等效应,为结构优化和故障诊断提供重要的数据支持。

ADAMS中接触的定义及参数设置

ADAMS中接触的定义及参数设置

ADAMS中接触的定义及参数设置一、接触的定义接触力类型1)二维(2D)接触:是指平面几何形体之间的相互作用(比如圆弧、曲线和点)。

2)三维(3D)接触:是指实体之间的相互作用(比如球、圆柱、封闭的shell、拉伸体和旋转体)。

接触力的计算方法1)基于回归的接触算法(Restitution-base contact)。

ADAMS/Solver用这种算法通过惩罚参数与回归系数计算接触力。

惩罚参数施加了单面约束,回归系数决定了接触时的能量损失。

2)基于碰撞函数的接触算法(IMPACT-Function-based contact)。

ADAMS/Solver运用ADAMS函数库中IMPACT函数来计算接触力。

接触碰撞模型碰撞函数的理论计算公式contactF为接触力;△x:两碰撞物体的挤压变形;d为渗入深度;接触参数说明1)Stiffness指定材料刚度。

一般来说,刚度值越大,积分求解越困难。

2)Force Exponent用来计算瞬时法向力中材料刚度项贡献值的指数。

,对于橡胶可取2通常取1.5或更大。

其取值范围为Force Exponent1甚至3;对于金属则常用1.3~1.5。

,通3) Damping定义接触材料的阻尼属性。

取值范围为Damping0常取刚度值的0.1~1﹪4)Penetration Depth定义全阻尼(full damping)时的穿透值。

在零穿越值时,阻尼系数为零;ADAMS/Solver运用三次STEP函数求解这两点之间的阻尼系数。

其取值范围为Penetration Depth≥0;刚度:K越大,两物体渗透的量越小;指数:e越大,两物体渗透的量越大,因为渗透量是小数;阻尼:C越大,渗透量曲线越平滑,碰撞力曲线越平滑;渗透量:§,当实际渗透量大于§时,阻尼值开始完全起作用接触刚度由hertz理论计算Reference:H.M. Lankarani and P.E. Nikravesh, “Continuous Contact ForceModels for Impact Analysis in Multibody Systems”,Nonlinear Dynamics, 5: 193-207, 1994.不同指数的影响:指数影响刚度(斜率)指数影响接触力变化的连续性:各种材料接触碰撞参数推荐值:库伦摩擦特性及参数定义仿真时发生接触穿透现象发生穿透的原因:模型结构:参与接触的零部件结构过于复杂,使得现有判断准则难以正确判断接触是否发生;仿真步长的设置:求解动力学方程组时将接触力并入广义矩阵中求解。

ADAMS接触力

ADAMS接触力

ADAMS接触力ADAMS中的接触力(contact force)可用来描述运动物体接触时的相互作用力.在ADAMS中有如下两类接触力:1)二维(2D)接触:是指平面几何形体之间的相互作用(比如圆弧、曲线和点).2)三维(3D)接触:是指实体之间的相互作用(比如球、圆柱、封闭的shell、拉伸体和旋转体)。

Contact force运用两种不同的方法计算法向力:1)基于回归的接触算法(Restitution-base contact).ADAMS/Solver用这种算法通过惩罚参数与回归系数计算接触力。

惩罚参数施加了单面约束,回归系数决定了接触时的能量损失。

2)基于碰撞函数的接触算法(IMPACT—Function-based contact)。

ADAMS/Solver运用ADAMS函数库中IMPACT函数来计算接触力.点击力库的按钮contact force,弹出Create Contact对话框,图1为对话框截取的部分内容:图1下面只对应用较广的IMPACT型接触力的各参数作一说明,其参数如图1所示:1)Stiffness指定材料刚度。

一般来说,刚度值越大,积分求解越困难。

2)Force Exponent用来计算瞬时法向力中材料刚度项贡献值的指数。

通常取1。

5或更≥,对于橡胶可取2甚至3;对于金属则常用1.3~1。

5。

大。

其取值范围为Force Exponent1≥,通常取刚度值的0。

3)Damping定义接触材料的阻尼属性.取值范围为Damping01~1﹪4)Penetration Depth定义全阻尼(full damping)时的穿透值。

在零穿越值时,阻尼系数为零;ADAMS/Solver运用三次STEP函数求解这两点之间的阻尼系数.其取值范围为≥Penetration Depth0下例为某金属材料在不同单位下的参数设置Stiffness 100000N/mm 1e8N/mExponent 1.3~1。

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Contact Modeling in ADAMS
Todd McDevitt, Ph.D., P.E.
July 25, 2000
Problem Description
F
(1)
Rigid Body 1
Rigid Body 2
(1) c ( 2) c
r
(1)
r
r F
M ( 2)
r
( 2)
M (1)

F
kn
kn
Rigid Body 2
c max
c
c
d
kn g
n
viscous ห้องสมุดไป่ตู้amping contribution
k(x 1 x) n STEP(x, x 1 d, c max , x1 ,0) * x IMPACT= 0
: x x1 : x x1
IMPACT Function

Define contact force parameters.
Define normal and frictional force parameters.
Workshop: Pawl to Gear Tooth Contact
Create surrogate spline
Access Geometric Modeling panel.
Workshop: Pawl to Gear Tooth Contact

You are viewing the gear tooth - parking pawl interface The model is complete except for a curve-to-curve unilateral contact constraint between the RED gear tooth and the parking pawl. YOUR TASK: create this missing contact constraint.

The IMPACT function allows the analyst to introduce a local, 1D deformable continuum model at the contact interface.
Consider the Hertzian solution for two contacting spheres:
Workshop: Pawl to Gear Tooth Contact

Start ADAMS/VIEW.
At the UNIX prompt:
• •

cd ppm
adams101 -c aview ru-s i e
Read in command file.
Click Import a file; then click OK.
no penetration compressive normal contact force no penetration, no force
persistency condition
g
FN
Unilateral Normal Contact Constraints


IDEA: variational inequality
g (t ) min x (1) ( , t ) x ( 2 ) ( , t )

Contact basis n (1) outward normal
x (1) t (1) t ( 2 ) Fc Fn n (1) Ft t (1)

Define contact force parameters.
Define normal and frictional force parameters.
Workshop: Pawl to Gear Tooth Contact

Objective:
Introduce the mechanics of creating contact constraints in ADAMS/VIEW.
From the File Import dialog box,
• • •
enter ppm.cmd in the File to Read field check the Update Screen box uncheck the Display Model Upon Completion box
Penalty Regularization
Introduce the scalar quantity kn .
Fn k n g


As k n , the constraint error 0.
kn
g
Fn
constraint error
IMPACT Function
k n
Rigid Body 1
(1) c
( 2) c
EOM m (i )(i ) F (i ) Fc(i ) r (i ) (i ) H (i ) M (i ) r (i ) F (i ) rc Fc
r t 0 ro r t 0 v o

t [0, T ]
from the cascading menus.
Workshop: Pawl to Gear Tooth Contact
Edit spline control points
Click on Click on
to access point Location Table. and select file bspline_t8.dat.

Build -> Bodies/Geometries
Select the Spline tool
.
Add a closed spline to an existing part.
• • •
Pick the body: gear. Pick 8 arbitrary points with the left mouse button. Create (end) with right mouse button.
Edit spline
Click on
to recalculate segments.
Change reference marker to .park.gear.MAR4197223. Click on OK in the Modify Geometric Spline panel.
Workshop: Pawl to Gear Tooth Contact
Edit spline
Access Modify Geometric Spline panel.
• •
Right click on surrogate spline. Select Bspline: GCURVE_27471 -> Modify

Concluding Remarks
3 Steps to Automatic Contact Constraints

Define geometry.
points, curves, circles, planes, spheres

Define contact force element.
Select type of contact manifold, i.e, plane, curve, etc. Identify contact manifolds. Verify outward normals.
c
c
Outline

Introduction & Motivation
Theoretical Background Contact Modeling in ADAMS/VIEW
Workshop: Pawl to Gear Tooth Contact

Friction Numerical Issues & Debugging Contact Models
t [0, T ]
F ( 2)

Fc(1) Fc( 2) Fc
Plus unilateral contact conditions
Contact Kinematics
R3 O
Rigid Body 1
x
(1)
x
( 2)

Rigid Body 2
g
n(1)


t (1)

Gap function g (t ) signg (t ) g (t ) , where

3 Steps to Automatic Contact Constraints

Define geometry.
points, curves, circles, planes, spheres

Define contact force element.
Select type of contact manifold, i.e, plane, curve, etc. Identify contact manifolds. Verify outward normals.
k(x 1 x) n
n>1 n=1 n<1
k
unfriendly derivative
working range
1
(x 1 x)
: x x1 : x x1
k(x 1 x) n STEP(x, x 1 d, c max , x1 ,0) * x IMPACT= 0
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