虚拟样机仿真与测试实验ADAMS

虚拟样机仿真与测试实验报告

一、实验目的

（1）了解ADAMS软件的建模和分析方法；

（2）初步掌握ADAMS进行机构参数化建模的方法；

（3）初步掌握ADAMS添加运动约束、运动驱动、仿真分析、参数测量。二、实验内容及参数

图所示为某机器的曲柄滑块机构，圆盘1以n=60r/min的转速逆时针旋转，在滑块的端部作用有载荷F，F的方向与滑块运动的方向相反。已知：圆盘1的半径R=301mm，厚度δ=100mm，材料密度为7.8×10-3kg/cm3；连杆2长度L=1330mm，宽度w=150mm，厚度δ=50mm，质量Q=65kg，惯性矩Ixx=6.9kg·m2，Iyy=6.80kg·m2，Izz＝0.132kg·m2，滑块3长度L=400mm 高度h=300mm，厚度δ=300mm，材料为黄铜。试进行以下的建模和分析：

(1) 分别在ADAMS和MATLAB中计算滑块的位置、速度和加速度，并比较计算结果。

(2) 载荷F=10kN时，确定所需的圆盘驱动力矩。

(3) 设置驱动力矩，测量滑块的位置和速度。

对此机构在ADAMS环境下建立模型，设置约束，并利用ADAMS对曲柄滑块进行运动分析，并绘制运动曲线。

三、实验步骤

（1）启动ADAMS程序

（2）检查和设置建模基本环境

（3）几何建模

（4）施加约束力

（5）对曲柄滑块机构进行仿真分析

（6）仿真分析后处理

四、计算机求解结果与分析

（1）ADAMS环境下的计算结果：

TIME (sec) X (m) V(m/s) A(m/s) M(N*m)

0.0000 1.700000 0.000000 -15.09085 98.80200 0.0250 1.695299 -0.3751346 -14.82142 1001.581 0.0500 1.681373 -0.7361974 -13.98839 1835.062 0.0750 1.658745 -1.068336 -12.59562 2536.051 0.1000 1.628254 -1.363140 -10.72937 3061.189 0.1125 1.610399 -1.492081 -9.811443 3264.860 0.1375 1.570272 -1.709107 -7.526801 3503.577 0.1625 1.525445 -1.867225 -5.097742 3559.868 0.2000 1.452706 -1.989229 -1.422218 3364.103 0.2250 1.402771 -1.995746 0.8754129 3105.036 MATLAB环境下的计算结果（抽取部分值）：

Time | s| v| a

0.000000| 1.690000| 0.000000|-15.090848

0.027778| 1.684201|-0.415931|-14.739633

0.055556| 1.667072|-0.812560|-13.708558

0.083333| 1.639405|-1.171828|-12.064401

0.111111| 1.602462|-1.478115|-9.914958

0.138889| 1.557892|-1.719292|-7.402652

0.166667| 1.507622|-1.887551|-4.693837

0.194444| 1.453733|-1.979864|-1.963431

0.222222| 1.398318|-1.997964| 0.623970

0.250000| 1.343368|-1.947787| 2.933331

比较ADAMS与MATLAB中的计算结果，得：

ADAMS与MATLAB中的计算结果比较近似，在滑块位移的计算中存在千万分位上的误差，在滑块速度和加速度的计算中存在万分位上的误差。两种结果都可以达到我们需要的精度要求。

（2）绘制出滑块位移、速度、加速度和驱动力炬图，如下：

五、收获和体会

通过此次试验，我初步了解了ADAMS,学会了一些简单的建模操作和处理分析方法.但此次的实验并没有少下功夫,一次的添加约束或者某一点的操作上的失误都有可能导致结果的错误,为此我反反复复的做了四遍.在这多次的操作中,使得自己对ADAMS的了解和操作更加熟悉了,对我个人来说,这次的收获并不是完成了实验或者得出结果,而是自己学会并掌握了一个软件,一个技术.但目前掌握的并不熟练,只懂得一些基本知识,以后会更加深入了解.

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