基于ADAMS和SolidWorks的离心式飞球调速器的仿真分析
基于ADAMS的机械四连杆机构运动仿真分析
基于ADAMS的机械四连杆机构运动仿真分析1. 引言1.1 背景介绍机械四连杆机构是一种常见的机械系统，由四个连杆组成，通过铰链连接在一起。
该机构具有简单结构、运动灵活等特点，广泛应用于工程领域中的机械传动系统、转动机械装置等。
随着现代工程技术的发展，人们对机械四连杆机构的运动性能和工作特性提出了更高的要求。
利用ADAMS软件进行机械四连杆机构的运动仿真分析已成为一种常用的研究方法。
通过仿真分析，可以全面地了解机构在不同工况下的运动规律和性能特点，为设计优化和故障分析提供重要依据。
1.2 研究目的本文旨在利用ADAMS软件对机械四连杆机构进行运动仿真分析，探讨其运动规律及特性。
通过建立机构的数学模型，模拟机构在不同工况下的运动状态，分析机构的运动学性能和动力学特性，为设计优化提供理论支持。
借助ADAMS软件的功能，对机构进行参数优化，使机构的性能达到最佳状态。
本文研究的目的包括：1. 分析机械四连杆机构的运动规律，揭示其运动特性；2. 探讨机构在不同工况下的运动状态和特点，评估机构的性能；3. 基于仿真结果，进行参数优化，提高机构的工作效率和稳定性；4. 对机构可能出现的故障进行分析，为机构的维护和保养提供参考。
通过对机械四连杆机构的运动仿真分析，旨在为机械工程师提供设计和优化机构的参考，促进机械系统的创新和发展。
1.3 研究方法研究方法是本文的关键部分，主要包括以下几个步骤：（1）了解ADAMS软件的基本原理和使用方法，包括建模、设置参数、运动仿真等操作。
（2）建立四连杆机构的三维模型，并根据实际情况设置各个连杆的长度、质量、摩擦系数等参数。
（3）设定机构的初始条件和约束条件，如应用驱动力、初始速度、固定关节等，以模拟机构的运动过程。
（4）进行仿真分析，观察四连杆机构在不同驱动力、摩擦系数下的运动情况，包括角速度、位移、加速度等参数的变化。
（5）分析和比较仿真结果，探讨四连杆机构运动特性的影响因素，如摩擦力、驱动力大小、连杆长度等，并对结果进行合理解释。
基于ADAMS和ANSYS的带动态仿真分析
基于ADAMS和ANSYS的带动态仿真分析张建;王颖【摘要】运用ADAMS软件和ANSYS软件对带进行了动态仿真,由于带是柔性体,必须建立带的柔性体模型,只有建立正确的模型,才能仿真出精确的结果.采用Solidworks进行建模,将模型存为x-t格式,再利用ANSYS软件建立MNF模态中性文件,然后将其导入到ADMAS环境中进行动态仿真,对带的设计、精确计算提供了一种科学的方法.%Dynamic simulation of the belt using ADAMS software and ANSYS software was carried out by establishing a correct model with Solidworks software,and the modal was made neutral file to provide a scientific method for belt design.【期刊名称】《兰州工业学院学报》【年(卷),期】2011(018)004【总页数】3页(P13-15)【关键词】带;仿真;柔性体;MNF（模态中性文件）;ADAMS;ANSYS【作者】张建;王颖【作者单位】毕节地区工业学校,贵州毕节551700;毕节地区工业学校,贵州毕节551700【正文语种】中文【中图分类】TH132.3ADAMS的理论基础是多刚体理论，虽然ADAMS提供了柔性连杆这种柔性体，但在ADAMS中柔性体是利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节点的自由度，这些单元节点的弹性变形可近似的用少量模态的线性组合来表示，它不适合用来建立带的模型.由于带是柔性体，其部件对整个系统产生很大的影响，在ADAMS软件中进行仿真时采用柔性体会使仿真结果更精确，利用ANSYS软件可以方便简洁的生成MNF文件，对系统动力分析而言，结构本身的弹性变形与系统的宏观刚体运动同等重要，故必须建立带的柔性体模型.在ADAMS中可以实现同时包含刚体和柔体的动力学分析，此种方法必须要用到ADAMS-ANSYS接口［1-2］.带的建模，除了可利用有限元软件计算MNF文件产生柔性体外，ADAMS专门开发了一个可以直接在ADAMS中创建MNF文件的模块ADAMS/ AutoFlex.不过利用ADAMS/AutoFlex创建的柔性体的几何外形都比较简单，不适合带的建模，对于复杂的柔性体，还需要在有限元软件中生成.由于ADAMS用模态柔性来描述物体的弹性，它将物体的弹性变形分解为相对于物体坐标系的弹性小变形和物体坐标系经历的非线性整体移动和转动，本文利用ANSYS软件来生成模态中性文件，然后导入到ADAMS中.1.1 带模型的建立在建模时，一定要注意单位统一，否则会发生刚性体和柔性体替换时不完全重合的情况，在ANSYS软件中建立柔性体部件的模型，并生成ADAMS软件所需要的模态中性文件，由于在ANSYS软件中建立复杂模型不是该软件的优势，因此本文采用功能强大的三维软件Solidworks［3］进行建模，然后将其模型保存为“x-t”格式，以便导入到ANSYS软件中.1.2 带网格的划分将导入的带模型在ANSYS软件环境下赋予模型材料特性，材料为改性聚酰胺［2］，材料参数如图1所示，同时还要对带模型进行网格划分，然后将生成的模型在Solution\ADAMS Connection\Export to ADAMS命令流程下输出到ADAMS软件中［4］，其输出MNF文件格式如图2所示.1.3 柔性体替换刚性体在ADAMS软件中建立好刚性体模型，读入MNF文件，将原先在ADAMS中的刚性模型用柔性体模型替换，其命令流程为:Build\Flexible Bodies\ Rigid to Fle，替换的结果如图3所示.替换后给带和带轮添加载荷后进行动力学仿真，带的模态仿真如图4所示.带在工作的过程中，因传递载荷而产生的第一种应力——拉应力;当传动带以切线速度沿着带轮轮缘作圆周运动时，由带的质量引起离心力，由于离心力的存在，使带产生附加的第二种应力——离心应力;皮带绕带轮弯曲产生第三种应力——弯曲应力，带的总应力为上述三种应力之和.由于在拉、弯应力周期性地作用下，带易产生疲劳破坏现象，在带工作上一段时间之后，就会出现裂纹、脱层、松散，直至断裂等现象，逐渐恶性循环以致不能使用，影响带的工作寿命［5］.因此对影响带失效形式之一的带的应力进行有限元分析，仿真后得到带的应力云图如图5所示. 3.1 初张力带疲劳破坏是带传动主要失效形式之一，在传动过程中，与其它机械零件一样，传动带疲劳破坏也是工作中交变应力长期影响的结果，与交变应力的幅值、频率、循环次数及特性等有关.传动带初张力对带的寿命有显著影响，即使初张力产生的应力变化并不大，但传动带寿命的变化却很剧烈.所以适当降低初张力，可大幅度延长传动带的寿命，当然，降低初张力会降低传动带的传动能力.3.2 小带轮直径传动带的弯曲应力与带轮直径有关，特别是小带轮直径，而弯曲应力对传动带寿命有较大影响，另外，随着带轮直径的减少，传动带的温度就显著升高，同样会使传动带的寿命降低.3.3 有效载荷带传动的有效载荷增加，传动带的应力也相应增加.同时，有效载荷增加亦会加大弹性变形，导致传动带的发热加剧，同样将影响传动带的寿命.从带的模态图和应力图中可以看出，最大的应力发生在带绕上带轮处，同时弯曲应力影响最大，因为带在工作过程中，带进入带轮时，由平直变弯曲，离开时又由弯曲变平直，形成周期性交变循环情况，这种现象容易引起带的疲劳失效.因此，在带的设计中必须严格控制弯曲应力这一参数，在设计带传动时，带轮直径不易过小，否则容易使带内的弯曲应力增大，导致带的疲劳强度下降，影响工作寿命.本文利用了Solidworks软件对带进行建模，再利用ANSYS软件来生成模态中性文件，并将MNF文件导入到ADMAS环境中进行仿真.得到了带的最大应力发生在带绕上带轮处，同时更直观地观察到弯曲应力，此种方法对带的设计、精确计算提供了科学的方法和依据，简化了产品的设计开发过程，降低了开发成本，获得了最优化的设计产品，同时还可以大幅度地提高设计质量.【相关文献】［1］郑建荣.ADAM虚拟样机技术入门与提高［M］.北京:机械工业出版社，2002.［2］李增刚.ADAMS入门详解与实例［M］.北京:国防工业出版社，2006.［3］郑长松，谢昱北，郭军.Solidworks 2006中文版机械设计高级应用实例［M］.北京:机械工业出版社，2006.［4］王新荣.ANSYS有限元基础教程［M］.北京:电子工业出版社，2011.［5］王少怀.机械设计师手册［M］.北京:电子工业出版社，2006.。
adams运动仿真分析
基于Adams的机器人仿真xxxxxx.xx摘要：机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学技术的产物，用来协助或代替人类工作。
机器人可用于生产制造业，可以替代人从事危险的工作。
它在制造业、医学、农业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途，研究和开发一套机器人仿真系统是非常必要的。
adams是虚拟样机领域非常优秀的软件，它能根据实际运动系统建造仿真虚拟样机，在物理样机建造之前分析出系统的工作性能，并能方便地改进和优化。
本文简要分析了虚拟样机技术和机器人国内外发展的现状和趋势并提出阐述了研究意义。
关键词：机器人，虚拟样机，仿真，adamsThe Robot Based On Adams SimulationWu XiaoyongWuhan Polytechnic University . WuhanAbstract: the robot is advanced integration of cybernetics, machinery and electronics, computer, material and the product of bionics technology, used to assist or replace human work. The robot can be used in the production of manufacturing industry, can replace people engaged in dangerous job. It in manufacturing, medicine, agriculture, construction and even military, etc all have important USES, research and develop a set of robot simulation system is very necessary. Adams virtual prototype field is very good software, it can according to the actual motion system building simulation in virtual prototype, physical prototype was built before the analysis of system performance, and can easily improvement and optimization. This paper briefly analyzes the virtual prototype technology and the present situation of the development of robots at home and abroad and the trend and puts forward the significance of the research paper.Keywords: robot, virtual prototype, simulation, Adams0.引言机器人技术是近几十年来迅速发展起来的一门高技术，它综合了机械与精密机械、微电子与计算机、自动控制与驱动、传感与信息处理以及人工智能等多种学科的最新研究成果，是典型的机电一体化技术，是目前科技发展最活跃的领域之一。
ADAMS中的动平衡仿真分析
40.88 454.22 2835.5 57.82 640.42 4085.9 18.24 202.66 1266.6
41.12 456.84 2855.2 58.45 648.24 4212.4 26.98 299.26 1870.4
41.12 456.84 2853.7 58.45 645.19 4080.3 15.64 173.25 1082.9
α ：斜盘的倾角
N ：活塞的列数
θ ：主轴的转角
对于 6sxx 变排量压缩机，往复惯性力不仅随主轴的转速而变且随斜盘倾角不同而变化。
通过对 2－1 式的分析可以发现：除了仅有一列活塞时往复惯性力不为零外，当活塞列数为
两列和两列以上时，只要活塞是均布的，则活塞的总往复惯性力等于零。
任意 N 列活塞的总往复惯性力矩：
尺寸已经相当大，由此产生的回转离心惯性力矩也很大。在该变排量压缩机的结构设计中，为
了减小大倾角和高转速时活塞往复运动产生的较大有害惯性力矩，特使斜盘及与斜盘装配在一
InertiaTorque_x_5_12
InertiaTorque_y_5_12
Torque(N.mm)
Torque(N.mm)
Time(s)
2 5 和 12 度时 X 向(径向)三种转速 动不平衡力矩变化趋势曲线
InertiaTorque_x_20
Time(s)
图 图 3 5 和 12 度时 Y 向(径向)三种转速
；OY 轴垂直于主轴中心线，正向向上；OX 轴水平向，整个坐标系符合右手螺旋定则。 任意 N 列活塞的总往复惯性力：
∑ ∑ Fg
=
N
Fgi
i =1
N
=m ⋅ R ⋅ω 2 ⋅ tgα ⋅ cos[θ
离心式限速差速器设计及仿真分析本科生毕业设计
全日制一般本科生毕业设计离心式限速差速器设计及仿真分析DESIGN AND SIMULATION ANALYSIS OF THE CENTRIFUGALLIMITED SLIP DIFFERENTIAL湖南农业大学全日制一般本科生毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文（设计）是本人在指导教师的指导下，进行研究工作所取得的功效，功效不存在知识产权争议。
除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品功效。
对本文的研究做出重要奉献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
毕业论文（设计）作者签名：年月日目录摘要 (1)关键词 (1)1前言 (1)1.1研究目的及意义 (6)1.2差速器 (7)1.3限滑（限速）差速器 (3)1.4国内外研究现状 (3)1.4.1扭力感应式 (7)1.4.2螺旋齿轮式 (4)1.4.3滚珠锁定式 (8)1.4.4黏性耦合式 (8)1.4.5机械式…………………………………………………………………………8 2 离心式限速差速器的大体原理及方案的确信 (9)2.1对称式圆锥行星齿轮差速器的差速原理 (9)2.2离心锁止机构方案的确信 (10)3 差速器齿轮要紧参数的选择与计算 (11)3.1 差速器齿轮的大体参数的选择 (11)3.1.1行星齿轮数量的选择 (11)3.1.2行星齿轮球面半径R B的确信 (11)3.1.3行星齿轮与半轴齿轮的选择 (12)3.1.4差速器圆锥齿轮模数及半轴齿轮节圆直径的初步确信 (13)3.1.5压力角α (13)3.1.6行星齿轮安装孔的直径及其深度L (13)3.2差速器齿轮的强度计算 (16)3.3差速器齿轮的材料 (16)4 驱动半轴的设计 (17)4.1半浮式半轴杆部半径的确信 (17)4.2半轴花键的强度计算 (18)4.3半轴其他要紧参数的选择 (19)4.4半轴的结构设计及材料与热处置………………………………………………19 5 离心锁止机构的设计 (20)5.1离心飞锤结构形式的选择 (20)5.2离心飞锤的设计与计算 (20)5.2.1飞锤在静态下重心位置的确信 (21)5.2.2飞锤介入转速的确信 (21)5.3 调速弹簧的设计 (22)6 直齿圆锥齿轮的仿真分析 (23)6.1 直齿圆锥齿轮参数化建模 (20)6.1.1直齿圆锥齿轮建模原理 (20)6.1.2直齿圆锥齿轮的大体参数 (20)6.2 锥齿轮建模方式 (24)6.2.1建模步骤 (24)6.2.2齿轮模型的生成 (25)6.3 齿轮有限元分析 (26)6.3.1齿轮有限元分析概述 (26)6.3.2有限元模型的成立及优化处置 (27)6.3.3有限元分析 (24)6.4 小结 (29)9 结论 (26)参考文献 (26)致谢 (27)离心式限速差速器设计及仿真分析学生：陈权瑞指导教师：李军政(湖南农业大学工学院，长沙 410128)摘要：本文设计研究了离心式限速差速器，其目的是在一般差速器基础上增加一套离心机构，使差速器在必然条件下锁止差速从而限制车轮滑动，以应付特定情形。
基于ADAMS飞行动力学仿真.
江苏航空2010增刊基于ADAMS 飞行动力学仿真王杰韩景龙(南京航空航天大学航空宇航学院, 南京, 210016摘要:在虚拟样机分析软件A DA M S 平台上建立折叠翼飞机的动力学模型, 根据当前飞行状态, 利用G FO SU B 编写空气动力计算子程序, 同时在M AT LAB/Simulink 中设计控制模块, 定义控制模块与动力学模型之间的接口参数, 在M A T L A B 环境下进行交互式联合仿真, 成功实现了折叠翼飞行器动力学仿真。
关键词:折叠翼; A DA M S; 动力学仿真引言传统的飞行器设计通常采用小幅度改变机翼外形的方法, 如采用前缘缝翼、后缘襟翼、变后掠角、变翼型弯度、变展长等方法, 以适应起降、巡航和高速飞行等不同的飞行状态。
但这种方法机构复杂、功能受限、效率较低, 难以适应较广范围内飞行条件的变化。
然而可折叠飞行器可以在不同飞行环境下通过大幅度的改变机翼形状来完成特定的飞行任务, 机翼全部展开以得到大的升阻比, 长的留空时间, 利于起飞或巡航; 在高速或机动飞行时, 机翼折叠以减小飞行阻力, 以得到高的冲刺速度。
在未来的飞行器的研制与开发过程中, 折叠翼飞行器将是其中重要的组成部分。
ADAMS 用户子程序更具有通用性, 可以利用编程语言来定义模型元素或者特定的输出。
用户可以将函数表达式写成子程序的形式并将其与ADAMS/View 连接, 它具有函数表达式所没有的通用性和灵活性。
采用Rog er 有理函数拟合法, 由NA ST RAN 偶极子格网法求得的若干折减频率下的非定常气动力系数矩阵, 导出任意运动情况下的非定常气动力近似表达式。
根据当前时刻下的飞行状态, 通过自编FORTRAN 格式的ADAM S GFOSUB 子程序, 将包括初始气动力在内空气动力加载到柔性体各个节点上, 模拟真实飞行状态。
通过ADAM S . Solv er 求解器可求得当前时刻步的位移、速度、加速度。
ADAMS实例仿真解析
参考文献
【1】《虚拟样机技术与ADAMS应用实例教程》-----北京航空航天大学出版社。
【2】《MD ADAMS虚拟样机从入门到精通》---------机械工业出版社。
模型建立··························································3
约束添加··························································9
运动添加··························································11
模型仿真··························································14
小结······························································17
参考文献··························································17
小 结
通过利用ADAMS对旋转机的虚拟建模以及仿真分析，我们可以对选钻机的工作情况有一个较为真实的了解，对我们以后设计选钻机有很大的帮助，可以大幅度上减少我们的作业时间，极大地提高了我们的工作效率，而且很大程度上减少了设计错误。
ADAMS是一款虚拟仿真软件，一直受到各行各业的广泛青睐，对设计及分析有很大帮助，是工程上不可缺少的一款软件，而且在市场上，一直备受欢迎。ADAMS本身也在随着社会科技的发展不断更新，不断地为社会服务。
基于SolidWorks和ADAMS的折剪机床虚拟样机建模与仿真
建立 折 剪 机 床 虚 拟 样 机 模 型 之 前 , 首 先 利 用 SolidWorks提供的拉伸 、旋转 、放样 、扫描等操作命 令建立各零部件模型 ; 然后按照机床各零部件间的装 配与配合关系 , 采用自底向上的装配技术对各零件的 三维实体模型进行虚拟装配 , 得到整机的三维实体虚 拟装配模型 , 如图 1 所示 。利用 SolidWorks提供的 “干涉检查 ”和 “物理模拟 ”工具对装配模型进行静 态干涉检查和动态碰撞检查 , 以便从中发现问题并及 时修改 [3 ] 。
2009年 3月 第 37卷 第 3期
机床与液压
MACH INE TOOL & HYDRAUL S
M a r12009 Vol137 No13
基于 SolidWorks和 ADAMS的折剪机床虚拟样机建模与仿真
安美玲
(兰州工业高等专科学校机械工程系 , 甘肃兰州 730050)
摘要 : 在折剪机床开发研究中 , 利用 SolidWorks和 ADAM S对折剪机床进行了几何建模和动态仿真 , 实现了在设计阶 段就对产品的性能进行预测 , 从而在虚拟环境中完成折剪机床的可行性研究和设计 , 简化了设计过程 , 缩短了研制周期 , 提高了设计质量 。
关键词 : 折剪机床 ; 虚拟装配 ; 虚拟样机 ; 建模与仿真 中图分类号 : TP205 文献标识码 : B 文章编号 : 1001 - 3881 (2009) 3 - 144 - 2
基于Adams与Matlab的四旋翼飞行器控制仿真_胡锦添
应用技术2012年第5期自动化与信息工程 25基于Adams 与Matlab 的四旋翼飞行器控制仿真胡锦添 舒怀林（广州大学机械与电气工程学院）摘要：为了避免推导四旋翼飞行器动力学方程的繁琐过程，提高其机械系统与控制系统的设计效率，在三维绘图软件Solidworks 中建立四旋翼飞行器的实体模型，然后通过动力学仿真软件Adams 的接口模块Adams/control 与Matlab 进行数据交换，利用Matlab/Simulink 搭建了四旋翼飞行器控制系统的仿真平台，最终实现基于Matlab 与Adams 的四旋翼飞行器的联合动态仿真。
同时验证了该系统具有良好的响应特性与跟踪特性，体现了Adams 与Matlab 联合仿真的可行性与优越性。
关键词：四旋翼；飞行器；Adams ；Matlab ；控制仿真0 前言四旋翼飞行器是一种四螺旋桨驱动的、可垂直升降的飞行器，这种结构被广泛用于微小型无人飞行器的设计，具有重要的军用和民用价值。
它同时也具有欠驱动、多变量、强耦合、非线性和不确定等复杂特性。
近年来，随着新型材料、微机电、微惯导以及飞行控制等技术的进步，四旋翼飞行器得到了迅速发展，逐渐成为人们关注的焦点[1]。
Adams 软件是美国MDI 公司开发的虚拟样机分析软件，它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，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，更具有开放性的程序结构和多种接口，方便进行二次开发。
但是对于控制系统的设计，Adams 只能处理一般的简单控制环节。
相比之下，Matlab 能够处理各种复杂的高级控制环节，如智能控制系统。
如果能充分发挥两者的特点，结合在一起使用，这将给复杂机电系统的设计提供一种新方法[2-3]。
本文利用Adams 软件和Matlab 软件，对四旋翼飞行器及其控制系统进行联合仿真。
利用Matlab/Simulink 模块搭建了四旋翼飞行器控制系统的仿真平台，实现基于Matlab 与Adams 的四旋翼飞行器的联合动态仿真，避免了推导四旋翼飞行器的动力学方程的繁琐过程，提高了四旋翼飞行器设计效率。
利用ADAMS进行动态仿真分析的一般方法和过程111
基于ADAMS软件进行动态仿真分析的一般方法和过程摘要：本文通过对相关资料的总结归纳，介绍了虚拟样机的发展现况、ADAMS软件、特点以及利用其进行动态仿真的一般方法和过程。
并结合多功能开沟机液压系统进行了建模与仿真分析。
关键词：仿真 ADAMS 优化虚拟样机1、前言随着近代科学技术的发展，工程设计的理论、方法和手段都发生了很大的变化。
从计算机辅助工程(CAE)的广泛应用，到并行工程(CE)思想的提出与推行，从根本上改变了传统的设计方法，极大地促进了制造业的发展和革命。
但与此同时，人们已清楚地认识到：即使系统中的每个零部件都是经过优化的，也不能保证整个系统的性能是良好的，即系统级的优化绝不是系统中各部件优化的简单叠加。
于是，由CAX/DFX等技术发展而来，以系统建模、仿真技术为核心的虚拟样机技术(Virtual Prototyping)得到了迅速发展，并正成为各国纷纷研究的新的热点。
虚拟样机技术(Virtual Prototyping Technology)是当前设计制造领域的一项新技术，其应用涉及到汽车制造、工程机械、航空航天、造船、航海、机械电子、通用机械等众多领域。
它利用计算机软件建立机械系统的三维实体模型和运动学及动力学模型，分析和评估机械系统的性能，从而为机械产品的设计和制造提供依据。
虚拟样机技术可使产品设计人员在各种虚拟环境中真实地模拟产品整体的运动及受力情况，快速分析多种设计方案，进行物理样机而言难以进行或根本无法进行的试验，直到获得系统的最佳设计方案为止。
虚拟样机技术的应用贯穿着整个设计过程中，它可以用在概念设计和方案论证中，设计者可以把自己的经验与想象结合在虚拟样机里，让想象力和创造力得到充分地发挥。
用虚拟样机替代物理样机，不但可以缩短开发周期而且设计效率也得到了很大的提高。
本文以ADAMS为平台，简单说明一下进行虚拟样机的动态仿真分析的一般方法和过程。
2、ADAMS软件简介及特点ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System)软件，是由美国机械动力公司(Mechanical Dynamics Inc，现已经并入美国MSC公司)开发的最优秀的机械系统动态仿真软件，是目前世界上最具权威性的，使用范围最广的机械系统动力学分析软件，在全球占有率最高。
基于ADAMS的曲柄压力机运动特性分析与仿真
基于ADAMS的曲柄压力机运动特性分析与仿真曲柄压力机是一种常见的工业机械设备，主要用于薄板或板材的冲孔、拉延、压缩、成型等加工操作。
在机械工程中，对曲柄压力机的运动特性分析与仿真是非常重要的。
本文将详细介绍基于ADAMS的曲柄压力机运动特性分析与仿真。
ADAMS是机械系统动力学仿真软件，通过建立机械系统的数学模型，可以模拟机械系统的运动、力学特性和动态响应过程。
在曲柄压力机的运动特性分析与仿真中，ADAMS可以帮助我们模拟和分析曲柄压力机的运动状态，包括机械结构的刚度、运动的速度和加速度等。
首先，我们需要建立曲柄压力机的数学模型。
根据曲柄压力机的机械结构和运动形式，我们可以将曲柄压力机简化为一个四杆机构，并建立其动力学方程。
同时，为了考虑曲柄压力机的柔度、非线性以及动摩擦等因素，我们还需要加入适当的运动学约束和惯性元素。
接下来，我们将利用ADAMS来进行曲柄压力机的运动特性分析与仿真。
首先，我们可以通过输入不同的工况参数，比如冲压力、行程和轮廓等，来模拟曲柄压力机的不同工作状态。
然后，我们可以通过监测各个关键点的位置、速度和加速度来了解曲柄压力机的具体运动特性。
例如，我们可以通过监测摆架、摆臂和连杆的运动状态，来了解曲柄压力机的转动角度、角速度以及加速度等。
在曲柄压力机的运动特性分析与仿真中，还可以对曲柄压力机的工作效率、动态响应和稳定性等进行进一步的研究。
例如，我们可以通过改变曲柄压力机的结构参数和工作参数，来优化曲柄压力机的工作效率和稳定性；又例如，我们可以通过引入主动控制和自适应控制等技术手段，来优化曲柄压力机的动态响应和抗干扰性能。
总之，在曲柄压力机的运动特性分析与仿真中，ADAMS可以帮助我们全面、系统地了解曲柄压力机的各种运动状态和特性，从而为曲柄压力机的设计、优化和控制提供重要参考。
为了对曲柄压力机的运动特性进行分析，需要收集与之相关的数据，并对数据进行进一步分析。
以下是可能需要收集的数据：1. 曲柄压力机的材料、尺寸和重量。
基于ADAMS的变速器虚拟样机仿真分析
基于ADAMS的变速器虚拟样机仿真分析陈福向广东粤电集团沙角A电厂, 511700王晓笋武汉大学动力与机械学院, 430072摘要：利用UG二次开发功能建立变速箱的CAD模型，在ADAMS/VIEW内通过装配建立模型的虚拟样机模型，通过编写接触力计算子程序实现了轮齿啮合力的计算，结合脚本控制语句实现了变速换挡过程的仿真。
关键词：变速器，虚拟样机，啮合力，换挡1.CAD模型的建立ADAMS/VIEW环境下需要借助外界CAD软件建立变速箱模型，采用Unigraphics(UG)[1]提供的Opengrip二次开发语言，编写了外啮合齿轮的参数化建模程序[2]，通过调试编译生成可执行文件gear.grx。
在UG中齿轮的参数化建模程序的运行界面如下图1所示，需要提供的信息有齿轮的模数m、齿数Z、压力角A、齿顶高系数F、齿根高系数C、变位系数X 和齿厚B。
图1、UG内参数化齿轮建模对话框图2、在UG里建立的CAD模型图2所示的就是在UG中建立的变速箱CAD模型，对于造型复杂的齿轮可以很方便的建立，而且可以实现啮合齿轮对之间的轮齿精确咬合，从而为下一步向ADAMS中传输准确模型奠定了基础，ADAMS的SOLVER核心程序计算时，支持的基本三维模型格式是PARASOLID格式，因此，在UG中利用该软件提供的输出功能，输出所有独立刚体的PARASOLID格式文件。
2.虚拟样机模型的建立图3、变速箱的虚拟样机动力学模型（不含机架）利用ADAMS/VIEW进行组装，并根据各个部件之间的运动约束关系，在刚体上添加不同的铰约束和相互的接触力作用，其中接触力使用用户自编译的动态链接库文件计算，得到了变速箱的虚拟样机模型，如图3所示。
为了加快模型计算速度和计算的精确度，利用ADAMS软件提供的二次开发接口，利用FORTRAN编写了接触力的子程序，主要的ADAMS内部函数包括CNFSUB和CFFSUB，其中CNFSUB子函数用于计算接触力，其格式如下：SUBROUTINE CNFSUB(ID, TIME, PAR, NPAR, LOCI, NI, LOCJ, NJ,& GAP, GAPDOT, GAPDOTDOT, AREA, DFLAG, IFLAG, FORCE)其中PAR为程序输入参数，PAR被定义为一个列向量，其中K = P AR(1)表示接触刚度，E = P AR(2)表示刚性接触力指数，C = P AR(3)表示阻尼，D = P AR(4)默认穿透深度。
Adams运动仿真例子起重机的建模和仿真
1起重机的建模和仿真,如下图所示。
1）启动ADAMS1。
运行ADAMS,选择create a new model;2。
modal name 中命名为lift_mecha；3。
确认gravity 文本框中是earth normal （—global Y），units文本框中是MKS；ok4. 选择setting-—working grid，在打开的参数设置中，设置size在X和Y方向均为20 m，spacing在X和Y方向均为1m；ok5. 通过缩放按钮，使窗口显示所有栅格，单击F4打开坐标窗口.2）建模1. 查看左下角的坐标系为XY平面2. 选择setting——icons下的new size图标单位为13. 在工具图标中,选择实体建模按钮中的box按钮4。
设置实体参数；On groundLength ：12Height：4Depth：85。
鼠标点击屏幕上中心坐标处，建立基座部分6. 继续box建立Mount座架部件，设置参数:New partLength :3Height:3Depth: 3.5设置完毕,在基座右上角建立座架Mount部件7。
左键点击立体视角按钮，查看模型，座架Mount不在基座中间，调整座架到基座中间部位：①右键选择主工具箱中的position按钮图标中的move按钮②在打开的参数设置对话框中选择Vector，Distance项中输入3m,实现Mount移至基座中间位置③设置完毕，选择座架实体，移动方向箭头按Z轴方向，Distance项中输入2。
25m，完成座架的移动右键选择座架,在快捷菜单中选择rename,命名为Mount8. 选择setting-working grid 打开栅格设置对话框，在set location中，选择pick 选择Mount。
cm座架质心，并选择X轴和Y轴方向,选择完毕,栅格位于座架中心选择主工具箱中的视角按钮，观察视图将spacing-working grid ，设置spacing中X和Y均为0。
基于ADAMS软件下的变速器虚拟样机仿真分析
基于ADAMS软件下的变速器虚拟样机仿真分析作者：巢鑫来源：《商情》2016年第50期[摘要]：本文基于ADAMS软件，对变速箱动力学虚拟样机模型进行了仿真分析。
从而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、实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、减低开发成本、提高产品质量及竞争力的目的。
[关键词]：变速器虚拟样机仿真分析1Pro/E软件模型的建立ADAMS环境下需要借助外界CAD软件建立变速箱模型，本文采用Pro/Engineer软件对建立的变速箱模型进行结构分析。
应用Pro/E软件建立与实物相对应的变速箱三维实体模型，在利用多体动力学仿真软件ADAMS与Pro/E之间接口MECHANISM/Pro将所建立的三维实体模型传送到ADAMS/View 模块中。
根据各子系统工作原理在MSC.ADAMS平台上施加合理的约束，并建立各子系统虚拟样机，保证传动系统虚拟样机与真实样机的工作原理相一致。
Pro/Engineer是建立在统一基层上的数据库上，不像一些传统的 CAD/CAM系统建立在多个数据库上。
所谓单一数据库，就是工程中的资料全部来自一个库，使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作。
换句话说，在整个设计过程的任何一处发生改动，亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上，以确保所有的零件和各个环节保持相关性和协调性。
例如，一旦工程详图有改变，NC（数控）工具路径也会自动更新；组装工程图如有任何变动，也完全同样反应在整个三维模型上。
这种独特的数据结构与工程设计的完整的结合，使得一件产品的设计结合起来。
2虚拟样机模型的建立变速器位于传动部分中央，由箱体、主动轴总成（包括一级锥齿轮传动）、中间轴总成（包括中间轴和各级变速齿轮的主动齿轮）、主轴总成（包括主轴和各级变速齿轮的被动齿轮）、倒挡轴总成和换挡机构组成。
由于变速箱子系统具有6个挡位，一挡、二挡、三挡、四挡、五挡及倒挡，因此本文根据变速箱的工作原理建立了与6个挡位对应的虚拟样机，建立变速箱子系统各挡位相对应的虚拟样机。
基于ADAMS的减速器虚拟样机建模及动力学仿真
表 1 二级减速器各级齿轮 、齿轮轴参数
零件名
齿数
模数 /mm 压力角 / ( °)
高速级齿轮轴
38
2. 0
20
高速级齿轮
122
2. 0
20
低速级齿轮轴
40
4. 0
20
低速级齿轮
95
4. 0
20
113 减速器虚拟样机模型 将 CATIA建立的减速器模型导入 ADAM S有两种途径 :
(1)通过标准数据格式如 igs、step 等将模型从 CATIA 中导 出 ,然后读入 ADAM S中 ,其缺点是在读入的模型中 ,原有的 约束关系以及物理特性参数等将有可能丢失 ; ( 2)通过 M SC 公司为 CATIA 定制的数据转换接口 SimDesigner,可以实现 CATIA 和 ADAM S间的数据转换 ,模型原有的约束关系和质 量特性不会丢失 。现采用第二种方法 ,将 SimDesigner中的 模型导出为 ADAM S的命令文件. cmd文件 ,然后导入至 AD2 AM S中 。
摘 要 :基于三维造型设计软件 CATIA 构建二级齿轮减速器参数化模型 , 通过与机械动力学仿真软件 ADAM S的接口 SimDesigner实现数据交换 ,在 ADAM S中建立减速器虚拟样机模型 。对虚拟样机模型进行动力 学仿真 , 得到各级转速 、齿轮啮合力及啮合频率 。将仿真结果与理论计算值进行比较 ,数据较吻合 ,说明虚拟 样机模型构建合理 ,仿真具有可信度 。
取正 ,相反取负 ;圆周力沿系统 y方向 ,相同取正 , 相反取负 。 下部曲线为啮合力频域图 ,即啮合力 F随频率 f变化曲线 。
各级齿轮轴上加旋转副 - > 齿轮之间加实体 - 实体碰撞力 - > 输入轴上加转速驱动 - > 输出轴上加负载转矩 ,建立
基于ADAMS软件的飞锤仿真分析
基于ADAMS软件的飞锤仿真分析丁泽峰;熊丽【摘要】利用ADAMS的虚拟样机技术对调速器用飞锤机构进行设计分析,建立虚拟样机模型并对其仿真分析,优化三个弹簧的设计系数,得到最佳的运动结构.【期刊名称】《湖南工业职业技术学院学报》【年(卷),期】2011(011)001【总页数】2页(P1-2)【关键词】ADAMS;飞锤;虚拟样机【作者】丁泽峰;熊丽【作者单位】湖南机电职业技术学院,湖南,长沙,410151;湖南机电职业技术学院,湖南,长沙,410151【正文语种】中文【中图分类】TM25近年来汽车行业有了飞速发展，人们对载重车的类型有了更多的要求，为满足车型的变幻需要不同的调速器满足车型的工况要求。
这就对飞锤的设计带来了挑战。
传统的设计方法是根据经验值来设计出不同参数的弹簧加工出来后装配成飞锤结构。
然后进行试验找出最佳的运动曲线而决定飞锤弹簧的参数。
这种做法是开发周期长，工作量大，结构设计难以达到最优化的方案，已不能满足日益快速发展的汽车行业。
应用虚拟样机制造技术，可以缩短产品设计周期，降低成本，提高质量，提高产品在竞争日益激烈市场中的竞争力。
机械系统动力学仿真技术首次出现于1980年前后，作为一项工程分析技术日益显示出强大的生命力，它可以帮助设计人员在设计早期阶段通过虚拟样机，在系统水平上真实地预测机械结构的工作性能，实现系统的最优设计。
MSC.ADAMS是该领域具有代表性的软件系统。
基本的MSC.ADAMS配置方案包括交互式图形环境MSC.ADAMS/View和求解器MSC. ADAMS/Solver。
基于ADAMS软件，对飞锤结构建立虚拟样机模型，通过使用不同参数的飞锤弹簧得出最佳的飞锤运动曲线。
从而满足不同车型的工况要求。
1．建立模型MSC.ADAMS/View支持多种数据接口，如STEP、IGES、DWG等，但MSC.ADAMS/View并不识别其他CAD系统的装配语义，如对齐、插入、贴合等，通过ADAMS自带的建模功能进行模型的建立。
基于SolidWorks和ADAMS的齿轮传动装置建模与仿真方法
基于SolidWorks和ADAMS的齿轮传动装置建模与仿真方法张晨，崔或青(中国人民解放军装甲兵工程学院，北京100072)摘要:根据某齿轮传动装置的结构及功能，运用SolidWorks 建立了零部件的三维实体模型并装配，导入到ADAMS 软件添 加约束和驱动后，对该模型进行动力学仿真和分析，得到关键构件的运动学参数并绘出运动曲线，验证了模型的合理性，为 进一步研究机械传动系统提供了 一定的帮助。
关键词:齿轮传动装置;SolidWorks ; ADAMS ;仿真中图分类号:T P 391.7文献标志码:A 文章编号：1 〇02-2333( 2017 )〇2-〇079-〇2Modeling and Sim ulation Method of Gear Transm ission System Based on SolidW orks and ADAMSZHANG Chen,CUI Yuqing(Academy of Armored Force Engineering, Beijing 100072, China)Abstract ： Based on the structure and function of gear transmission system , this paper uses SolidWorks to establish three -dimensional solid models of parts and assembly , and import it into ADAMS software . After adding constraints and driving ,dynamic simulation and analysis of the model are carried out . Some movement motion parameters and curves of the key parts are obtained . The rationality of the model is verified for further research .Key w ords: gear transmission system ; SolidWorks ; ADAMS ; simulation0引言虚拟样机技术(virtual prototype )是一种基于产品计 算机仿真模型的数字化设计方法，这些数字模型即虚拟 样机(VP )支持并行工程方法学。
基于ADAMS的火箭分离机构动力学分析及仿真
DOI:10.3969/j.issn.2095-509X.2020.07.002基于ADAMS 的火箭分离机构动力学分析及仿真陈 力,张 明,颜驿濛,朱冠宁(南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点科学实验室,江苏南京 210016)摘要:以多体系统动力学为理论基础,在动力学分析软件ADAMS 中建立了火箭整流罩分离模型,对该分离机构模型进行动力学仿真计算与分析,得到了分离机构的动力学仿真计算结果。
对整流罩和箭体分离过程中的速度和角速度进行分析,比较各个载荷随时间的变化情况,结果表明分离火箭推力对分离机构在分离过程中速度和姿态的变化影响最大。
关键词:火箭;整流罩;分离机构;动力学仿真;ADAMS中图分类号:V226 文献标识码:A 文章编号:2095-509X (2020)07-0007-05 火箭分离系统是火箭顺利执行分离任务的重要保证,它将直接影响分离体分开后的轨迹[1]。
在分离过程中,分离体的姿态角和姿态角速度的改变要尽量小,两个分离体之间不能发生碰撞。
如果达不到这些要求,就会导致姿态不可控制、结构损坏等,最终致使任务失败。
因此,分离的时机和对分离机构的控制就显得尤为重要。
分离系统集成了机械结构、电气控制和液压传动等多个分系统,各个分系统的研制、全系统的整合调试都会对分离任务的实现产生决定性的影响。
火箭在飞行过程中的分离主要包括整流罩分离、星箭分离、级间分离和助推器分离等[2]。
分离机构是火箭分离系统中非常重要的部分,分离机构的功能是将火箭飞行过程中已完成预定工作的部分抛掉,这些部分如果不抛弃,就会影响火箭的继续飞行,降低火箭的有效载荷,影响火箭的质量特性。
因此,研究火箭分离机构在分离过程中的动力学特性就显得非常重要。
1 火箭分离机构动力学模型1.1 分离机构动力学分析以火箭分离机构为研究对象,利用拉格朗日乘子法[3]建立基于ADAMS 的系统运动微分方程:d d t (∂T ∂̇q)T -(∂T ∂q )T +φT q ρ+θṪqμ=Q (1)式中:t 为时间;T 为系统动能;q 为系统广义坐标列阵,q =[x ,y ,z ,ψ,θ,ϕ]T ,其中x ,y ,z 为本体坐标系相对于惯性参考系的位置坐标,ψ,θ,ϕ为本体坐标系相对于惯性参考系的姿态角度;̇q为广义速度列阵;φT q 为完整约束方程;ρ为对应于完整约束的拉氏乘子列阵;θT ̇q 为非完整约束方程;μ为对应于非完整约束的拉氏乘子列阵;Q 为广义力列阵。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基于ADAMS和SolidWorks的离心式飞球调速器的仿真分析
利用SolidWorks软件建立了离心式飞球调速器的三维实体模型，导入ADAMS软件中，对其进行动力学仿真分析，得到了调速器的性能参数，为调速系统的优化和设计提供了理论依据。
标签：离心式飞球调速器；ADAMS；SolidWorks；仿真；数字化样机
引言
数字化样机技术（Digital Mockup）又称为虚拟样机技术（Virtual Prototype Technology），在产品设计开发过程中，将零部件的设计和仿真分析技术结合在一起，在计算机上创建出产品的三维模型，通过用数字化样机代替传统的物理样机进行试验，目前已成为工程技术人员常用的方法，这样可以在很大程度上减少机械产品开发的成本，缩短开发周期，明显提高产品的质量和性能，获得具有创新性和最优化的机械产品。
[1]
1 ADAMS仿真软件概述
ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System）软件是目前世界上应用最为广泛的机械系统运动学及动力学仿真软件，其基本模块是ADAMS/View和ADAMS/Postprocess模块，另外针对一些专业领域而单独开发的一些专用模块和嵌入式模块，如汽车模块ADAMS/Car、发动机模块ADAMS/Engine、有限元模块ADAMS/FEA、线性模块ADAMS/Linear、机车模块ADAMS/Rail、飞机模块ADAMS/Aircraft、柔性体模块ADAMS/AutoFlex、振动模块ADAMS/Vibration、耐久性模块ADAMS/Durability、控制模块ADAMS/Controls等，目前最新的版本为ADAMS 2012。
2 ADAMS与SolidWorks软件的接口
ADAMS在机械系统运动学和动力学方面的仿真分析功能非常强大，但三维实体造型能力相对比较弱，目前常用的方法是先在三维CAD软件中建立精确的模型，然后将其转换到动力学仿真软件中进行仿真分析。
由于SolidWorks与ADAMS均采用Parasolid核心实体造型技术，所以采用Parasolid格式导入ADAMS可以识别装配体中的零件信息，实现数据的无缝传递，以提高仿真分析的速度、精度和效率。
图1所示的离心式飞球调速器是在SolidWorks软件中建立的模型另存为Parasolid（*.x_t）格式，在ADAMS/View模块中将其导入并修改构件的质量、惯性矩、施加约束和驱动力等建立起来的数字化样机模型。
3 机械离心式飞球调速器的工作原理[2]
机械离心式飞球调速器是根据弹簧力和离心力相平衡进行调速的，工作中弹簧力总是将供油拉杆向循环供油量增加的方向移动；而离心力总是将供油拉杆向
循环供油量减少的方向移动。
如图2所示，离心球2的支架与发动机轴相联，离心球铰接在支架1上，并通过连杆3与活塞4相连。
在稳定运转状态下，发动机轴的角速度ω保持不变，由油箱供给的燃油一部分通过增压泵7增压后输送到发动机去，另一部分多余的油则经过油路a进入调节油缸5，再经油路b回到油泵进口处。
当负荷减小时，发动机轴的角速度ω升高，离心力大于弹簧力，活塞4向左移动，循环供油量减小，转速降低，离心力又小于弹簧力，活塞4在弹簧6的作用下又向右移动，循环供油量增加，转速又升高，直到离心力和弹簧力平衡，活塞才保持不变。
反之当负荷增加时，转速降低，弹簧力大于离心力，活塞向循环供油量增加的方向移动（即向右移动），循环供油量增加，转速升高，弹簧力又小于离心力，活塞又向循环供油量减小的方向移动（即向左移动），循环供油量减小，转速又降低，直到离心力和弹簧力达到平衡。
4 仿真分析
在模型成功建立的基础上，运用ADAMS对离心式飞球调速器的数字化样机进行仿真分析。
图4所示为活塞的位移和速度曲线，由图可知活塞的速度和位移在极短的时间里达到平衡状态。
图5为弹簧的受力曲线图，弹簧所受的力在极短的时间里达到了定值。
由上述分析可知系统的灵敏度很高，能够对发动机进行速度调节，同时为下一步离心式调速器工作介质流量的设计提供了一定的技术依据。
5 结束语
本文利用SolidWorks软件进行离心式飞球调速器的三维实体建模，并将其导入ADAMS进行仿真分析和试验，验证了模型的正确性，为数字化样机的设计和分析提供了一种便捷的数据交换方法。
通过对数字化样机进行动力学分析，得出了离心式飞球调速器的关键性能参数，为调速系统的设计提供了一定的技术依据，帮助产品研发人员快速取得最佳的设计方案，从而减少了试验次数，提高了产品的质量和工作性能，大大地缩短了产品的研发周期，减少了产品研发费用，提高了设计效率。
参考文献
[1]郝云堂，金烨，季辉.虚拟样机技术及其在ADAMS中的实践[J].机械设计与制造，2003，3.
[2]孙桓，陈作模.机械原理[M].北京：高等教育出版社，1995.
[3]李增刚.ADAMS入门详解与实例[M].北京：国防工业出版社，2010.
[4]立雅科技.SolidWorks2005[M].北京：中国铁道出版社，2005.
作者简介：武智（1978-），男，山西朔州人，太原理工大学在读硕士，研究方向：机械设计及仿真技术。