Adams参数化建模案例
ADAMS参数化建模及优化设计
选择“name_and_position”,弹
出创建刚体对话框,将部件名字
改为.model_1.uca,其余缺省,
点击“OK”
实体名称的创建
Command Navigator→ geometry → create →
shape,双击cylinder,创建
几何实体,在名字框可以改动 几何实体的名称 (一定要将 几何实体创建到它属于的部 件)。
Variable、Real,则创建设计变量.model_1.DV_1,
如图。
同样根据lca_knuckle、tie_knuckle创建设计 变量DV_2、DV_3。
设计变量的修改 在菜单Build中选择Design
Variable、Modify,在对话框,
Units中选择length,Value
test_plane
743.0, 1442.0, 207.0
测试台与转向节铰链联接点
参数化点的创建
通过主工具箱中点快
捷图标创建
通过“Tool”菜单中
的”Command Navigator”
来创建(本例以第二种方 式创建)
菜单命令。随后出现Command Navigator对话框,
找到其中的point,点击前面“+”号展开,在展开后的
万向节的创建 进入Command Navigator对话框,展开constraint、
joint,双击hook。弹出创建对话框,在下拉菜单中选择
Position By Using Markers,通过Marker来为铰定向。 I Marker Name编辑框中右击选择Marker、Create, 弹出创建Marker对话框,先创建属于地面的I Marker,Z 轴为水平方向.改名为“model_1.tierod.MARKER41”,在
ADAMS参数化建模及优化设计 2PPT课件
系统环境设置
工作平面设置:进入菜单 settings working grid…, 在弹出对话框中选择Gloab XZ在主工具箱,点击视图 设置
单位设置 :菜单Settings— >Units,选择MMKS
消息窗口设置 :菜单View ->Message Window,在 弹出对话框中点击左下角按 钮Setting,选择Error。
万向节的创建
进入“Command Navigator”对话框, 展开“constraint”、“joint”,双击 “hook”。弹出创建对话框,在下拉 菜单中选择“Position By Using Markers”,通过Marker来为铰定向。
I Marker Name编辑框中右击选择 “Marker”、“Create”,弹出创建 Marker对话框,先创建属于地面的I Marker,Z轴为水平方向.改名为 “model_1.tierod.MARKER41”,在 “Location”中选择点tierod_middle, 菜单中选择“Along Axis Orientation”,选择点hookref。点击 “OK”。
在Joint Name中选择测试台上的平 移铰,在自由度类型下拉菜单中选 择“translational”。
点击“OK”。
参数化分析方法
设计研究 试验设计 优化设计
设计研究步骤
定义设计变量 定义测计变量
关闭对话框后回到创建几何实 体对话框,在“Radius”编辑栏 中输入15,点击“OK”,则几 何体创建成功
模型部件列表
模型示意图
约束的创建
进入“Command Navigator”对话框,展开 “constraint”、“joint”, 双击“spherical”。
【Adams应用教程】第10章ADAMS参数化建模及优化设计
第10章 ADAMS参数化建模及优化设计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。
参数化机制是ADAMS中重要的机制。
ADAMS基础培训-实例讲解
3.1 输入试验数据
选择数据类型 数据路径 模型选择
3.2 试验数据建立曲线
后处理
数据选择
设置独立坐标轴
试验数据曲线
3.3 编辑曲线
曲线编辑
标题
坐标轴
曲线名称
试验数据曲线
3.4 仿真数据建立曲线并与试验数据对比
➢在图表生成器中选择Last_Run(…)。 ➢选择Last_Run(…)和overcenter作为水平轴数据。 ➢选择SPRING_1_MEA_1作为垂直轴数据,再选Add Curves。 ➢将该曲线的legend文字改为Virtual Test Data。
1.7 创建手柄
➢点击鼠标右键打开工具包 点击Link图标 ➢ 用鼠标左键点选Point_5、Point_6,创建连杆。 ➢对模型进行重命名,Slider。
1.8 创建铰接
➢点击鼠标右键打开工具包 点击Revolute Joint 图 标 ,选择2 Bod-1Loc,Normal To Grid。 ➢ 点击ground,Pivot和Point_1在Point_1处创建大地与 曲柄间的铰接。 ➢按照上述操作设置链接:
1、手柄与曲柄之间的Point_3, 2、手柄与连杆之间的Point_5, 3、连杆与钩子之间的Point_6, 4、钩子与曲柄之间的Point_2。
1.9 模型验证
验证模型:
➢4 移动物体 ➢5 铰接约束 ➢ 2 自由度
二、测试模型
建立地块(Ground Block) 建立锁钩与地块间 In plane约束 建立一个拉压弹簧 加一个手柄力 角度测试,测试弹簧力 生成传感器 模型仿真
参数化建模
缝纫机挑线机构参数化优化分析⑴Solidworks建模首先在Solidworks里按照二维CAD图纸对缝纫机整机零部件进行精确造型并严格按照工艺要求装配整机装配体并保存。
这时整机装配体(图一)会自带一个三维坐标系(与Adams通用)|。
因为这里我们以挑线机构举例。
图一整机模型删除除挑线机构以外的部件只剩挑线机构部件(图二)。
图二 挑线机构1.针杆曲柄-上轴(曲柄),2.挑线杆(摇杆),3.挑线连杆(摇杆)挑线机构实际上是一个曲柄摇杆机构,所以综合到一个平面内来进行分析运算。
在Adams 里进行参数化建模需要用到挑线机构运动副轴线上任意一点的坐标数据。
上轴的旋转轴心为原点O ,挑线杆和针杆曲柄的旋转轴心线上点A ,挑线杆和挑线连杆旋转轴心线上点B ,挑线连杆和挑线连杆销旋转轴心线上点C ,过线孔中心点D 。
所以O 为曲柄和机架的铰接点,A 为曲柄和连架杆的铰接点,B 点为连架杆和摇杆的铰接点,C 为摇杆和机架的铰接点。
OA 为曲柄,AB 为连架杆,BC 为摇杆,ABD 为挑线杆。
为方便介绍,下文就采用四杆机构来代替挑线机构进行介绍。
⑵测量坐标数据测量上步中Solidworks 中的挑线机构各铰接点轴线上的点用作Adams 参数化建模,所测量的数据存放在Excel 中记录。
测得如下(图三)数据。
3.挑线连杆(摇杆) 1.针杆曲柄-上轴(曲柄) 2.挑线杆(摇杆)O A BCD点X 轴 Y 轴 Z 轴 备注 摇杆-机架0 77.11770826 -10.51313793 C 摇杆-连架杆0 83.13526455 18.16226994 B 曲柄-连架杆0 63.77629813 2.34359683 A 曲柄-机架0 50.37770826 7.88686207 O 过线孔 0 78.86567128 53.41522121 D图三 测得坐标数据⑶Adams 参数化建模在Adams 中建立挑线机构(曲柄摇杆机构)参数化模型,按照部件实际的相互运动关系对零部件进行约束,并创建约束给曲柄一个匀速转动1r/min ,模拟缝纫机工作时的电机驱动。
(完整版)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0.510. 选择圆柱实体绘图按钮,设置参数:New partLength:10mRadius:1m选择座架的中心点,点击左侧确定轴肩方向,建立轴肩,单击三维视图按钮,观察视图11. 继续圆柱工具,绘制悬臂①设置参数:New partLength: 13mRadius: 0.5m②选择Mount.cm作为创建点,方向同轴肩,建立悬臂③右键选择新建的悬臂,在快捷菜单中选择part_4——Rename,命名为boom④选择悬臂,移动方向沿X轴负向,实现悬臂的向左移动:1)右键选择工具箱中的position按钮中的move按钮2)在打开的参数对话框中,选择vector,distance中输入2m,点击悬臂,实现移动⑤右键点击实体建模按钮,在弹出的下一级菜单中选择导圆角工具,设置圆角半径为1.5m⑥左键选择座架上侧的两条边,点击右键,完成倒角12. 选择box按钮图标,创建铲斗①设置参数:New partLength : 4.5Height: 3.0Depth: 4.0②选择悬臂左侧中心点,命名为bucket,建立铲斗③右键选择position按钮下一级按钮move按钮④在打开的参数对话框中,选择vector,distance中输入2.25m,选择铲斗,移动方向沿全部坐标系X轴负方向,实现铲斗的横向移动⑤在主工具箱中,选择三维视图按钮,察看铲斗⑥继续选择move按钮,设置参数中选择vector,distance中输入2.0m,选择铲斗,移动方向沿全部坐标系 Z轴负方向,实现铲斗的纵向移动⑦移动完毕,选择主工具箱中的渲染按钮render,察看三维实体效果,再次选择render按钮,实体图则以线框显示⑧右键点击实体建模按钮,再弹出的下一级按钮中选择倒角工具,在打开的参数设置对话框中,设置倒角Width为1.5m,⑨选择铲斗下侧的两条边,完毕单击右键,完成倒角⑩右键选择实体建模工具按钮,再下一级按钮中选择Hollow按钮,在打开的参数设置对话框中设置参数Thickness为0.25m选择铲斗为挖空对象,铲斗上平面为工作平面,完毕点击右键挖空铲斗3)添加约束根据图示关系,添加链接①在主工具箱中,选择转动副,下方的参数设置对话框中,设置参数2 bod ——1 loc和pick feature②选择基座和座架,然后选择座架中心Mount.cm,旋转轴沿y轴正向,建立座架与基座的转动副③继续用转动副按钮,建立轴肩与座架间的转动副,设置参数为2 bod——1 loc 和Normal to grid,选择轴肩和座架,再选择座架中心点,建立转动副④继续用转动副按钮,建立铲斗与悬臂间的转动副,设置参数为2 bod——1 loc 和Normal to grid,选择铲斗与悬臂,再选择铲斗下侧中心点,建立转动副⑤选择主工具箱中的平动副,设置参数2 bod——1 loc和pick feature,选择悬臂与轴肩,再选择悬臂中心标记点,移动方向沿X轴正方向,建立悬臂和轴肩间的平动副⑥右键点击窗口右下角的Information 信息按钮,选择约束按钮,观察是否按要求施加约束,关闭信息窗口⑦检查完毕,选择仿真按钮,对系统进行仿真,观察系统在重力作用下的运动4)添加运动①选择主工具箱中的旋转运动按钮,右键点击座架中心标记点,在弹出的选择窗口中,选择JOINT_mount_ground,给座驾与基座的转动副添加转动运动②选择俯视图按钮,观察旋转运动副的箭头图标③右键点击该运动,在弹出的快捷菜单中选择motion_mount_ground——modify在修改对话框中,修改function项为360d*time④重复上述动作,在轴肩和座架之间建立旋转运动Motion_shoulder_ground,⑤右键点击该运动,在弹出的快捷菜单中选择motion_shoulder_ground——modify在修改对话框中,修改function项为-STEP(time,0,0,0.10,30d)⑥重复上述动作,在铲斗和悬臂之间建立旋转运动Motion_bucket_boom⑦设置运动函数为45d*(1-cos(360d*time))⑧右键点击主工具箱中旋转运动按钮,选择下一级平行运动按钮,点击悬臂中心平动副,在悬臂和座架间建立平行运动⑨设置平行运动函数为STEP(time,0.8,0,1,5)⑩选择主工具箱中的仿真按钮,设置仿真参数END Time:1;Steps:100,进行仿真5)测量和后处理①鼠标右键点击铲斗,打开右键快捷键,选择测量measure②系统打开参数设置对话框,将Characteristic设置为CM Point,Component 设置为Y,测量Y向位移。
ADAMS参数化建模及优化设计解析
实体名称的创建
”Command Navigator>“geometry”->“create” >“shape”,双击“cylinder”创 建几何实体,在名字框可以改 动几何实体的名称 (一定要将 几何实体创建到它属于的部 件)。
Marker的创建
“Center Marker”编辑框中, 右击鼠标选择“Marker” ,在 出现的子菜单中点击 “Create”,弹出创建Marker 的对话框,使用缺省名字。 ”Location“编辑框中,右击 鼠标,选择“Pick Location”, 然后用鼠标在图形区中选择 点“uca_knuckle”,在对话 框的下拉菜单中选择“Along Axis orientation”,选择点 “uca_f_center”,见图10-12。 (表示创建的Marker“Z”轴方 向为点“uca_knuckle”指向 点“uca_f_center”方向,这 指定了所创建圆柱体的轴线 方向)
ADAMS参数化建模及优化设计
华中科技大学CAD中心
参数化的四种方法
参数化点坐标 使用设计变量 参数化运动方式 使用参数表达式
参数化建模应用实例
以双摆臂独立前悬架运动学模型为例 以参数化点坐标的方式进行参数化建模
双摆臂独立前悬架拓扑结构
主要部件:上摆臂 (UCA)、下摆臂 (LCA)、转向节 (Knuckle)、横向拉 杆(Tie Rod)、测试 台(Test Plane)、地 面(Ground)
参数化点的确定
能为模型对象位置和方向定位
根据点能创建模型可视化几何实体
模型的参数化表
序号
名称
1 lca_r_center 2 lca_f_center 3 lca_knuckle 4 uca_r_center 5 uca_f_center 6 uca_knuckle 7 tierod_middle 8 tierod_knuckle 9 hookref 10 knuckle_center 11 wheel_center 12 wheel_outer 13 wheel_inner 14 test_plane
ADAMS参数化建模及优化设计
(8)添加点—面约束副(低副)
➢ 局部放大滑钩,在Build菜单选择Joint,显
示连接对话框,如图9所示。选择工
具
,在参数栏设
置
,
。
依次选取固定支架(ground.block)、滑钩
(hook)、点(-12,1,0),竖直向上拖动
鼠标,按下左键。
共同学习,重在交流
(9)创建弹簧
共同学习,重在交流
设计要求:
➢ 能产生至少800N的 夹紧力。
➢ 手动夹紧,用力不 大于80N。
➢ 手动松开时做功最 少。
➢ 必须在给定的空间 内工作。
➢ 有震动时,仍能保 持可靠夹紧。
共同学习,重在交流
模型建立
➢ 1、启动ADAMS/View
(1)打开ADAMS/View,欢迎对话框中选择 Create a new model项,输入文件名Latch,选
ADAMS参数化建模及优化设计
共同学习,重在交流
参数化的四种方法
➢ 参数化点坐标 ➢ 使用设计变量 ➢ 参数化运动方式 ➢ 使用参数表达式
共同学习,重在交流
➢ (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。
共同学习,重在交流
(7)创建运动副
➢ 在A点处将摇臂与基础框架连接。在主工具
箱的连接工具集,选择铰链 ,在参数设
置栏选择,
,和
添加滑选钩取与P摇oi臂nt铰_1链点副。。在主工具箱的连接工具集,
选择铰链副,在参数设置栏选择
依次选择摇臂(pivot)、滑钩
(hook)及Point_2点,完成设置。
ADAMS参数化建模及优化设计
ADAMS参数化建模及优化设计ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)是一种常用的参数化建模和优化设计软件,广泛应用于机械系统的动力学模拟和优化。
本文将针对ADAMS的参数化建模和优化设计进行详细探讨。
参数化建模是指将机械系统的设计参数进行编程和建模,实现系统的变量化描述。
ADAMS软件提供了强大的参数化建模功能,可以对系统的几何形状、材料属性、运动约束等进行参数化描述。
通过参数化建模,工程师可以灵活地调整系统的参数,快速验证不同设计方案的性能差异,为优化设计提供重要的支持。
在ADAMS中,参数化建模可以通过两种方式实现:一种是基于CAD几何模型进行建模,另一种是基于ADAMS内置的建模工具进行建模。
对于基于CAD几何模型的建模,工程师可以直接导入CAD文件,然后通过ADAMS 提供的工具对几何模型进行进一步处理,添加运动约束和物理特性等。
而基于ADAMS内置的建模工具进行建模,工程师可以通过简单的拖拽和参数调整就能够快速构建机械系统模型。
参数化建模之后,就可以进行系统的优化设计了。
ADAMS软件提供了多种优化方法和算法,如遗传算法、粒子群算法、单目标优化、多目标优化等。
工程师可以根据具体需求选择适合的优化方法,通过设定优化目标和约束条件,对系统进行优化设计。
在进行优化设计时,需要定义目标函数和约束条件。
目标函数是指系统的优化目标,可以是最小化系统一些性能指标,如最小化系统的质量、最小化系统的振动等。
约束条件是指系统设计必须满足的条件,如材料的强度、系统的尺寸约束等。
通过设置合适的目标函数和约束条件,ADAMS 可以自动寻找最优的设计方案。
在进行参数化建模和优化设计时1.系统的参数化建模应该尽可能准确地反映实际情况,避免过度简化或者误差过大。
2.在进行优化设计时,应该明确优化的目标和约束条件,以及优化的范围和限制。
3.在优化设计过程中,可能需要进行多次的仿真和优化迭代,直到找到最优的设计方案。
基于ADAMS的剪叉机构的参数化建模及优化设计
基于ADAMS的剪叉机构的参数化建模及优化设计刘洋;姜吉光【摘要】In order to solve large variations in the force of the drafting table scissor mechanism hinge in the horizontal direction, motion instability and other issues, first, with the SolidWorks mechanical design, scissor mechanism exists uneven stress problem was analyzed,and the innovative design that spring tension balances off part of the loads,to re-duce the level of scissor mechanism hinge loads in the horizontal direction was proposed. Then the general method of parameterized modeling of ADAMS and optimization design was summarized. Based on this method parameterized mod-eling of scissor mechanism was established, simulation experiment was made, and the design was further optimized by ADAMS. Finally, the physical testing was made. Adding a spring can greatly reduce the level of scissor mechanism hinge loads in the horizontal direction was showed by simulation results, the optimal solution of design variables was obtained from optimization results, the mechanism force changes were reduced, through the physical testing correctness of the design was verified.%为了解决绘图桌的剪叉机构的铰链处水平方向受力变化幅度大,运动不稳定等问题,利用SolidWorks软件进行机械设计,对剪叉机构存在的受力不均问题进行了分析,提出了一种用弹簧拉力平衡掉一部分载荷、减少铰链处水平方向受力的创新设计。
ADAMS VIEW 参数化和优化设计实例详解
ADAMS/VIEW 参数化和优化设计实例详解本例通过小球滑落斜板模型,着重详细说明参数化和优化设计的过程.第一步,启动adams/view(2014版),设置工作路径,设置名称为incline。
名称存储路径第二部,为满足模型空间,设置工作网格如图参数.修改尺寸第三部创建斜板。
点击Bodies选项卡,选择BOX,然后建模区点击鼠标右键,分别设置两个点,坐标为(0,0,0)和(—500,-50,0),创建完模型,然后右键Rename,修改名称为xieban.BOX右键输入坐标,创建点rename输入xieban第四部创建小球.点击Bodies选项卡,选择Sphere,然后建模区点击鼠标右键,分别设置两个点,球心坐标为(-500,50,0)和半径坐标(—450,50,0),创建完模型,然后右键Rename,修改名称为xiaoqiu。
输入两点Rename,及创建效果第五部创建圆环.点击Bodies选项卡,选择Torus,然后建模区点击鼠标右键,分别设置两个点,圆环中心坐标为(450,—1000,0)和大径坐标(500,—1000,0),创建完模型,然后右键Rename,修改名称为yuanhuan。
完成后效果如下图:第六部修改小球尺寸及位置.首先修改小球半径为25mm,在小球上右键,选择球体,点击Modify,然后设置如下图;然后修改小球位置,将Y坐标移到25mm处,选择Marker_2点,右键点击Modify,然后设置坐标位置如下图.右键编辑球半径修改半径为25改后效果修改球的位置设置球坐标完成修改后效果第七部修改圆环尺寸及位置。
将圆环绕X轴旋转90度,选择Marker_3点,右键点击Modify,然后设置坐标位置如下图。
修改圆环尺寸,大径为40mm,截面圆环半径为12mm,右键,选择圆环体,点击Modify ,然后设置如下图。
至此,模型建立完毕.修改圆环位置位置坐标修改圆环尺寸圆环尺寸设置第八步,创建模型连接关系,斜板与大地间定义固定副,附着点为斜板中心;圆环与大地定义固定副,附着点为圆环中心;小球与斜板间定义接触,单击Forces块中的Contact,打开接触定义对话框,按图设置。
ADAMS实例建模与仿真
ADAM实例建模与仿真ADAM实例建模与仿真一模型描述一个名称为ball ,质量为4Kg,半径为5cm的球体,以50m/s的速度落到下面有弹簧支持的名为ban的矩形板上(200mm*200mm*10mm球心与支持板相距0.3m,弹簧K=3000N/mm试用ADAM建立模型,并进行动力学及运动学分析。
二几何模型建立与物理性质添加在ADAMS/VieW^境下,设置好工作环境,根据题意建立实体模型,并进行相关物理性质的添加。
如支持板和球颜色的渲染,球质量的添加以及初始条件的设置,以及弹簧刚度系数的设置等,并在球与板之间添加碰撞接触对,完成以上工作后,所建模型如图1和图2:图1图2准备工作做好以后,便可以进行仿真分析。
三运动学分析及动力学分析1运动学分析点击工具栏中的仿真按钮,并分别设置“end time ”和"steps"为1.0s和100,开始仿真。
仿真结束后,进入PostProcessor,绘制相关曲线如图3至图8:图3图4■■*1* -fl>«■■.卩"A Z.• I# 丹.dr» m ' 岂帕规 •*^W - Ml 04 z M -■! 3 r ■ H .1- T irrr- ! — 说 K » i,afr a i'i> ■»:t -n wi图8仿真结果分析:图3:图3是球的位移与加速度变化曲线图,从图中可以看出在设定时间内小球 与支持板碰撞三次,并在第二次碰撞时加速度达到最大,即第二次碰撞时弹簧的变 形量达到最大。
图4:图4是球的位移与速度的变化曲线图,从图中看出小球的速度在每次碰撞 时发生突变,且由于能量的损失,每次碰撞后速度的幅值逐渐减小,最后衰减为 零。
图5:图5为小球的位移、速度和加速度三者之间综合比较曲线图,从图中可以更直!\ ;,/ifB观的看出三者之间的关系以及碰撞对三者的影响。
图6:图6的两条曲线分别为小球和支持板的加速度曲线。
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。
ADAMS高级教程
ADAMS高级教程——参数化建模及接触分析本教程将通过以下实例介绍ADAMS的参数化建模及接触分析实例:建立如下载荷加载装置模型,参数化钢球及两球碗半径r、R,观察其对加载时上球碗摆动频率的影响。
1、新建ADAMS模型2、设置工作界面,如下单击setting下的working grid,弹出设置对话框根据模型大小设置工作界面后,工作界面如下所示:设置模型上图标的大小如下:设置好后点击如下图标,并拉选工作区域:3、创建点,右击如下图标,弹出隐藏的工具如下所示:单击创建点工具图标弹出点创建工具栏,如右图所示:单击Point Table弹出如下:点击Creat创建点如下:4、定义参数,如下:弹出参数设置对话框,设置DV_1为30,为钢球半径:重复以上操作,定义DV_2为50,球碗半径。
5、建立模型,创建点后如下图所示,点击建模工具栏中的圆柱创建图标,建立圆柱如下:设置圆柱,在圆柱上右击:弹出如下,设置圆柱底部离原点为DV_1-10:点击工具栏建立球模型,如下:单击球工具图标,选择点建立球如下:设置球,在球上右击,如下:Temgle2000@ Page设置如下设置球的位置如下:用布尔运算建上球碗:点击上述求差工具图标,先点击圆柱,在点击球,可得球碗如下:建立钢球如下:设置球如下:设置参数化设置钢球半径如下:6、添加约束及接触添加接触,点击接触工具图标:弹出如下对话框:点击pick,分别选择接触的两个物体,并设置摩擦力为默认值如上图所示。
为下球碗加全约束:点击上述图标后,分别点击下球碗和地面,再点击下球碗。
为上球碗加平面约束:点击上述图标后,分别点击上球碗和地面,再点击上球碗设置平面约束的形式:弹出对话框如下:为模型是加载荷:向,如下所示:修改力,将水平力设置为瞬时冲击:点击Modify后,弹出;设置力:if(time-0.001:1,1,0)*10000,表示:在0到0.001S时间段收到10000N的力,在如上图所示:用相似的方法添加竖直方向的力,如下所示:7、仿真分析:点击仿真工具,并作如下设置,就可开始仿真了:测量数据,在需要测量的物体上右击如下:测量上球碗的X轴方向的位移与时间的关系:点击OK,可得测量的曲线如下:8、修改结构尺寸通过上述的Modify可以对模型进行修改,点击Modify后弹出:数,弹出修改对话框:点击OK,完成对模型的修改,再测量数据。
ADAMSVIEW参数化和优化设计实例详解
ADAMSVIEW参数化和优化设计实例详解参数化和优化设计是软件工程中的两个重要概念,它们可以帮助开发人员提高代码的可读性、可维护性和性能。
本文将详细介绍参数化和优化设计的概念,并通过一个实例加以说明。
参数化是一种将特定的值提取为参数的技术。
在编程中,我们经常需要使用一些固定的值,比如常量或者特定的配置参数。
将这些值直接写入代码中,会导致代码的可读性和可维护性变差。
而通过参数化,我们可以将这些值提取为参数,使得代码更加灵活和可复用。
例如,我们在编写一个计算圆面积的函数时,可以将圆的半径作为参数传递给函数,而不是将半径的具体值直接写在函数中。
这样,我们可以在不改变函数实现的情况下,重复使用这个函数来计算不同半径的圆的面积。
除了提高代码的可读性和可维护性外,参数化还可以提高代码的灵活性。
通过将固定值作为参数,我们可以在不改变函数实现的情况下,根据不同的需求动态调整这些参数的值,从而实现不同的功能。
这种灵活性在开发过程中非常有用,特别是当我们需要处理多种不同情况时。
优化设计是指对代码进行优化以提高性能的过程。
在开发过程中,我们经常会遇到一些性能瓶颈,比如运行时间过长、内存占用过大等问题。
通过优化设计,我们可以对代码进行改进,以提高性能,让程序更加高效地运行。
优化设计的实现可以有很多方法,比如减少循环次数、使用更高效的算法、合理利用缓存等。
优化设计并不是一蹴而就的过程,它需要依赖大量的测试和实验来验证不同的改进方法的效果。
因此,在进行优化设计时,我们不应该盲目地追求性能,而是应该基于实际情况和需求,寻找合适的优化方案。
下面通过一个具体的实例来说明参数化和优化设计的应用。
假设我们要开发一个程序,用于计算一些数列的前n个数字的和。
首先,我们可以将计算和的代码抽象为一个函数,并将数列的起始值和计算的个数作为参数传递给函数。
这样,我们可以根据具体的需求,轻松地重复使用这个函数。
其次,我们可以对计算和的方法进行优化。
ADAMS参数化建模及优化设计
0
6
-15
3
0
7
-14
1
0
8
-12
1
0
9
-12
3
0
10
-5
3
0
11
ADAM4 S参数化建模及优2化
0
设计
ADAMS参数化建模及优化 设计
•(5)鼠创标建滑右杆键(,s选lide择r)part:PART_4,再选择 在R工en具a箱m几e,何建输模入工新具名集,.L选at择ch工.h具ook。,依次选取
整理设计报表中的数据,可得到下表中的结 果
• 添加滑杆与滑钩铰链副,选取铰链副后选择 滑杆(slider)、滑钩(hook)及Point_6。
ADAMS参数化建模及优化 设计
(8)添加点—面约束副(低副)
• 局部放大滑钩,在Build菜单选择Joint,显
示连接对话框,如图9所示。选择工
具
,在参数栏设
置
,
。
依次选取固定支架(ground.block)、滑钩
• 测量仿真结果,得到如下结果
角度测量AD曲AM线S参图数化建模及优化
设计
弹簧力测量曲线图
ADAMS参数化建模及优化 设计
(4)创建角度传感器
•在
菜单选
择 , ,显示创建传感器对话框,如
图所示。在对话框中设置或选择,按照下
图设置。选择OK按钮,完成创建传感器。
ADAMS参数化建模及优化 设计
(5)再一次仿真
(hook)、点(-12,1,0),竖直向上拖动
鼠标,按下左A键DAM。S参数化建模及优化 设计
(9)创建弹簧
•在选主取工具点箱(施-1加4,力1,工0)具集处选滑择钩拉顶压点弹,簧注阻尼意器应工选 具取钩上的顶。点输上入(Kh=o8o0k0.,ExCt=ru0.s5i。on_9.v16),
adams转向梯形参数化建模
运行时函数的设置
MARKER_12
MARKER_13MARKER_19MA NhomakorabeaKER_21
alf=ATAN( DY(MARKER_12, MARKER_19)/DX(MARKER_12, MARKER_19) ) beta=ATAN( DY(MARKER_21, MARKER_13)/ DX(MARKER_21, MARKER_13)) acmang=ATAN2( TAN(.model_1.alf),(1+(k-2*lw)*TAN(.model_1.alf)/L) )
ADAMS参数化建模
齿条驱动断开式转向梯形机构 的参数化设计
wb
Al
Dl
wr
l1
y
Ar Cr Br Dr
Cl
0
l3 Bl
l2
K
lw
lw
控制点: Al Ar Bl Br Cl Cr Dl Dr
设计变量:l1 l 2 l3 l w
y K wb wr 0
ADAMS
ADAMS-建立设计变量
名称 单位
初值
应用不关 闭对话框 应用且关 闭对话框
建立控制点
左键双击 可对点进 行编辑
对控制点坐标进行参数化
输入方程
右键单击
选择设计变量 和控制点坐标
建立转向机构模型
转向梯形参数化
L=(lw + wb / 2)
建立约束
固定副 转动副
移动副 与Al点关联
球铰
施加驱动
仿真
仿真时间 设置仿真步长或仿真步数 仿真步数
谢 谢!
NAME=Create Design Variable
CMD=file command read file_name="crevar.cmd" BUTTON2 &Modify Design Variable NAME=Modify Design Variable CMD=file command read file_name="modvar.cmd" SEPARATOR2 BUTTON2 Create Control &Point NAME=Create Control Point CMD=file command read file_name="crepoint.cmd"
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C(0, L2bc L2ab ), D(0,Lad),E(-25, 25 L2bc L2ab ,-25)
3.6 机构的参数化建模与设计
实例10: 机构的参数化建模
3.6 机构的参数化建模与设计
实例12: 机构的装配法建模
4. 创建运动副
➢ 转动副:Joint_O(Part1,ground), Joint_A ( part1 , part2), Joint_D(part4,ground), Joint_F(part5,ground)
➢ 2构件转动副:Joint_B(part2,part3, part2上端点, part3左端点), Joint_C(part4, part3, part4左端点, Part3右端点),Joint_E(part5,part3,part5下端点, part3上端点)
Marker3,Cam ➢ 创建凸轮几何体:ExtrusionAdd to part,
Curve, About Center, L10单击cam,curve ➢ 删除凸轮板 ➢ 删除运动MOTION_T ➢ 创建凸轮副:Point-CurveMarker3, Curve
3.6t_Op(part1,ground)
3.6 机构的参数化建模与设计
实例12: 机构的装配法建模
5. 装配模型
➢ Simulation ControlDetail Siminitial conditionSave Model(six_bar_assemble)
➢ 删除固连副:Joint_Op ➢ 施加运动:Joint_O(36°/s)
角速30/s转动,从动件运动规律如右图曲线所示,从 动件的行程h=100,推程和回程的运动角均为180
s h
(0 180)
s h {1 cos[ ( 180 ]}
2
(180 360)
3.6 机构的参数化建模与设计
实例13: 凸轮机构设计
1 启动ADAMS:模型cam_design 2 设置工作环境:网格(400,300,10), Icon20,光标
3 评估分析设计变量:Simulate/Design Evaluation force, Design Study, DV_Lab ( / DV_Lbc, DV_Lad) startcreate Tabular
3.6 机构的参数化建模与设计
实例11: 机构的优化设计
4 优化设计
➢ 创建测量函数:Build/Measure/Function/New FUNCTION_MEA_1/2/3/4: DV_Lab-200/ DV_Lbc -300 /DV_Lad-300/IF(DV_Lbc-DV_Lab:0,0, 50+ SQRT(DV_Lbc**2-DV_Lab**2)-DV_Lbc-DV_Lab)
3.6 机构的参数化建模与设计
实例10: 机构的参数化建模
右图所示压力机中,各构件的初 始长度分别为:lab=100, lbc=200, lad=200, F=100N,且始终与AD垂直, 弹簧的刚度K=5N/mm,阻尼系数C=0 1 试建立参数化虚拟样机模型 2 进行动力学仿真分析,给出在压紧
过程中工件所受压力的变化情况
3.6 机构的参数化建模与设计
实例12: 机构的装配法建模
1 启动ADAMS:模型assemble 2 设置工作环境:网格(750,700,50), 光标显示 3 创建构件
➢ 原动件1:LinkL100,W30,D10(0,0,0) ➢ 构件2,4,5:LinkL400,W30,D10起点:2(构件1右
3.6 机构的参数化建模与设计
实例12: 机构的装配法建模
右图所示连杆机构由原动 件1、机架6和一个杆组(构 件2、3、4、5)组成,已知: lOA= 100, lAB=lBC=lCD=lCE=lEF= lBE =400, 杆1的角速度为 36°/s
1 试建立杆1为水平位置时的 虚拟样机模型
2 进行仿真分析,给出构件4 和5的运动规律曲线
3.6 机构的参数化建模与设计
实例10: 机构的参数化建模
1 启动ADAMS:模型press_var 2 设置工作环境:网格(500,400,20), 光标显示 3 创建设计变量:Build/Design Variable/New
Name: lab,unit: Length, value:100,range:0~200 Name:lbc,lad(value:200, range: 0~400) 4 创建参数化点
实例13: 凸轮机构设计
5. 仿真与测量
➢ 仿真模型 ( Time:12, Steps:200 ) ➢ 测量:从动件质心位置, 与需求比较 ➢ 问题:若从动件尖端有一个小滚轮,该如
何设计?
端),4(600,0,0),5(0,600,0)终点:任意 name:part2,part4,part5 ➢ 构件3:PlateT,R:10(150,150),(550,150), (350,550)右击鼠标name:part3 ➢ 件3尺寸修改:part3的上端点marker/modify顶点 (350,496.41)
➢ 创建约束函数:Simulate/Design Constraint/New constraint_1/2/3/4: Measure(Function_1/2/3/4)
➢ 优化计算:Simu/Design Evaluateforce, optimize variable:Lab,Lbc,Lad; Constraints: constraint_ 1/2/3/4 displayOptimize:OPTDES_SQPstart 分析优化结果
5 创建构件
➢ 创建曲柄:LinkW10,D5连接A,D选Add to Part连接A,B更名:crank
➢ 创建连杆: LinkW10,D5连接B,C ➢ 创建滑块: BOXL,W,D:50定位:E点
6. 创建运动副
➢ 转动副:Joint_A(crank,ground),Joint_B (crank , link),Joint_C1(link,slider)
显示 3 创建虚拟样机模型
➢ 尖端从动件follow (园柱:L150,R10;园锥:L50, R10; 尖端位置:原点 ) ,在尖端添加一个MARKER Position尖端位置(20,98,0)
➢ 凸轮板cam:BOX(400*400*10),(-200,-200,0) ➢ 运动副:JointR(cam,ground),JointT(follow, ground) ➢ 施加运动:Rot(JointR,角速度30/s),Trans(JointT,
6. 仿真与测量
➢ 仿真(Time:10s, Step:500) ➢ 测量:角度(构件4与-X轴,构件5与-Y轴),
构件3质心位置(X,Y方向),构件3质心运动轨迹 (X,Y坐标曲线) 角速度,角加速度(构件4,构件5)
3.6 机构的参数化建模与设计
实例13: 凸轮机构设计
已知凸轮的基园半径100,偏心距20,逆时针以匀
velocity 函数:IF(time-6:50/3,50/3,-25/3*PI*sin (PI/180* (30*time-180)))
3.6 机构的参数化建模与设计
实例13: 凸轮机构设计
4. 设计凸轮
➢ 仿真模型 ( Time:12, Steps:200 ) ➢ 获取凸轮曲线:Review/Create单击
lB2C
l
2 AB
50
3.6 机构的参数化建模与设计
实例11: 机构的优化设计
1 启动ADAMS:打开press_varEdit/Rename Press_optimizeSimulate
2 更改设计变量变化范围:Build/Design Variable/ Modify Lab< Lbc(LabMax Value:Lbc-0.1 Lbc Enter Min Value: Lab+0.1)
3.6 机构的参数化建模与设计
实例11: 机构的优化设计
在前述的压力机中,对各杆
长进行优化设计,使得极限压
紧力达到最大值。设计变量为:
lab, lbc, lad ,目标函数为:MAX(F), 约
束条件为: lab<= 200, lbc <=300, lad <=300, 滑块行程不小于50,
即:
lAB lBC
➢ 移动副:Joint_C2(slider,ground)
3.6 机构的参数化建模与设计
实例10: 机构的参数化建模
7. 创建弹簧
➢ 建模:SpringK5,C0slider.cm(0,-280,0) ➢ 参数化弹簧上端点位置:
Slider.Marker16/ ModifyLocation: (Loc_Relative_To ({0,0,0}, Point_C))
8. 施加作用力:Force(Body Moving,100N) crank Point_D
9. 更改变量数值:Build/Design Var/Modify 10. 仿真与测量:(End Time:0.1s,Steps:100),
Spring/Measureforce分析不同杆长时的极 限压力变化值