根据ADAMS软件仿真虚拟样机的模型建立
基于ADAMS的汽车多种工况的仿真
右后轮: Step ( tmi e, 0, 0, 5, 60) + Step ( tmi e,
15, 0, 20, 30); 左右后轮的制动力表达式: Step ( t im e, 50, 0,
3结 语
建立了某轿车的整车动力学仿真模型, 包括前悬
68
华北水利水电学院学 报
2009年 8月
产品设计开发周期、降低设计成本、提高设计质量的 目的.
1) 轻载爬坡速度; 2) 满载爬坡速度 3) 轻载爬坡加速度; 4) 满载爬坡加速度
图 3 轻、满 载爬坡速度和加速度
架、转向机构、后悬架以及底盘车身等. 完成了车辆 直行工况和爬坡工况在轻载、满载的情形下仿真和 分析, 并对各自的特点作出对比. 该方案为车辆在虚 拟环境下进行多工况的仿真分析提 供了一个新平 台, 为车辆深层次的设计和优化提供了一种新手段. 可以帮助相关企业摆脱对物理样机的依赖, 达到缩短
1 汽车模型的创建
1. 1 建 模 汽车包括车身、发动机、行走系、转向系、制动
系、传动系 和辅助设 备 [ 2- 3] , 是 一个复杂 的机械系 统, 如果按照车辆的真实构造进行建模, 工作量非常 大. 因此根据研究的目的, 在建模时对车辆的结构进 行了适当的抽象、简化, 对建立的整车动力学模型作
参考文献
[ 1] 唐应时, 廖丹, 李克安, 等. 汽车 双前桥转 向系统 的运动 学和动力学的 建模与 仿 真分 析 [ J]. 湘 潭大 学学 报: 自 然科学版, 2003, 28( 3): 98- 101.
[ 2] 王望予. 汽车设计 [M ]. 北京: 清华大学出版杜, 2002. [ 3] 陈家瑞. 汽车构造 [M ]. 北京: 人民交通出版社, 2000. [ 4] 李军, 邢俊文, 覃文洁, 等. ADAM S 实例教程 [M ]. 北京:
基于Matlab和Adams的自平衡机器人联合仿真
基于Matlab和Adams的自平衡机器人联合仿真徐建柱;刁燕;罗华;高山【摘要】为检验自平衡机器人控制系统的准确性及其动静态性能,采用Matlab/Simulink和Adams建立虚拟样机系统的方法.通过建立机器人的状态空间方程并利用LQR方法配置系统极点,设计出状态反馈控制器.分别在Simulink和Adams中建立机器人的控制系统和机械仿真模型,利用二者实现对机器人的联合仿真.仿真结果表明,所设计的控制方法能实现机器人平衡,并具有良好的动静态性能.%In order to test the accuracy and the static-dynamic characteristics of the control system of self-balance robots, a virtual prototype system was created based on Matlab/Simulink and Adams. The full state feedback controller was designed by building state spacial formula and configuring the system extremity with LQR method. The control system and the mechanical simulation model of the robot were built in Simulink and Adams. The co-simulation based on Simulink and Adams for the robot was realized. The simulation result shows that the control method can keep the robot's balance successfully and the whole system has a good static-dynamic characteristic.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2012(035)006【总页数】3页(P90-92)【关键词】自平衡机器人;Matlab/Simulink;Adams;动力学仿真【作者】徐建柱;刁燕;罗华;高山【作者单位】四川大学制造学院,四川成都610065;四川大学制造学院,四川成都610065;四川大学制造学院,四川成都610065;四川大学制造学院,四川成都610065【正文语种】中文【中图分类】TP242-34两轮自平衡机器人的研究是近几年众多国内外学者关注的一个热点，如瑞士联邦大学工业大学Felix Grasser等人研制的JOE，美国Southern Methodist大学研制的nBot，以及为所熟知的由Dean Kamen所发明的两轮电动代步车Segway等。
基于ADAMS的卸船机虚拟样机仿真分析
边 界条 件 。
１ 桥 式抓斗卸船机技术参数
桥 式 抓 斗 卸 船 机 主要 由 门架 结 构 、臂 架 、 主
梁 、小车 、抓 斗 、机 房 、司机 室 、大 车机 构 、小 车牵 引机 构 、起 升 开 闭 机 构 、卸 料 系 统 、小 车 运
行 虚 拟 样 机 分 析 ，对 其 整 体 结 构 进 行 动 态 仿 真 ， 分 析 一 个 工 作 循 环 中 卸 船 机 各 构 件 及 连 接 处 所 受 外 部 力 变 化 情 况 ，找 出 相 对 危 险 工 况 及 需 密 切 注 意 的 构 件 ， 为 有 限 元 分 析 提 供 较 为 准 确 的
ｎ ｎｓ ｎ ｉｔ ｉ ｄｔｉｕ ｄｒｈｅ ｐｃｌ ｏｄｔｎ ｎ ｎ ｓ ｕ ｔｅｃｍ ｏｅ ｔｗ ｉ ｑ ｉ ｅｉ ｔｎｉ ｃｏｄ ｅｔ ａｄ ｏｎｓｎ ｅａ ｎｅ ｒ ｔ ｉ ｎｉｏ ｓ ｄｆ ｄ ｔ ｏ ｐｎｎｓ ｈｃ ｒ ｕｒ ｓ ｃａ ａｅｔ ห้องสมุดไป่ตู้ａｃｒ－ ｊ ｌ ｔ ｅｙ ａｃ ｉ ａ ｉ ｏ ｈ ｈｅ ｅｐ ｌ ｔ ｏ
关键 词 ：卸 船 机 ；虚 拟 样 机 ；机 械 动 力 学 中 图分 类号 ：Ｕ ５ ．２ ． １ ６３ ９ ８ 文 献标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０ ０ ８ （０ ２ ５— ０ ４— ７ ０ １— ７ ５ ２ １ ）０ ００ ０
，
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｂ ｓ ｄ ｏ Ｃ ＡＤ ｓｒ ｃ ： ａ ｅ ｎ ＭＳ ＡＭＳ ｓ ｆ ｒ ｎ ｈ ｔ ｎ ａｄ ｏ ｒ ｎ ｅ ｉ ｎ Ｓ ｅ ｉ ｃ ｔ ｎ ｔ ｉ ｐ ｐ ｒｐ ｒ ｎ Ｉ ｍｅ ｏｔ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｓａ ｄ ｒ ｆＣ ａ ｅ Ｄ ｓｇ ｐ ｃｆ ａｉ ｗａ ｉ ｏ ｈｓ ａ ｅ ｅ ｏ Ｔ — ｆ Ｓ
浅谈ADAMS软件应用
浅谈ADAMS软件应用【摘要】本文根据对ADAMS软件的特点和其强大的使用性功能，介绍其在相关行业和部门的广泛应用。
以举例的形式从实际生产生活入手，让大家从实践方面更好的了解ADAMS软件，深入理解其实际应用的必要性和优势。
在培养学生的学习兴趣，其实更好的理解和掌握相关知识方面具有重要的意义。
【关键词】ADAMS；仿真；应用；分析软件一、ADAMS软件的描述ADAMS软件，即机械系统动力学自动分析（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）软件，是专门应用于机械产品虚拟样机开发方面的分析软件。
而虚拟样机是在指在计算机中建立出来的开发产品的模型，并具有需要的某些特定的功能。
虚拟样机对于产品的开发具有十分重要的意义。
首先，理解什么是虚拟样机。
样机，通常指产品在正式批量生产前或产品设计完成后必须对产品的各种性能进行测试，检验性能必须满足条件，比如说汽车振动，某个零件耐久性等。
这就需要做一个样机出来，看看其是否满足性能要求，如果不满足就要修改，这种样机就称为实际样机，就如生活中很多系列产品推荐新产品时派发的样品或小样。
在此过程中就存在一个问题，如果产品多处不合格，或者需要反复修改，每一次都要做样机，不仅耗时耗力耗钱，而且非常的麻烦。
随着信息时代的到来，计算机进入到我们生产生活的各个方面，研发出各种应用的软件，ADAMS软件正是为产品的研发做仿真分析的一款软件。
它针对在计算机上建立的虚拟产品的模型即虚拟样机进行仿真分析，检验产品的设计性能，并对其设计缺陷进行修改。
整个过程全部在计算机上实现，大大节省产品开发的费用，缩短了开发周期，提供了开发效率。
所以说ADAMS软件应用产品开发是一种非常有效的设计手段。
二、ADAMS软件组成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应用教程】第10章ADAMS参数化建模及优化设计.doc
第10章 ADAMS参数化建模及优化设计机械系统动力学分析及ADAMS应用本章将通过一个具体的工程实例，介绍ADAMS/View的参数化建模以及ADAMS/View 提供的3种类型的参数化分析方法：设计研究(Design study)、试验设计(Design of Experiments, DOE)和优化分析(Optimization)。
其中DOE是通过ADAMS/Insight来完成，设计研究和优化分析在ADAMS/View中完成。
通过本章学习，可以初步了解ADAMS参数化建模和优化的功能。
10.1 ADAMS参数化建模简介ADAMS提供了强大的参数化建模功能。
在建立模型时，根据分析需要，确定相关的关键变量，并将这些关键变量设置为可以改变的设计变量。
在分析时，只需要改变这些设计变量值的大小，虚拟样机模型自动得到更新。
如果，需要仿真根据事先确定好的参数进行，可以由程序预先设置好一系列可变的参数，ADAMS自动进行系列仿真，以便于观察不同参数值下样机性能的变化。
进行参数化建模时，确定好影响样机性能的关键输入值后，ADAMS/View提供了4种参数化的方法：（1）参数化点坐标在建模过程中，点坐标用于几何形体、约束点位置和驱动的位置。
点坐标参数化时，修改点坐标值，与参数化点相关联的对象都得以自动修改。
（2）使用设计变量通过使用设计变量，可以方便的修改模型中的已被设置为设计变量的对象。
例如，我们可以将连杆的长度或弹簧的刚度设置为设计变量。
当设计变量的参数值发生改变时，与设计变量相关联的对象的属性也得到更新。
（3）参数化运动方式通过参数化运动方式，可以方便的指定模型的运动方式和轨迹。
（4）使用参数表达式使用参数表达式是模型参数化的最基本的一种参数化途径。
当以上三种方法不能表达对象间的复杂关系时，可以通过参数表达式来进行参数化。
参数化的模型可以使用户方便的修改模型而不用考虑模型内部之间的关联变动，而且可以达到对模型优化的目的。
基于ADAMS与Simulink的协同仿真技术及应用_王晓东
第24卷 第04期计 算 机 仿 真2007年04月 文章编号:1006-9348(2007)04-0271-04基于ADAM S与S i m uli nk的协同仿真技术及应用王晓东1,2,毕开波3,周须峰1(1.西北工业大学航天学院,陕西西安710072;2.空军工程大学工程学院,陕西西安710038;3.大连舰艇学院,辽宁大连116018)摘要:基于多学科协同建模与协同仿真的虚拟样机技术,已经成为现代复杂产品设计的一个重要手段,文中主要对ADAMS与Si mulink之间的协同仿真技术进行介绍。
通过分析协同仿真实现方式和两者提供的外部接口,探讨了ADAMS与Si mulink进行协同仿真的若干种方法,实现了两者在单机环境和网络环境下的交互式协同仿真,并以一个五自由度转台的控制器设计为例,验证了这些协同仿真方法的可行性和实用性。
支持网络环境下的远程协同仿真技术为跨区域的多领域部门之间进行产品协同设计提供了便利,是工程仿真软件发展的一个重要方面。
关键词:协同仿真;协同设计;虚拟样机;控制模块中图分类号:TP391.7;TP391.9 文献标识码:ATechnology and Applica ton of Co-si m ula tonBa sed on S i m uli nk&ADAM SWAN G X iao-dong1,2,B I Kai-bo3,ZHOU Xu-feng1(1.College of A stronautics,Northwestern Polytechnical University,Xi’an Shanxi710072,China;2.Engineering College of A ir Force Engineering University,Xi’an Shanxi710038,China;3.Dalian Navy Academy,Dalian L iaoning116018,China)ABSTRACT:V irtual p rototyp ing(VP)based on multi-discip linary co-modeling and co-si m ulation has beenan i m portant method for designing comp lex p roducts.This paper mainly discussed the technology of co-si mulation bet ween ADAM S and Si mulink.Firstly,some methods of co-si mulation were p resented after themodes of co-si mulation and external app lication interface were analyzed,so as to realize interactive co-si mulation bet ween ADAM S and Si mulink either in single host environment or net work environment.Anapp lication examp le of5-DOF motion p latfor m was p resented in the end to p rove these methods’feasibility andavailability.The technology of remote co-si mulation available in net work environment may be of great benefit tocollaborative p roducts design for multi-discip line&multi-depart m ent in distributing areas,standing for ani mportant aspect of engineering si mulation soft warte.KEYWO RD S:Co-si mulation;Collaborative design;V irtual p rototyp ing;Controls module1 引言随着计算机技术的普及和发展,利用软件进行辅助设计与分析已经成为产品设计的一项重要工作,但这些软件通常彼此之间各自独立作业,缺乏整体协同交互,设计中存在的隐患只有在物理样机上进行集成测试时才能得以发现,这导致设计效率下降,常常造成巨大的人力物力浪费[1]。
基于SolidWorks和ADAMS的折剪机床虚拟样机建模与仿真
基于SolidWorks和ADAMS的折剪机床虚拟样机建模与仿
真
安美玲
【期刊名称】《机床与液压》
【年(卷),期】2009(37)3
【摘要】在折剪机床开发研究中,利用SolidWorks和ADAMS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.
【总页数】3页(P144-145,76)
【作者】安美玲
【作者单位】兰州工业高等专科学校机械工程系,甘肃兰州,730050
【正文语种】中文
【中图分类】TP205
【相关文献】
1.基于Simulink的小型折剪两用机床液压系统动态特性的建模与仿真 [J], 赵志平;郭攀成
2.基于虚拟样机技术的折剪两用机床主机建模与仿真 [J], 李新勇;王华栋
3.基于ADAMS的折剪机床仿真分析 [J], 高瑞春;李宝栋
4.基于SolidWorks和ADAMS的小型装载机工作装置虚拟样机建立及动力学分析
仿真 [J], 张廓然;陈南
5.基于Solidworks和ADAMS的切割机虚拟样机设计与仿真分析 [J], 袁安富;陆杨
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于ADAMS的卧卷夹钳虚拟样机建模及动力学仿真
长期以来 ，钢卷专用 吊具 的设计往 往 以静 态设计 为主 ，多采用 以力学和数 学为基础 的半理论 、半
经验设计 法进行设计。然而钢卷 吊具 是在 复杂的 工况下工 作的结构 系统 ，其动态性 能状况直接影
一
５５ —
维普资讯
出 版 公 司 ，１８ ９７
４ 熊伟 ．运筹学 ．北京 ：机械工业 出版社 ，２０ ０５
途径 。
５ 李浩 ． 立体车库 升降机构控制 系统 的设 计及排队模型优
化分析 ：［ 位论文 ］．武汉理工大学 ，２０ 学 ０６
（ ）对 于车库 具体采用何种 调度策略 ，应 先 ２
分析该 车库 的平均服务率 ，再统计车库各时间段 （ 高峰 、平峰） 内单位时间平均到达车辆 ，之后确
维普资讯
４ 结论
建立各不 同调度原则下 以车辆 平均存 取时 间 为 函数 的数学模 型 ，运用 排队论分析 各调度原 则 在何种工况下更优更合理。得出如下结论 ：
（ ）无论在存车优 先原则和取 车优 先原则 下 １ 存取 车辆 ，都 需 经 历载 车板存 取 过 程 的 一 段 时 间，此时升降机 构处于等待状 态 ，加 大车库平 均 存 取 时 间 ，以 致 系 统 单 位 时 间 服 务 的 车 辆 数 减 少 。 因此 提 高水 平 移 载 速 度 是 改 善 作 业 效 率 的 另
响整 个 机 构 的性 能 。 因此 ，有 必 要 对 卧 卷 夹 钳 的 运 动学 和 动 力学 行 为 进行 分 析 和 研 究 。本 文 以 武 钢 ４ 电动 平 移 式 卧 卷 夹 钳 为 研 究 对 象 ，主 要 对 ０ｔ 夹钳打 开 过 程 中夹 钳 ，机 构 的运 动 学 和 动 力 学 行 为进行 分析 和研究 。 三 维造 型软件 Ｕ ｉａｈｃ （ 称 Ｕ ｎｇ ｐ ｉ 简 ｒ ｓ Ｇ） 是美 国
基于ADAMS与Simulink的机电一体化系统联合仿真
参 考 文 献
[1].魏玉东, 滚筒洗衣机动态性能研究[D], 2008, 天津大学. [2].黎海青，郭百巍，徐红.基于ADAMS与SIMULINK的舵机虚拟 样机建模和仿真[J]. 系统 仿真学报 [3].任远与白广忱, 基于ADAMS与Simulink的机电一体化系统联 合仿真[J]. 机电一体化, 2009(06): 第31-34页. [4]王晓东,毕开波,周须峰.基于ADAMS与SIMULINK 的协同仿真 技术及应用[J]. 计算机仿真, 2007, 24(4): 271-274. [5] 李增刚. ADAMS 入门详解与实例[M]. 北京: 国防工业出版社,
Step 1
构造ADAMS机械系统样 机模型
确定ADAMS输入和输出 Step 2
Step 3 控制系统建模
机电系统仿真分析 Step 4
STEP 1 构造ADAMS机械系统样机模型
熟悉模型
1
2
3
4
5
6
方向旋 转马达
方位减 速齿轮
方位固 定
天线支 撑杆
仰角轴 承
天线
1 1、方向旋转马达：马达通过旋转副同地面基础框架连接 2、方向减速齿轮：该齿轮通过旋转副同地面基础框架连接 3、方向圆盘：通过旋转副同地面基础框架连接 4、天线支撑杆：用一个固定副将天线支撑杆同方向圆盘相连接 5、仰角轴承：使用一个固定副将仰角轴承同天线支撑杆相连接 6、天线：天线通过旋转副同仰角轴承连接
接口文件的调用
在MATLAB中输 入”adams_sys”会产
生如下的窗口
控制系统建模操作
S-Function: 实现非线性 MSC.ADAMS 模型的
State-Space 是线性化的 MSC.ADAMS的模型。
工程案例—机器人Adams虚拟实验详细步骤
一.ADAMS软件简介虚拟样机仿真分析软件ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）是对机械系统的运动学与动力学进行仿真的商用软件，由美国MDI（Mechnical Dynamics Inc.）开发，在经历了12个版本后，被美国MSC公司收购。
ADAMS集建模、计算和后处理于一体，ADAMS有许多个模块组成，基本模块是View模块和Postprocess模块，通常的机械系统都可以用这两个模块来完成，另外在ADAMS中还针对专业领域而单独开发的一些专用模块和嵌入模块，例如专业模块包括汽车模块ADAMS/Car、发动机模块ADAMS/Engine、火车模块ADAMS/Rail、飞机模块ADAMS/Aircraft等；嵌入模块如振动模块ADAMS/Vibration、耐久性模块ADAMS/Durability、液压模块ADAMS/Hydraulic、控制模块ADAMS/Control和柔性体模块ADAMS/AutoFlex 等[3]。
1.1ADAMS软件概述ADAMS是以计算多体系统动力学（Computational Dynamics of Multibody Systems）为基础，包含多个专业模块和专业领域的虚拟样机开发系统软件，利用它可以建立复杂机械系统的运动学和动力学模型，其模型可以是刚体的，也可以是柔性体，以及刚柔混合体模型。
如果在产品的概念设计阶段就采取ADAMS进行辅助分析，就可以在建造真实的物理样机之前，对产品进行各种性能测试，达到缩短开发周期、降低开发成本的目的。
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（Mechnical Dynamics Inc.）开发的虚拟样机分析软件。
目前，ADAMS已经被全世界各行各业的数百家主要制造商采用。
基于ADAMS的滚柱轧路机虚拟样机设计与动态仿真
３ 动态仿真与运动分析
为 了验证所建模 型的正确性， 我们要分析 它的运 动规
律。
３１ 滚筒质心沿 Ｘ轴 运动速度 见图 ３ ． 。滚筒质心绕 Ｚ轴
旋转的角速度见图 ４
图 ６轮子与连杆接触 点沿 ｘ轴速度
３３ 轮子与连杆接触 点沿 × ． 轴速度见 图 ６ 图 ６说 明接触点的运动是周期性 的， 运动平稳， 符合
择 相应 点 进 行 定 位 。
图 １ 工 作 原 理 图
（ ）连续点击 布 尔运 算，车 身合为一体 。 ６ （ ）滚筒 ： ７ 改变环境 ，单击菜单 ［ｅ ｉｇ］＿ ｗ ｒｉｇ ｓｔｎ ｓ ［ ｏｋｎ ｔ ｇｒ］ 在工作栅格 设置对 话框 中， ｉ ， ｄ 将方 向 ｓｔｒ ｎａ ｏ ｅｏｉ ｔ ｉ ｅ ｔ ｎ设 置 为 ｇｏ ａ Ｘ ｌｂ ｌ Ｚ。点击 图标 ，选 ｎｗ ｐ ｒ ｅ ａｔ ，分别设置 ，选 ｎ ｗｐｒ 分别 ｅ ａｔ ，
（４ ．５ ） 的 点 ，右 键 即可 。 － 、０２ 、０
１ 轧 路 机 工作 原 理 图
（）车 身上筒及 前板 。均 点击 图标 ４
，均选 ｎｗ ｅ
ｐ ｒ 分 别 设 置 ｌｎ ｔ ａ， ｔ ｅｇ ｈ为 ６ ｍ， ｒｄｕ 为 ｌ ａｉｓ ｍ，依 次 选 择 相
应点进行定位 。
（）连动部分 ：点击 和 ９
，绘 出固定滚 筒位 置
平移运动 ， 从而实现滚柱的平动 ； 同时车 身与推 杆相对 移
的构建；点击 ： ，并对 二者相应定位 。
动。车身相对大地也做平移运动 。
（０ １ ）底板及轨道 ：点击 ｄ ，勾选 Ｌ ｎ ｔ， Ｈ ｉｈ， ｅｇ ｈ ｅ ｔ ｇ
基于ADAMS的路锥收放机械手虚拟样机建模与仿真分析
ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｒ ｏ ｂ ｏ ｔ ’ Ｓ ｊ ｏ ｉ ｎ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｄ ａ ｔ ａ ｔ ｈ ａ ｔ 量系统［ Ｊ ］ ． 仪表技术与传感器 ， ２ ０ ０ ４ ， （ １ ） ： ３ ９ －４ ０ ． 兰 羽 ， 周 茜 ． 超 声 波 测 距 系 统 接 收 电路 研 究 ［ Ｊ ］ ． 电
摘要 ： 利用 Ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ Ｗｏ ｒ ｋ ｓ 软 ２ ４ １
文献标 识 码 ： Ａ
手 三 维 实体 模 型 ， 根 据机械手 的工作任务要 求， 在 Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ中建立数 学模 型 ， 进行运动轨迹规 划， 反 解
文章 编号 ： １ ０ ０ １ —２ ２ ５ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７—０ ０ ６ ９一Ｏ ５
子设 计 工 程 ， ２ ０ １ ２ ， ２ ０ （ １ ４ ） ： ８ １ —８ ３ ．
５ 结 束语
系 统 采 用 ＡＴ ８ ９ Ｃ ５ １单 片 机 为 主 控 核 心 ， 以 ４ ０ ｋ Ｈｚ的超声 波做 探 测 波 ， 设 计 了一 种 超 声 波 测 距 系统 。在 软 件设计 时 对声 速 进 行 了温 度 补偿 ， 并 考 虑 了超声 波 收发 探 头之 间 的距 离 ， 以提 高 系 统 测 量 精 度 。系 统具 有测 量 结 构 简 单 、 硬 件 电路 简 单 易 于 集成 、 成本低 和、 操 作 简 单 方 便 等 优 点 。经 测 试 表
ｅ ｌ ｉ ｎ ＡＤＡＭ Ｓ ｔ ｈｅ ｎ ｇ ｏ ｏｎ ｔ ｈｅ ｓ ｉ ｍ ｕｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ａ ｎ ａ ｌ ｙ — ｓ ｉ ｓ ． Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏｎ ｔ ｈｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏｎ， ｗｅ ｏ ｂｓ ｅ ｒ ｖ ｅ ｔ ｈｅ ｍｏ —
基于虚拟样机ADAMS的钢丝绳建模及仿真
用虚拟样机 软件 ＡＤ ＭＳ提供 的宏 命令 就 可 以轻 松地 Ａ
解 决此 问题 。宏 命令是 Ａ Ａ ／ ｅ Ｄ ＭＳ Ｖｉ ｗ的命令集 。 由 ＡＤ ＡＭＳ Ｖｉｗ软 件 绘 制 目标 模 型 ， ／ ｅ 以模 型 为 模 板 通 过 宏 命 令 复 制 、 环 产 生 钢 丝 绳 模 型 。 在 循
绳模 型 的 理论 ，并 分 析 了用 Ｂ ｓ ｉｇ轴 套 力 和 Ｃ ｎａｔ 触 力 建 立 模 型 的 方 法 ， 为 在 Ａ ｕｈｎ ｏ ｔｃ 接 ＤＡＭＳ软 件 中 创 建 钢 丝 绳 模 型 及 仿 真 分 析提 供 了理论 依 据 。 关 键 词 ：ＡＤ ＡＭＳ ；柔 性 体 ；钢 丝 绳 ；Ｂ ｓ ｉｇ轴 套 力 ｕｈｎ 中 图分 类 号 ：ＴＨ１ ５。 ３ １ ９ ６ ＴＰ ９． ２ 文 献 标 识 码 ：Ａ
本 文基 于 柔性 体 理论 ， 用 ＡＤ 利 ＡＭＳ建立 钢 丝绳
的模 型 ， 并对 其进 行仿 真分 析 。
１ 钢 丝绳建 模 方法
多体动 力学 仿真 中经 常 涉及 绳 索 类 物体 建 模 ， 但
在 ＡＤ ＡＭＳ中没有对 钢丝 绳 直接 建 模 的工 具 ， 且 钢 并 丝 绳 的各种 系数 （ 刚度和 阻尼 系数 ） 易确定 。利 用 如 不 虚拟 样机软件对 其进行模拟 有如下方法 ：
２１ ０ ２年 第 ４期
郑 世 山 ， ： 于虚 拟 样 机 Ａ ＡＭＳ的 钢 丝 绳 建 模及 仿 真 等 基 Ｄ
ｉ ｔ ｇ ｒ ｖ ｂ ｅ＝ ｌｖａ （ ｐ １ ｎｄ ｎ ｅ ｅ． ａ ｌ ． ｅ ｌ ｉ 十 ）ｅ ｖ ｒａ ｌ ｅ ｅ ｅ ｖ ｒａ ｌ ｎ ｍｅ＝ ｉ ａ ｉ ｂ ｅ ｄ ｌｔ ａ ｉ ｂ ｅ ａ ｐ
Adams介绍
Adams介绍MD ADAMS功能最强、应⽤最⼴的机械系统动⼒学仿真⼯具MD ADAMS 软件由于其领先的“虚拟样机”理念和技术，迅速发展成为CAE 领域中使⽤范围最⼴、应⽤⾏业最多的机械系统动⼒学仿真⼯具，占据了全球该CAE 分析领域绝⼤部分的市场份额，被⼴泛应⽤于航天、航空、汽车、铁道、兵器、船舶、电⼦、⼯程设备及重型机械等⾏业，众多国际化⼤型公司、企业均采⽤MD ADAMS 软件作为其产品设计研发过程中机械系统动⼒学性能仿真的平台。
借助MD ADAMS 软件强⼤的建模功能、卓越的分析能⼒以及⽅便灵活的后处理⼿段，可以建⽴复杂机械系统的“虚拟样机”，在模拟现实⼯作条件的虚拟环境下逼真地模拟其各种运动情况，帮助⽤户对系统的各种动⼒学性能进⾏有效的评估，并且可以快速分析⽐较多种设计思想，直⾄获得最优设计⽅案，提⾼产品性能，从⽽减少昂贵、耗时的物理样机试验，提⾼产品设计⽔平、缩短产品开发周期和产品开发成本。
要获得成功，⼀个公司必须具备如下的能⼒：对众多的新创意进⾏研究探索，并快速准确地做出决策过滤掉那些没有前途的创意对于实现最佳设计的关键因素了然于胸对新产品的结构形式、装配关系及其性能做出完善的测试和评估正是因为这些挑战，MSC Software 公司的虚拟样机解决⽅案在众多的企业获得了应⽤。
这些企业包括了全部的汽车OEM ⼚商、绝⼤部分的⼀级汽车配件商、航空航天、铁道和消费电⼦产品制造商、甚⾄F1车队。
MSC Software 公司的软件正在各个企业的产品开发流程中发挥作⽤，以产⽣创新的产品设计、加强协同、节约时间和成本、降低开发经营的风险。
在最基本的层⾯，虚拟样机技术能够让⼯程设计队伍在提交物理样机之前，就在计算机中建造起他们的虚拟机械系统，并对其进⾏测试、校验及改进。
MD ADAMS 软件能够让⽤户通过对其产品的运动情况进⾏仿真，来验证其产品的性能、计算约束反⼒、间隙、碰撞、电机和作动器的尺⼨、运转周期、精密定位，并观察包装封套是否合理等。
基于ADAMS的变速器虚拟样机仿真分析
0 56 7 . *+,-./001 8 %,,-9,-.,,’0.,$
,2222:;
� � � L \ ]^ 3 _ : a b c1 2 q @!?!$9>’" !"!#$ %&’() � !" #$ % & ’( ) *!" * + , 67 8 � � � � � � � � � 3 3Y +5 Z 5 *+ 89: 3 -./ 01 2 3 4 5 +,-./012 -34 6 +57 8 9 : � � � � � ‘d : @!?!$ 9>’" 91:,./-1 ; <= >? @3 AB C( DE FG :HI J , 1K L 3MNOPAQRSTUVW+ .:0/<./= XY
!"#$
! !"#$
!"# $% &"$’( %)*+,% $+-)*.%(% )*% *& /+0 1"2( $%2+3)4 "$+5’26%*"$7
� � � g
!" !"!#$ #$%&’()*+,-.
X 3
8 #4E F G H I J K L ) H M / E F F N 5##’,,O 64 P QR S T " U ?$ S V / W X P Y 07,,’69
� � � � � � � T{ U# V WX 6 !7*DB$+E I5 s\ ] g3
^
� !"!#$ Z Y # R1 2 C $+E?9+C’D( *DB$+E 6 ’" 3 C’#(3 @!? 3D@!? 3>9*’3 3 !"!#$ : D’3>9*F3 DF3G 5!@ 35!@"9C 35!@"9C"9C3
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
用adams进行仿真第六讲
悬架设计 汽车动力学仿真 发动机仿真 动力传动系仿真 噪音、振动和冲击特性预测
操纵舒适性和乘坐舒适性
控制系统设计 驾驶员行为仿真 轮胎道路相互作用仿真
汽车可操作性和
乘坐舒适性仿真：
以汽车前、后悬架 及转向机构为主的 多体动力学模型
增加发动机、车身后 整车多体动力学模型
铁路车辆及装备
悬挂系统设计 磨耗预测 轨道载荷预测 货物加固效果仿真 物料运输设备设计
（2）强大的建模和分析功能 具有三维的实体建模能力，具有先进的数值分析技术和强 有力的求解器，求解速度快而准确。 分析类型包括运动学、静力学和完全非线性动力学分析， 而且可进行多刚体和多柔性体的分析。具有约束库、力库、函 数库以及可生成用户定义的运动发生器， 从而使建模分析工 作更加迅速。通过使用函数表达式和用户自定义程序，可以使 ADAMS很容易适用于特殊应用。
ADAMS软件安装/卸载
Adams2005软件安装说明
操作界面简介
ADAMS/View的启动
启动ADAMS/View有三种方式： 1)从Windows开始菜单启动：”开始”—“程序”—
“MSC.Software” —“MSC. ADAMS2005”—“Aview”—
“ADAMS/View” 2)双击桌面上的快捷方式。 3)从命令提示符下启动ADAMS2005
A/Solver是求解机械系统运动和动力学问题的程序。完 成样机的准备工作之后， A/View可以自动调用A/Solver模块， 完成样机的静力学、运动学或动力学的问题。完成仿真分析 后，又会自动回到A/View操作界面，因此一般的工程人员可 以将A/Solver看成是一个“黑匣子”，不需要知道ADAMS 内部的运行，只要熟悉A/ View的操作界面就可以了。
adams动力学仿真原理
adams动力学仿真原理摘要：1.引言2.Adaams动力学仿真原理简介3.Adaams动力学仿真过程详解4.应用Adams动力学仿真的优势5.结论正文：【引言】在工程领域，动力学仿真技术已成为分析与优化机械系统性能的重要手段。
Adams作为一种广泛应用的动力学仿真软件，可以帮助工程师快速准确地分析复杂机械系统的运动和动力性能。
本文将详细介绍Adams动力学仿真原理及应用过程，以期为工程师们提供实用的指导。
【Adaams动力学仿真原理简介】Adams基于虚拟样机技术，通过建立机械系统的三维模型，利用运动学和动力学方程对系统进行仿真分析。
其核心原理包括以下几点：1.建立机械系统三维模型：用户根据实际需求，在Adams中构建机械系统的各个部件，如机身、支架、电机等。
2.添加约束和驱动：为模拟实际工况，用户需在模型中添加约束（如转动副、滑动副等）以及驱动（如电机、力等）。
3.设定运动学和动力学方程：Adams根据模型自动生成运动学和动力学方程，为后续仿真分析奠定基础。
4.进行仿真计算：根据设定的时间步长和求解器参数，Adams对运动学和动力学方程进行求解，得到各部件的运动轨迹、速度、加速度等数据。
5.后处理与分析：用户可利用Adams提供的后处理工具，对仿真结果进行可视化展示、数据分析等。
【Adaams动力学仿真过程详解】1.建立模型：首先，在Adams中创建一个新的项目，并根据需求添加或修改部件模型。
2.添加约束和驱动：在模型中定义各部件之间的运动关系，如转动副、滑动副等；同时，为需要驱动的部件添加电机、力等驱动。
3.设定材料属性：为各部件设定相应的材料属性，如密度、弹性模量等。
4.网格划分：对模型进行网格划分，以提高仿真精度。
5.设定求解参数：设置时间步长、求解器类型等求解参数。
6.开始仿真：点击“开始仿真”按钮，Adams将自动进行仿真计算。
7.观察仿真结果：在仿真过程中，用户可通过Adams的实时监控功能观察各部件的运动状态。
adams建模与仿真教程1
ADAMS简介：
(Automatic Dynamic Analysis of Mechanlcal Systems)
是美国MDI公司(Mechanical Dynamics lnc．)开发的非常 著名的虚拟样机分析软件。 包括最基本的解题程序模块： ADAMS/View(基本环境)
视图 运动副 标记 构件
机构 运动 力
图标XY 分析 结果数据
图 曲线
用户界面 菜单 对话框
几何形状
数据分量
对象的全名以根符号“／”或“．”开头，并包括该对 象所属的全部上层名称，上下层名称之间用“／”或“．” 隔开。 例如：MODEL机构中PART_1构件上的点PTl，其全名为 “．MODEL．PART_1．PTl”或 ”＼MODEL＼PART_1＼PTl”。
令上，然后点击鼠标左键。
4)显示与所选对象和命令对应的输入参数对话框，供选 择输入。
5．2．4
修改零件属性对话框
对话框
对话框中可以包含文本框、方式。
文本输入框
在文本输入框可以直接用键盘输入有关内容，也可以 使用弹出式菜单进行有关的命令操作。 根据输入的不同对象和内容，文本输入框的弹出式菜单
重力加速度。
单位(Units)设置
ADAMS/View预先设置了4种单位系统：
•MMKS
•MKS
Millimeter Kilogram Second
Meter Kilogram Second
•CGS
•IPS
Centimeter Gram Second
Inch Pound Second
供选择，有关单位系统的定义，可在 Settings 菜单下选
ADAMS/Solver程序模块
- 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)。
②在category栏选择mass properties； 在define mass by栏选择geometry and material type；在material type 栏，输入零件的材料
③点击修改对话框下角的show calculated inertia，计算零件的质 量和转动惯量等参数；
用ADAMS软件建立模型时，一定注意辅助线要及时 删除；删除零件时要彻底。
第二讲 基于ADAMS软件仿真 虚拟样机的模型建立
一、利用Adams软件建模工具 直接建立样机模型
二、利用其它软件建立模型 后输入Adams软件
三、实例分析
建模的预备知识：
1）几何体类型：实体、柔性体、点质 量、大地
2）几何体坐标 3）几何体的自由度 4）几何体的命名 5）鼠标的应用
建模前的建模前必须准备的工作：
修改初始速度 对 话 框
零件 名称
移动 速度
速度 初始 条件
转动 速度
修改初始位置和方向 对 话 框
零件 名称
位置 设置
位置 初始 条件
方向 设置
二、利用输入文件的形式建立模型
步骤：
1）在solid-edge、solid-working、p-re、 UG等三维造型软件中，绘制三维装配图形； 注意：机器包含许多零部件，为简化仿真模型， 可以在建立三维图形时，将链接螺栓等非传动 件忽略，将其质量添加到相连的传动件上，切 记：在CAD软件中绘制完三维装配图后，将文 件保存为.igs、或.x_t为后缀的格式退出。
长方体为 实体1
球为实体1
相交两实体操作过程 选择图标
按照屏幕下方状态栏 的提示，用鼠标选取 实体1。
按照屏幕下方 状态栏的提示， 用鼠标选取实 体2。实体1和 实体2相交以后 成的形体取实 体1的名称。
长方体为 实体1
球为实体1
几何体线连接操作过程
选择图标
按照屏幕下方状态栏 的提示，用鼠标选取 线1。
③ 在File To Read右边的空框内输入文 件名，方法为：鼠标放在空框内，点击 右键，选择browse，打开文件浏览对话 框，找到已保存的后缀为.x_t的文件，双 击即可。
④ 在model Name 栏，输入ADAMS数据库名
⑤ 选择OK按钮，即可将CAD文件调入ADAMS 软件中。 3) 点击放大缩小图标，将鼠标放在绘图视 窗内，按下左键，移动鼠标，显示调入的 图形
下
方
凸台
状
高度
态
栏
设
置
然后根据提示，左键先选择实体，再选择 凸台所在面，点击右键即可完成。
壳体操作过程 选择图标
壳体 厚度
下
方
状
态
向内或
栏 设
向外
置
然后根据提示，左键先选择实体，再选择
壳体开口所在面，点击右键即可完成。
5、修改几何形体
修改几何形体有 3种方法：拖动 热点、利用对话 框和编辑位置表。
4) 修改各零部件的物理特性：视图在由CAD软 件调入ADAMS软件后，其各部件的物理特性 丢失，只保留了几何特性，所以，为进行系统 仿真，需要对每一个零部件添加材料特性，方 法如下：
①将鼠标放在要修改的零部件上，点击 右键，依次选择：浮动菜单的第一项 part—modify，打开修改对话框；
特性参数 修改对话
1）打开坐标窗口 2）设置栅格 3）坐标系设置 4）单位设置 5）确保图标处于打开状态
一、Adams自身建模工具建立模型 简单零部件的模型绘制； 复杂零部件的模型建立。
两者均利用Adams建模工具
Adams 建 模 工 具
点线绘制 实体绘 制
布尔操作 特征修饰
参数设置
简 单 模 型 建 立
复 杂 图 形 创 建
新零件 添加到一 零件上 添加到地上
点
轮廓
向前拉 对称 向后拉 沿某一路径
注意由轮廓拉伸或旋转时，拉伸时下方 要关闭分析窗口。
3、组合形体 建模工具
解体
合并 两相 交实
体
合并 两不 相交
相交
相切
实体
两实体相连接操作过程
选择图标
按照屏幕下方状态栏 的提示，用鼠标选取 实体1。
按照屏幕下方 状态栏的提示， 用鼠标选取实 体2。实体1和 实体2组合以后 成的形体取实 体1的名称。
几何形体剪完后的提示信息
2、简单形体几何建模
建模工具 圆柱
球 体
体
长方 体
圆锥 体
圆环 体
连杆
平板
拉伸 体
平面
旋转 体
长方体的绘制过程 选择图标 下 方 状 态 栏 设 置
新零件 添加到一 零件上 添加到 地上
长、高、 宽的参 数设置
拉伸体的绘制过程
选择图标 下 方 状 态 栏 设 置
拉伸长度设置
简易机构系统建立
复杂机械系统的建立
1、绘制基本几何形状 工具
样
条
线
点
标 志 点
折 线
圆
折线绘制过程 选择图标
下 方 状 态 栏 设 置
封闭否
新零件 添加到一 零件上 添加到 地上
折线
一条线
线的参 数设置
注意事项：
几何形体没有质量，绘制完成后出现提示 对话框，关闭即可； 一般作为辅助建模工具，在复杂模型剪完 后一定删除，否则影响仿真分析。
(1) 拖动热点
热 点
(2) 利用对话框
标 志 点 宽 度
几何体 名称
厚 度
(3) 编辑位置表
6、修改构件特性
构件特性包括：质量、转 动惯量和惯性积，初始速 度，初始位置和方向等。
物性修改对话框
零件 名称
修改 类型
材料 类型
显示计 算结果
修改 方式
1）选择Geometry and Material Type选项 在材料输入栏显示弹出式菜单，从中选择
Material，然后再选择Browse命令，显示材料数 据库浏览器，从中选择材料。
2) 选择Geometry and Density选项。此时程序 要求输入材料密度，ADAMS/View根据输入的密 度和构件几何形状，计算质量和惯性矩。
3) 选择User Input选项。此时由用户输入质量和 惯性矩。
按照屏幕下方
状态栏的提示， 用鼠标选取线2， 或更多。1和2 组合以后成的 形体取线1的名 称。
折线为 线1
圆弧为 线1
4、添加几何体细节结构
建模工具
挖孔
倒直
倒圆
角
角
凸台
壳体
倒圆角操作过程 选择图标 下 方 状 态 栏 设 置
倒角 半径
若选中， 倒角半径 是变化的
凸台操作过程MS软件
打开ADAMS软件，进入ADAMS界面，进 行以下操作：
① 在File菜单，选择Import命令， 显示文件输入对话框。
输入到 adams名字
文件 类型
读入输入文件
输入文件编
辑对话框
文
件
格
式
要输入的文件
输入后adams文件名
② 在File Type栏，选择输入的CAD文件 格式，后缀为.x_t格式，显示输入的 CAD文件对话框；
④ Ok退出，即完成零件的物性修改， 其它零件类推。
5）模型建立导入完毕。
三、实例操作分析 简 易 起 重 机 的 建 模
利用adams自身建模工具完成
装 载 机 工 作 装 置 建 模
利用其它CAD建模然后导入ADAMS完成
本讲小结：
本次课主要介绍基于ADAMS仿真软件的机械系统样 机的模型建立，先从单个零部件的模型建立介绍到系统 的样机建立以及位置的调整和参数的修改；并详细介绍 了ADAMS软件在建立模型时与其它三维CAD 软件的转 换。