机械系统的建模和结构分析

Measure 和 Request 的比较
Measures:
Requests:
• 测量一个分量.
可测量6个分量.
• 预 速先 度定、义各种不同的类型. 只有4种类型：位移、
加速度和力.
• 仿真过程中和仿真后都可用. 只在仿真后观察.
• 相应于ADAMS/Solver 中 相应于REQUEST语句.
仿真的步骤
• 模型合理性检查： • 确定需要的仿真输出： • 设置仿真的类型和控制参数： • 仿真、调试： • 分析结果的管理：
模型合理性检查
• ToolsModel Verify 模型自由度、冗余约束检查 ToolsModel Topology Map 零件的联接关系 状态栏Information按钮 都会弹出模型信息窗口
Main menu->plot->Bode
Bode 图
• 转换函数法：
• Transfer Functions Coefficient • TFSISO (ADAMS 格式单输入、单输出传递函数)
• 矩阵法
• ADAMS Linear State Matrix：用线性化模型的状态矩阵 • ADAMS Matrix
ppt_gs.gra – 包含模型、仿真结果的图形文件。 ppt_gs.req – Request 文件 ppt_gs.cmd – 包含模型、仿真结果的命令文件。 • FileImport：将文件装入后处理。 • 进行各种操作练习。
数据处理
• Filtering Curve Data • Performing FFT Functions • Constructing Bode Plots
• Presenting Results – 生动、形象地演示仿真结果， 还可产生动画短片，用于其它演示。
启动 PPT
• Start menu ProgramsADAMS 11.0 APostProcessorPostProcessor.
• ADAMS/AVIEW: Main ToolboxPPT 图标
VARIABLE语句、VARVAL
函数和REQUEST语句.
设置仿真的类型、方式和控制参数
• 类型：静力、运动、动力学、装配、线性 • 方式：交互式( Interactive )和剧本式( Script ) • 仿真时间和步长： • 利用传感器 Sensor 触发预定的事件，控制仿真过
程。 • 设置仿真中初始条件、求解方法、精度、显示、
机械系统的建模和结构分析
•仿真的类型
• Dynamic – 动力仿真：系统在外力和激励作用下 求解位移、速度、加速度和约束反力。自由度必 须大于等于1。ADAMS/Solver 解一组非线性微分 和代数方程。
• Kinematic – 运动仿真：确定系统的运动范围，并 不考虑力的作用。只求解一组缩减的代数方程。 自由度必须等于零。
• 输入输出信号对法：
• Time Domain Measure: 用测量定义系统输入、输出 • Time Domain Result set Components：用仿真输出定义系
统
谢谢观看
定义函数表达式
• 在一个请求中最多可定义6个函数，F1, F5 ADAMS 保留用以存放函数值。
• 例： f1 = (blank：存放f1 - f3的值) f2 = “0.5*17.49*VM(mar15, mar27)**2” f3 = “FX(mar18, mar19, mar1) *DX(mar18,
• S置ta。tic速–度静和力加仿速真度：设确为定零系，统所在以力不作考用虑下惯的性平力衡。位 • Assemble – 装配仿真：检查约束和初始条件是否
合理。也称初始条件仿真。 • Linear – 线性仿真：将非线性动力方程在某运行
点线性化，以确定固有频率、振型。必须要有 ADAMS/Linear模块才能进行。
Post Processor 后处理器
后处理
• Debugging - ADAMS/PostProcessor 通过动画、图 形帮助你调试模型。
• Validating – 输入物理样机的数据和曲线图与仿真 结果比较，以评价仿真的有效性。
• Refining – 比较不同的仿真结果，以确定更好的模 型。
mar19, mar1)” f4 = “FX(mar18, mar19, mar1)/TIME” f5 = (blank: 存放f6 - f8的值) f6 = “AZ(mar7, mar8)” f7 = “JOINT(joi26, mar7, fy, mar99)” f8 = “MOTION(joi26, mar7, tz, mar99)”
曲线
动画
ADAMS / PostProcessor Window
Toolbar
• 主工具箱： • 曲线编辑工具箱： • 统计工具箱：
曲线编辑工具箱
• 曲线相加、减、乘，绝对值，比例，负值 • 曲线插值、偏移、对准 • 微分、积分 • 样条、显示数据标记 • 滤波：低通、高通、带通、带阻 • FFT
统计工具箱
• 实时显示数据点x, y 坐标、斜率
• X Y Slope
• 最大值、最小值、平均值、均方根值
• Min Max Avg RMS
动画显示、控制和输出
• 动画 • 设置选项：光标、坐标系、标题等 • 设置照相机 • 记录动画 • 从叠显示多个动画
练习用文件
• 将ADAMS 11.0 \ PPT \Example目录中的文件拷贝到你的工作目录： 汽车悬架系统仿真的后处理的文件：
坐标系的方位，如相继的回转、欧拉参数、方 向余弦等。 • Included angle 角度：由空间的三点确定。 • Range 范围：统计其它测量的特性，如最大值、 最小值、平均值等。
创建、修改测量
创建、修改测量例：点-点
测量图形的处理
请求 requests
• 通过请求获得仿真的标准输出的信息：位移、速度、 加速度、力。
真的步长，求解易于收敛和取得碰撞力的值。. • 改变输入：例如在汽车运动仿真时改变状态，从直
线运动改为转弯、掉头。 • 改变模型拓朴结构：例如可创建一传感器监视某约
束反力，当它超过给定值后即让两构件脱离。
分析结果的管理
• 保存仿真分析结果：存入数据库， 或换名保存。
• 删除仿真结果。
ADAMS/PPT
滤波 Filtering
• Butterworth filter - butter() in MATLAB
H (s)H (s)
1 (s
1
j ) 2 N
,Hale Waihona Puke Baidu
N 为滤波器阶次
• Transfer function - A filter you define by directly specifying the coefficients of a transfer function.
调试、结果输出等条件。
仿真工具箱
返回、停止、开始仿真按钮 仿真类型：动力、静力、运动 仿真结束时间、仿真持续时间 仿真步数
平衡测试
重复仿真
调试（表格、打印输出）
交互仿真
按剧本仿真
动画控制
仿真设置
Add Sensors
可用 Sensors 触发特殊事件，如：
• 停止仿真：如当一杆件到达指定位置即停止仿真。 • 改变控制求解的参数：如两物体碰撞之前，减少仿
• 运动副的运动、约束反力。 • 施加的运动、力等。 • 测量 Measure： • 请求 Request:
测量的类型
• Object 对象 ：零件、力、约束的特性。 • Point 点：相对全局坐标系的位置，作用在该点
的合力。 • Point-to-point 点对点：点对点的运动特性，如
距离、相对速度和相对加速度。 • Orientation 方位：标记坐标系相对另一个标记
ADAMS / PPT 输入文件
• ADAMS/View： command (.cmd) 模型文件 • ADAMS/Solver：
Dataset (.adm) – 用ADL语言的模型文件 Analysis：
Graphics – .gra Request – .req Results –- .res • Numeric data： ASCII 文件 • Wavefront objects, Stereolithography, render, and shell： Polygonal representation of surfaces.
H (s)
b1 a1
b2s b3s2 ... bmsm a2s a3s2 ... ansn
FFT
Main menu->plot->FFT
FFT
• FFTMAG FFT算法得到的幅值。 • FFTPHASE FFT算法得到的相位角 • PSD 确定信号频率组成中的能量分布
Bode 图
• 也可定义其它量：如压力、功、能量、动量等。 • 要指定度量位移、速度、加速度、力的坐标系标记。 • 创建一组函数表达式定义需要的输出。 • 用户自定义子程序 REQSUB 可定义非标准输出。 • ADAMS/Solver 在仿真的每一步产生输出结果。 • 跟测量不同，必须在仿真之前创建 requests，创建后
可用于不同的仿真。
Creating a Request
Build menu Measure REQUEST New.
• Predefined Data Type and Marker
• Specifying Function Expressions
• Specifying a Subroutine
• ToolsTable Editor 检查、修改各个对象 • ToolsDatabase Navigator
Information
Table Editor
Database Navigator
仿真结果集
• 各种对象的基本信息：如构件质心的位置、速 度、加速度、角速度、角加速度，动能、动量 矩等。