ADAMS软件在工程机械系统仿真中的应用案例

动臂液压缸 运动分两步： 起升、下降
实例四、推土机仿真与分析 课后作业
将下列推土机械三维建模，并保存为.x_t格式，导入 ADAMS文件，修改物性，并进行仿真，分析个本分运动。
第二步：启动ADAMS软件，进入工作绘图区， 进行以下操作：点击下拉菜单file下的import按 钮，打开文件输入对话框。
CAD文件输入对话框
输入文 件格式
输入 后文 件名
ADA MS文 件类
型
输入 文件 地址 和文 件名
第三步：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。
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。
实例一、汽车坐垫的振动与理论计算与仿真分析
座椅
样 机 简
座椅底盘间 的弹簧
易
模
型
汽车底盘
设该汽车在崎岖不平的道路上行进，底盘有 一上下以Vy=100cos（t）运动。试分析座位在 有无弹簧时的上下颠覆情况。
分析结果：
有 弹 簧
''
A s
利用adams仿真软件对机械系统进行仿真过程：
建模
*利用Adams软件建模工具
系统几何建模
直接建立样机模型 *利用其它软件建立模型
后输入Adams软件
施加约束和运动 施加载荷
测量调试
仿真与仿真再现
仿真后处理
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
约束工具
框
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；
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
装载机工作装置运动复杂，实现装载一个循 环，起重、转斗液压缸进行一往复运动；载荷 在铲斗铲起到物体倒下存在载荷，返回时载荷 只有铲斗的重力，因此载荷也比较复杂。所以 施加液压缸运动和载荷采用编辑自定义输入， 这里采用分布运动和载荷。
动臂液压缸运动编辑公式（转斗液压缸、
载荷类似）：
动臂液压缸运动参数设置对话框
小窍门：因为结构复杂，施加约束时很难做到同 轴，可采用两种方法：一是先大体平行施加，然 后利用修改角度实现平行；二是将同一功能的两 动臂连接在一起，作为一个整体与铲斗施加一个 连接。
输
入
修
新
改
位
零
置
件
方
位
向
置
参
、
数
方
向
参 数
得到原
工
始位置
具
方向
修 改 位 置
修 改 方 向
得到修 改后位 置方向
第七步： 施加运动和载荷
约
虚约束工具
束
与
运
运动工具
动
工
约束工具
具
集
状态参数 设置
力、力矩工具
柔性力
载
荷
工
具
集
状态参数
设置
仿 真 工 具 集
总 工 具 集
后处理程序窗口
工具条
对象 结构 关系
栏
特性 编辑 区
后处理的绘图 区
菜单栏 页面操 作区
控制面 板区 状态 栏
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。
2）将三维CAD图形文件调入ADAMS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；
第四步：修改个零部件的物理特性。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， 步骤如下：
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；
此处选择 质量特征
第五讲 ADAMS软件在工程机械 系统仿真中的应用
一、ADAMS应用总述 二、综合实例
刚体运动方程

rT
mr''

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
F


'T
J'
.
'
~
'
J''

n'


0
点在参考坐标系中位置表示及位移、速度、加速 度表示
r r0 As
r' r0' As
r''

r0''
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
此处输 入材料
此处选 择几何 和材料
类型
第五步：修改各零部件的颜色等特征。
方法是将鼠标放在要修改的零件上，点击右键， 打开浮动菜单，单击下一级菜单中的 appearance显示，打开修改对话框。
依次方法，修改装载机工作装置中各零部件
此处修改零 件颜色信息
第六步：仿真检验修改后的样机，在确定无误后， 开始施加连接约束。注意：因为装载机工作装置 为对称结构，为保证正常运动，类似连接回转方 向应同轴。如两个动臂如铲斗连接的回转副应同 轴。
2、绘制样机内各部件。注意各部件的位置、方 向和大小。小窍门：为快速建模，可先不管零件 的大小、方向、位置，大体输入，然后利用修改 完成，速度更快。
支座
底座
调整位 置后的 三维显
示
增加悬 臂后
增加 动臂
动臂 调整 位置
后
绘制 铲斗
铲斗 原始 长方 体完 成后， 起重 机三 维效 果图
利用 倒角 改变 铲斗 形状
第二步：施加约束和载荷。座位与底盘都 进行上下移动，所以施加移动副，座位与底盘 之间，在有弹簧时，施加弹簧载荷；无弹簧时， 采用直接接触，施加接触载荷。注意弹簧和接 触的刚度系数与阻尼系数的确定。
第三步：检验样机模型。利用检验样机工 具，显示样机内所有信息，观察零件、约束、 载荷及运动参数的正确与否。
无弹簧时
分析模型
座位上下运动曲线
理论计算简介 对于座位体，质量为M，整体力平衡式可写为：
MX CX KX MG F 0
解上述方程即可得到座位的运动，并加以绘 制曲线。
ADAMS软件分析过程简介
建立模型样机
第一步：可简化建立样机，座位为一长 方体，底盘也简化为一长方体。注意：简化 时要保证质心位置不变、质量不变。
3、根据各部件的连接运动关系，施加约束 和运动
4、仿
起 重
真与
机
测量
仿
或后 处理
真 效 果
分析
示
意
图
实例三、利用ADAMS与其它CAD软件的转 换对装载机工作装置仿真与分析
分析过程简介
第一步：在其它CAD软件（如：pr_e、solidedge、solid-working 、UG等）中，建立装载 机工装装置三维模型，并另存为.x_t格式，退出 CAD软件。注意：保存文件夹不能有汉字存在。
第四步：测量与仿真。对作为上下运动 进行测量，即测量座位运动的Y向分量。然 后，利用仿真工具对样机仿真，得到座位Y 向运动曲线。
结论：有弹簧时作为随底盘运动平稳， 去掉弹簧，座位颠覆很大。
实例二、利用DAMS直接建模对起重机械 的仿真与分析
分析过程简介
1、启动ADAMS ，对建模进行设置，以方便模 型建立：主要包括：栅格间距和范围、图标、坐 标窗口处于打开状态、重力加速度设置、单位设 置等。