基于ADAMS的变摇臂比配气机构仿真分析
基于ADAMS集装箱起重机防摇摆柔性系统仿真分析
吊具及 集装 箱 。结合 防摇性 能 仿真 分析 的 目的对模 型 进 行 了合理 的简 化 ， 将具 有 相 同运 动 状 态 的所 有 模 型 简 化 为一个 整体 ， 如 上 部 的小 车 钢 结 构 及其 上 所 附带 的 电机 、 减速机 、 卷 筒 以 及 所 有 定 滑 轮 等 建 为 一 个 整 体． 下部 的吊具 、 旋转 架 和集装 箱等 建为 一个整 体 。小 车 上 的定滑 轮 与滚筒 间钢 丝 绳 一 直处 于张 紧 状 态 ， 下 端 集装 箱摆 动对 其影 响较 小 ， 因此 分 析将 不 考 虑 定 滑 轮 与卷 筒 间钢丝 绳 。
一
柱 体 与滑轮 间 的接触 增 多 ， 在 提 高 计算 精 度 的同 时会 降低仿 真速 度 ， 计 算耗 时量 较大 。
该 门式 起重 机 防 摇 系 统 主要 由 ８根钢 丝 绳 、 ８个 动滑轮 、 １ ６个 定滑轮 和 １个 卷筒 组 成 。为保 证 钢 丝绳 缠 绕部 分 与滑轮 相切 ， 依 据 滑 轮 内槽 半 径 计 算 离 散 的 单 个小 圆柱 体 长 度 为 １ ７ ７ ｍｍ。防摇 摆计 算 高 度 （ 即
图 １ 小 车整 体 几 何 模 型
图 ２ 吊具 、 转 向 架及 集 装 箱 整 体 几 何 模 型
统 的虚 拟样 机 ， 系统 地研 究 了小 车 由额定 速 度 到静 止 过 程 中 吊具 及集 装箱 的动 态特性 和摆 动 幅度 。
１ 虚 拟样 机建模 虚 拟样 机 主要 包 括 滑 动 小 车 、 ８根 钢 丝 绳 、 滑轮、
１ ． １ 创 建 几 何 模 型 在 Ｎ Ｘ ８ ． ０中建 立 起 重 机 小 车 机 构 、 吊具 、 转向
１ ． ２ 创 建滑轮 绳 索机 构动 力学模 型 滑轮绳 索机 构是 防摇 系 统 的 重要 组 成 部 分 ， 绳 索 的变形 及 振 动 性 能 直 接 影 响 着 整 个 系 统 的性 能 和运 作 。根 据不 同系 统 的需求 ， 在 ＡＤ ＡＭＳ软 件 中利 用 不 同的方 法进 行柔 索建模 ， 以最快捷 、 最 省时 的方 式达 到 仿 真要 求 与研究 目标０ 卜 。但 不 同绳 索建 模 方法 在 建 模难 易程度 、 仿 真 时 间 及 计 算 精 度 上 存 在 一 定 的差 异１ ． ｛ Ｊ ， 本 文将 采用 衬套 连接 的方式 建立 柔索 模 型 ， 其 基 本 思想 就是 将钢 丝绳 离 散 成 许 多小 圆柱 刚 性体 ， 在 圆 柱刚性 体之 间通 过 轴 套 力 （ Ｂ ｕ ｓ ｈ ｉ ｎ ｇ ） 连 接 来 近 似模 拟 钢丝绳 。当单个 圆柱 体 相 对 整个 钢 丝 绳 长 度 很小 时 ． 钢丝绳 就可 以视 作 是连 续 的 ， 采 用 这种 方 法 可 以 比较 真实地 反 映钢丝 绳在 滑 轮 上 的缠 绕 ， 以 及钢 丝 绳 的拉 伸 弯 曲等力 学性 能 ， 仿 真精 度较 高 ， 是 目前应 用 较多 的 种建 模方 法 ］ ， 但 是 当离散 刚性 圆柱体 很 多 时 ， 圆
基于ADAMS的多杆机构运动仿真分析
基于ADAMS的多杆冲压机构运动仿真分析摘要：使用Adams软件可以对多杆机构进行建模和运动仿真分析，同时得出从动件的各类运动参数。
本文建立了一个简化的齿轮多杆冲压机构的模型，进行了运动仿真，对执行机构的重要参数并进行了测量和分析，判断该机构的运动是否满足加工特性，为以后该类机构的设计工作积累经验。
关键词：运动仿真分析；齿轮多杆机构；Adams1引言连杆机构是许多机械上都广泛使用的运动机构。
它的构件运动形式多样,如可实现转动、摆动、移动和平面或空间复杂运动,有着显著的优点如：运动副单位面积所受压力较小,且面接触便于润滑,故磨损减小;制造方便,易获得较高的精度和较大的机械效益等。
故一般的锻压加工，冲压加工，插齿加工等都采用了多杆机构的设计。
本文分析的冲压机构在冲制零件时，冲床模具必须先以较大速度冲击样坯，然后以均匀速度进行挤压成型，模具快速将成品推出型腔，最后，模具以较快速度完成返回行程。
图1为本文冲压机构简图。
图1 齿轮冲压机构简图2冲压主运动机构及其工作原理齿轮多杆机构的如图1所示，构件1、2为齿轮配合，齿轮1由电机驱动，连杆3连接大齿轮和4、5、6组成的曲柄滑块机构，当主动齿轮1转动时，从而实现滑块6（冲床模具）的直线往复运动。
3机构的建模与仿真3.1 建模参数的确定在简图1中，设原动件1匀速转动（m=2，z1=20，w=60r/min），齿轮(2m=2,z2=45)，各杆件长度为l3=80mm，l4=150mm，l5=98mm。
3.2模型的建立①通过杆长条件，确立了初始位置的8个点的坐标，通过Adams中的Table Editor写入如图3.1图3.1 初始位置各构件端点坐标写入后的各端点建模如图3.2图3.2 端点位置确定②在POINT_1和POINT_7处分别建立大小齿轮的模型选择Main Toolbox中的圆柱模块，分别以分度圆直径40mm、90mm，厚度10mm建立齿轮模型，选择工具，对其翻转，使其在Front面显示为图3.4。
基于ADAMS的发动机配气机构动力学分析
《装备制造技术》２０１０年第９期配气机构作为内燃机三大机构之一，其主要功能是实现发动机的换气过程，根据气缸的工作次序，定时地开启和关闭进排气门，以保证气缸吸入新鲜空气和排出燃烧废气。
现今对于发动机配气机构的设计，一方面希望气门加速度越大，以使气门迅速开关，从而达到最好的换气效果，以提高动力性和经济性；另一方面，希望载荷保持相对较小，以减小加速度，从而减小振动和噪音，并延长使用寿命。
这样的矛盾要求，给配气机构的设计带来困难，因此需要精心设计进排气门的升程曲线，以达到最优设计。
内燃机配气机构的传统开发方法，往往是多方案的比较和试凑过程，在无物理样机的初始开发阶段，不但难以满足这样复杂的设计要求，而且反复进行实物试验，会延长研发周期和增加开发成本，同时对进行频繁的试验，也是不现实的。
而通常配气机构的运动学、动力学计算，仅是把机构当作一个弹性振动系统，模型可以是单质量模型或多质量模型，虽然大体上能满足描述气门运动规律的要求，但是这种方法可视化较差，无法直观地反映出各构件的运动情况，并且某些机构的刚度和阻尼参数，必须通过实测或分析计算才能得到，质量也需要经过折算，这不仅增加了建模的难度，而且也影响分析的精度，其应用范围受到限制。
为此，人们相继把多体动力学和虚拟样机技术，应用到配气机构的动力学分析中。
本文就是在这样的背景下，以多体动力学为理论基础，采用虚拟样机技术，应用ＡＤＡＭＳ软件，进行了发动机配气机构的建模与仿真，从而得到整个系统协调下的运动规律和动力学特性。
利用该种方法建立的配气机构多体动力学模型，不但能很好地描述配气机构动力学特性，而且具有极佳的可视化效果，为提高今后产品自主开发能力起到积极的作用。
１配气机构多体动力学方程以多体动力学理论中的拉格朗日方程为理论基础，建立配气系统的动力学方程。
对于机构中的刚体i ，采用质心在惯性参考系中的笛卡儿坐标和反映刚体方位的欧拉角或广义欧拉角作为广义坐标，即q i ＝［x ，y ，z ，准，θ，φ]Ti ，q =［q １T，q ２T，q n T ］T（１）接着建立这个系统的约束方程和作用力方程，并将它们也都写成广义坐标的表达式，最后应用拉格朗日乘子法，建立系统的运动微分方程，如下所示。
基于ADAMS的压力机执行机构运动仿真分析
基于ADAMS的压力机执行机构运动仿真分析1. 研究背景与意义：介绍压力机执行机构的运动仿真分析的重要性和现实意义，阐明ADAMS在这个领域发挥的作用。
2. 压力机执行机构运动仿真分析的数学模型：阐述压力机执行机构的数学模型，包括系统结构、系统的动力学模型、运动学约束等，并给出数学方程式。
3. 压力机执行机构运动仿真的模型建立：使用ADAMS软件建立仿真模型，详细介绍模型的建立过程和模型中的各项参数设置，并分析约束的正确性。
4. 压力机执行机构仿真实验结果分析：通过ADAMS仿真，得到模拟结果，并对模拟结果进行分析，包括执行机构的运动轨迹、速度变化、加速度变化等。
5. 压力机执行机构仿真实验结论：通过对仿真实验结果的分析，得出执行机构的动力学变化规律和各种参数的值，总结执行机构的优缺点，并给出改进方案和建议。
6. 参考文献：列出本篇论文参考文献和引用文献。
第1章：研究背景与意义压力机是一种用于连续压制金属、非金属等工件的机械设备，广泛应用于制造业中。
压力机的执行机构是其运动核心，对于压制工件的效率和质量具有重要影响。
为了提高压力机的加工效率和工件质量，必须对其执行机构的运动进行深入研究与优化。
运动仿真分析是一种快速、高精度的评估方法，可以在不消耗过多的实验时间和成本的情况下，研究执行机构的运动性能和各项参数的变化规律，对执行机构进行优化调整。
ADAMS（Automated Dynamic Analysis of Mechanical System）是一种广泛用于动力学仿真和分析、虚拟样机设计和测试等工程领域的软件工具。
它可以模拟机械系统的运动方式、自由度、滑动、碰撞、弹簧、阻尼作用等，进行动态评估和运动优化，为机械系统的设计与优化提供重要技术支持。
因此，本论文旨在使用ADAMS软件对压力机执行机构的运动进行仿真分析，研究执行机构的运动轨迹、速度和加速度等参数变化规律，为压力机的设计和优化提供参考和指导。
基于ADAMS配气机构的动力学仿真分析
式中 , q j = q j + 1 - qj 表示 第 j 次 迭代。 t n 时 刻速 度、 加速度的确定, 可由约束方程求一阶、 二阶时间 导数得到 : (
[ 2]
1. 2
多刚体运动学模型 在建立多刚体运动学模型时做如下假设: ( 1) 所有零部件都认为是刚体 , 各运动副均为刚
。
1
多刚体运动学建模
性连接 , 各运动副内摩擦力、 内部间隙忽略不计 ; ( 2) 不考虑气门间隙。可以在 ADAMS 软件中直 接建立各个构件的实体模型, 也可以在 UG 等三维 CAD 软件中建立实体模型 ( 见图 1) , 然后通过接口 导入 ADAMS。最后按照各个构件之间的运动拓扑 关系( 见图 2) , 添加相应的约束 ( 见表 1) 。
1 1 1 2
( 1. College of Mechanical Engineering&Automatizat ion, North University of China, T aiyuan 030051
引
言
配气机构是发动机的重要部件之一 , 它的功能
运动加速度变化规律, 以及合适的正、 负加速度值。 传统上, 内燃机配气机构开发的方法往往是多 方案的比较和试凑, 在无计算机辅助设计的初始开 发阶段 , 如此反复的设计要求不但难以满足, 而且反 复进行实物试 验还会延长研发周期和 增加开发成 本。此外, 通常的配气机构运动学 动力学计算仅是 把机构当作一个弹性振动系统, 简化为单质量或多 质量模型 , 这样虽然大体上能够满足描述气门运 动规律的要求 , 但无法全面地反映出各构件的运动 以及构件之间相互作用的情况, 而且构件刚度等参 数必须通过实测或分析计算才能得到, 质量也需要 经过折算, 这不仅增加了建模的难度 , 也影响了分析 的精度 , 应用范围受到限制。 本文以多体动力学为理论基础 , 采用虚拟样机 技术, 应用 ADAMS 软件进行了某柴油机配气机构的 建模与仿真, 从而得到整个系统协调运作下的运动 规律和动力学特性。利用该种方法建立的配气机构
基于ADAMS的汽车起重机变幅机构优化设计
基于ADAMS的汽车起重机变幅机构优化设计汽车起重机变幅机构是汽车起重机的重要组成部分，主要负责实现起重机的变幅功能，从而适应不同工况下的起重需求。
随着汽车起重机应用场景的多样化和工作条件的复杂化，对变幅机构的性能和可靠性提出了更高的要求。
因此，基于ADAMS的汽车起重机变幅机构优化设计成为了一个热门的研究方向。
汽车起重机变幅机构的优化设计可以从以下几个方面入手：1.机构结构设计：根据工作条件和需求，选择合适的变幅机构结构。
常见的变幅机构包括摇臂式、筛桥式和伸缩臂式等。
摇臂式变幅机构结构简单，适用于较小起重机；筛桥式变幅机构结构复杂，适用于大型起重机；伸缩臂式变幅机构可以实现变幅范围更大的起重机。
通过ADAMS仿真分析不同机构结构的性能特点，选择合适的结构设计方案。
2.优化动力学性能：通过ADAMS仿真分析变幅机构的动力学性能，包括起动和停止的平稳性、运动过程中的振动和冲击等。
针对不足之处进行结构优化，提高变幅机构的动态性能。
例如，在摇臂式变幅机构中增加减震器，减小振动和冲击。
3.提高变幅机构的运动精度：汽车起重机变幅机构的运动精度对于起重操作的稳定性和安全性至关重要。
通过ADAMS仿真优化变幅机构的控制系统，提高变幅机构的位置控制精度和速度控制精度。
例如，在伸缩臂式变幅机构中引入闭环控制，增加传感器和执行器，实现精确控制。
4.增强变幅机构的可靠性和安全性：汽车起重机变幅机构的可靠性和安全性是设计时需要考虑的关键因素。
通过ADAMS仿真分析变幅机构在不同工况下的承载能力和稳定性，进行结构优化。
例如，在关键部位增加强度和刚度，提高变幅机构的承载能力和抗震能力。
总之，基于ADAMS的汽车起重机变幅机构优化设计可以通过仿真分析不同设计方案的性能特点，优化机构结构、动力学性能、运动精度和可靠性等方面，从而提高变幅机构的性能和可靠性，满足不同工况下的起重需求。
这对提高起重机的工作效率和安全性具有重要意义。
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.引言机械四连杆机构是一种常见的机械结构，它由四个连杆组成，通过转动连接在一起，能够实现复杂的运动。
对于这种机构的运动行为进行仿真分析，可以帮助工程师们更好地理解其工作原理和性能特点，为设计优化和控制提供可靠的理论基础。
本文将介绍基于ADAMS的机械四连杆机构运动仿真分析的方法和结果，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
2.问题描述机械四连杆机构的运动仿真分析主要涉及以下几个问题：首先是机构的运动学特性，包括连杆的运动轨迹、角度、速度和加速度等；其次是机构的力学特性，包括连杆的受力情况、驱动力和阻力等；最后是机构的动力学特性，包括连杆的动力学模型、运动过程中的能量转换和损耗等。
通过分析这些问题，可以全面了解机械四连杆机构的运动规律和工作性能，为相关工程设计和控制优化提供重要参考。
3.基于ADAMS的机械四连杆机构运动仿真分析方法ADAMS（Adams Dynamics）是一款专业的多体动力学仿真软件，可以对多体机械系统的运动行为进行模拟和分析。
基于ADAMS的机械四连杆机构运动仿真分析主要包括以下几个步骤：建立模型、设定运动和约束条件、进行仿真计算、分析结果并优化设计。
3.1 建立模型首先需要在ADAMS软件中建立机械四连杆机构的三维模型，包括连杆、连接点、驱动装置等。
通过软件提供的建模工具，可以简单快速地绘制出机构的几何结构，并添加材料、质量、惯性等物理属性，为后续的仿真计算做好准备。
3.2 设定运动和约束条件在建立好模型后，需要设定机械四连杆机构的运动和约束条件。
通过ADAMS软件提供的运动学分析工具，可以简单地定义连杆的转动角度、线速度和角速度等运动参数，同时添加约束条件，限制机构的运动范围和姿态，以保证仿真计算的准确性和可靠性。
3.3 进行仿真计算设定好运动和约束条件后，即可进行仿真计算。
ADAMS软件提供了理想化模拟和实验数据验证两种仿真方式，可以根据需求选择合适的方法进行计算。
基于ADAMS的四气门配气机构优化设计
基于ADAMS的四气门配气机构优化设计
谢勇;陈功军
【期刊名称】《汽车科技》
【年(卷),期】2009(000)005
【摘要】用ADAMS/View对某型号车用柴油机的配气机构进行了仿真分析,发现四气门配气机构中气门运动不同步的现象,增大了气门与气门导管之间的摩擦力,影响气门的升程,最终影响配气机构的性能.结合实际测量的结果,分析了这种不同步原因及对气门组的可靠性影响,讨论了减小运动不同步的方法,建立目标函数对所分析的配气机构进行了优化设计.优化后的配气机构改善了气门的不同步现象,减小了气门轭与摇臂之间的滑移距离及气门与气门导管之间的摩擦力,减少了气门轭的偏转,配气机构性能得到了提升,而且用虚拟样机技术缩短了产品的设计周期.
【总页数】4页(P21-24)
【作者】谢勇;陈功军
【作者单位】上海交通大学,上海,200240;东风汽车有限公司东风商用车技术中心,武汉,430056
【正文语种】中文
【中图分类】TK403
【相关文献】
1.铝合金陶瓷摇臂配气机构的气门弹簧优化设计 [J], 胡军;徐燕申;肖学福
2.单缸四冲程柴油机配气机构气门组的安装与检查 [J], 江丽筠
3.双凸轮轴顶置四气门配气机构的建模及运动仿真 [J], 苌转;王素梅;王海丰
4.157FM四气门发动机配气机构的优化设计 [J], 乐小华;李钢
5.简析单缸四冲程柴油机配气机构气门组的安装与检查 [J], 王国平
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基于ANSYS软件的采煤机摇臂受力仿真分析
引言采煤机作为我国煤炭开采的重要设备，在复杂地质条件下进行作业时，常常出现采煤机摇臂断裂、滚筒截齿折断及中部槽疲劳断裂等事故，这无疑会影响采煤机的工作性能，为了解决采煤机易发生故障的问题，此前众多学者对采煤机部件优化进行过一定的研究[1-2]，陈文伟[3]以MG900/2400采煤机为背景，利用ANSYS 数值模拟软件对摇臂传动系统中的齿轮及摇臂壳体受力进行仿真分析，为采煤机摇臂结构优化提供一定的参考。
杨旭瞳[4]利用模拟软件对采煤机摇臂进行力学分析，通过ANSYS 软件给出了采煤机摇臂的优化方案，为采煤机摇臂传动稳定性的提升打下基础。
因此，利用数值模拟软件对采煤机摇臂的受力及稳定性进行研究。
1摇臂壳体应力分析采煤机摇臂主要作用是将电动机的力传递到滚筒，完成滚筒截割煤壁的任务，一般来说采煤机的功率消耗约8成以上是截割部作功，所以提升摇臂性能可有效提升采煤机工作效率。
采煤机的摇臂主要组成部件有截割电机、摇臂壳体及摇臂齿轮减速箱等，本文选定采煤机型号为MG500/1130-AWD ，采煤机摇臂通过铰轴和牵引部连接，同时通过油缸的伸缩实现摇臂的升降。
目前对采煤机设计常见的分析软件为ANSYS模拟软件，软件具有强大的后处理能力，其可以较好的与CAD 软件进行衔接，可有效降低模型建立的周期。
同时ANSYS 数值模拟软件具有强大的网格处理能力、耦合场求解及兼容性强等优点，因此本文的模拟研究软件选择ANSYS 软件。
在进行模拟计算前需要对三维模型进行一定的简化，对结构中的圆角、倒角及小孔进行简化，同时忽略焊接缝对模拟精度的影响。
首先对摇臂的壳体进行模型建立，采煤机摇臂壳体是最容易出现损坏的部件，在进行壳体建立时需要在满足强度要求的同时降低其重量，以此来达到降本增效的目的。
本文在solidworks 软件中先建好壳体模型，后导入至ANSYS 模拟软件中，对模型进行网格划分，在进行网格划分时充分考虑计算精度及计算效率，选定自由网格划分的方式，网格类型分为两种，分别为SOLID45和SOLID92，对模型的物理参数进行设定，材料的密度为7.91kg/m 3、泊松比为0.27、材料的弹性模量为2.2×1011Pa ，同时对模型的约束进行设置，限制模型耳座孔处的X 、Y 、Z 向移动及轴向转动。
基于ADAMS的采煤机摇臂齿轮传动系统仿真分析
４ ． ０ Ｅ ＋０ ０ ５ ３ ． ０ Ｅ＋ ０ ０ ５
ＭＧ ３ ０ ０ ／ ７ ０ ０ ． ＷＤ型采 煤机 摇臂 齿轮 传 动系 统 的参数 化模 型 。各齿 轮参 数 如表 １ 所 示 。保 存 副 本 为 ． ｘ ＿ ｔ
格式 ， 导人 Ａ Ｄ Ａ ＭＳ中 ， 如 图 １所示 。
Ｚ ２
图１ 采 煤 机 摇 臂 齿 轮 传 动 模 型
・
８ ６・
煤
矿
机 电
２ ０ １ ３年第 ５ 期
ｚ 、 Ｚ ２ 、 、 Ｚ ５ ， ｚ 与 地 面 之 问建 立 旋 转 副 ，
与ｚ 、 ｚ 与 、 与太 阳轮 之 间建 立 固定 副 ， 齿 圈 与大 地之 间建立 固定副 ， 太 阳轮 、 行 星轮 与行 星架之
煤机 摇臂 虚 拟样 机 并 进 行仿 真 ， 可 以方便 地 得 到所
需 的各项 数 据 ， 进 而 对 摇 臂 零 部 件 进 行 强度 校 核 和 寿命 预测 等 ， 对于采煤机 摇臂 的强度校核 、 优 化 设 计、 故 障诊 断等有 重要 意 义 ¨ 。 １ 采煤 机摇 臂运 动 学分 析 忽 略轴 承 、 垫 圈 等 固定 零 件 ， 在 Ｐ ｒ ｏ ／ Ｅ 中 建 立
２ ０
采 高变 ， 传 递截 割 动力 ， 并 伴 随着 冲击 和振动 。摇 臂齿 轮传 动 系统 的力 学特 性 对采 煤机 的工 作性 能有
极 大影 响 。
太 阳轮
行 星 轮
齿 圈
９
７ ２
１ ０
３ ９
利用 多体 系统 动力 学仿 真 软件 Ａ Ｄ Ａ ＭＳ建 立采
ｆ ｕ ｔｈ ｒ ｅ ｒ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ．
基于ADAMS的柴油机配气机构动力学仿真分析
基 于 ＡＤ ＡＭＳ的柴 油机 配 气机 构 动力 学仿真 分析
陈仲 海 ，魏 玉 娜 ， 白峭 峰
（ 中北 大 学 机 械 工 程 与 自动化 学院 ， 山西 太 原 ０ ３ ０ ０ ５ １ ）
摘 要 ：利 用 Ｐ ｒ ｏ ／ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ 和 ＡＤ ＡＭＳ软 件 建 立 某 柴 油 机 配 气 机 构 系 统 的 动 力 学 模 型 ， 并对 其进 行 多 体 动 力 学 仿 真分 析 ，得 到 了配 气机 构 进 气 门的运 动规 律 和 关 键 运 动 件 间 的 作 用 力 ， 以及 不 同 转速 对 气 门的 影 响 ， 为
移 动 副 气 门垫 块 与气 门杆 平 面 一平 面 ｉ 约 束
图 １ 配 气 机构 多刚 体 动 力学 模 型
２ ． １ 进 气 门运 动 规 律
图２ 、 图 ３和 图 ４分别为 ３种转 速 下进 气 门位移 、 速 度和加 速度 曲线 。由图 ２ 、 图 ３和 图 ４可 见 ， 随着 发 动机转 速的提 高 ， 气 门的速度不 断增 大 ， 进气 门在 开启 与关闭 时加速度 冲击 较 大 ， 这 与 实 际现 象 吻合 。 当发 动机 转 速 为 ２ ｉ ０ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ时 ， 进 气 门 的 落 座 速 度 为 ０ ． １ ８ ｍ／ ｓ ； 当发动 机转 速为 ２ ３ １ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ时 ， 进 气 门的 落座速度 为 ０ ． ２ １ ｍ／ ｓ ； 当发 动机 转 速 为 ２ ５ ２ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ
作 者 简 介 ： 陈仲 海 （ １ ９ ８ ８ 一 ） ，男 ， 山西 运 城人 ．在 凑硕 士研 究生 ， 主要 从 事 发动 机 总 体 技 术及 结 构 动 态 设计 方 面 的学 习 与研 究 。
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UG和ADAMS的机械手臂虚拟设计和仿真
械臂 进行 参数 化建 模 ， 然 后 将 设 计好 的三 维 装 配模 型 导人 ＡＤ ＡＭＳ中 ， 构建 虚拟 样 机 模 型 ， 并 进 行 运 动 学 仿 真分析 ， 得 到机 械 手臂 的工 作 空 间及 其 末 端 点 的 位 移、 速度 曲线 ， 实 现对 关节 型机 械手臂 的虚拟设 计及 仿 真 研究 。 １ 机械 手臂 仿真 模 型
２ 机 械 手臂 Ａ Ｄ Ａ ＭＳ运 动 学 仿 真
由动力 型旋 转关 节 和 前 、 下 两 臂 组 成 的 关 节 型机
机器 人运 动学 分 析 不仅 是 动 力 学 分 析 的基 础 ， 而
械 手臂 ， 具 有动作 灵 活 、 所 占空 间小 、 工作 范 围大 、 空 间
移动 速度 快 以及 能 在狭 窄 的空 间内绕 过各种 障 碍物 的 特点 ， 因此 在各 种智 能 机器 人 中被 广 泛 采用 。根 据 机 械手 臂末 端执 行器 的不 同 ， 可 以进 行焊 接 、 喷漆 、 装配 、
第 ３期 （ 总第 １ ９ ０期 ）
２ ０ １ ５年 Ｏ ６月
机 械 工 程 与 自 动 化
Ｍ ＥＣＨＡＮＩ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＆ ＡＵＴ０Ｍ ＡＴ１ ０Ｎ
Ｎｏ． ３
Ｊ ｕ ｎ ．
文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ６ ４ １ ３ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ３ — ０ ０ ２ ６ — ０ ２
中 图分 类 号 ：Ｔ Ｐ ３ ９ 】 ． ９： Ｔ Ｐ ２ ４ ｌ 文 献标 识 码 ：Ａ
０ 引 言
肘关 节 和腕关 节 的运 动 型 式 以及 结 构 是 相 似 的 ， 在 这
近年 来 ， 机 器人 技术 快 速发展 ， 机 械手臂 作 为机器
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。
配气机构动力学仿真
（ ） 建气 门 系统 ６创
２
内 燃 机 与 配 件
２１ ０ １年 第 ６期
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图 １配 气 机 构 动 力 学 模 型
软 件 。 Ｄ ＭＳ 软 件 是 由 美 国 机 械 动 力 公 司 Ａ Ａ （ ｃ ａ ｉ ｌ ｙ ａ ｃ ｎ ）开 发 的最 优 秀 的机械 动 Ｍｅ ｈ ｎｃ ｎ ｍｉ Ｉｃ ａＤ ｓ
态 仿真 软件 ， 目前世 界 上最 具权 威性 的 ， 用 范 围 是 使
最 广 的机 械 系 统动 力 学分 析 软 件 ， 全 球 占有 率 最 在
工作 是否 可靠 ， 噪声 与振 动 能否控 制在 较低 的限度 ，
常常 与其 配气 机构设 计 是 否合 理有 密 切关 系…。 目 前 ，对配 气 机构 的研究 已经 涉 及 到配气 机 构 性能 的 各 个 方 面， 包括 凸轮 型 线 、 柱 的运 动 规 律 、 门振 挺 气 动模型、 挺柱 与 凸轮 的接 触应 力 、 擦应 力 等 。 摩
高。ＡＤ ＭＳ软件 可 以广 泛应用 于航 天航 空 、 车工 Ａ 汽
４ 配气 机 构 动 力 学模 型 的建 立
（ ） 建 配气子 系统 １创 新 建一 个模 型 ， 弹出 的窗 口输 入模 型 的名称 。 在 （ ） 换气 门弹簧 ２替
将原 始 的弹簧数 据 替换成 本 次研究 的配 气机 构 的弹 簧数据 。
［ 摘要 ］ 本文 主要 是 运 用 多体 力学软件 ＡＤ ＡＭＳ的 Ｅ ＮＧＩ ＮＥ模 块 建 立配 气机 构 的动 力 学仿 真
ADAMS仿真分析及调试
设置仿真分析输出
设置输出要求
• 获得位移、速度、加速度和力等4种类型的仿真结果
• 定义其他的输出量: 压力、功、能、动量
可以使用三种方法定义感兴趣的输出
• 选择ADAMS/Solver已经定义的位移、速度、加速度和力的输出
组，并指定参考坐标系
• 使用用户自定义的若干函数表达式定义所需的输出 • 使用用户自定义的子程序REQSUB来定义非标准的输出
5
7.3.1 仿真分析和试验工具
仿真 工具
仿 真 分 析 设 置
仿真分析设置
6
7.3.2 仿真分析和试验---互交式、
选择仿真类型
Default默认、Dynamic动力学、Kinematic运动学、Static静态
选择仿真分析时间的定义方法，输入仿真分析时间
• End Time ----定义停止的绝对时间 • Duration ---- 定义时间间隔
设置仿真过程中输出仿真结果的频率
• Step Size ----输出的时间步长 • Steps ----总共输出的步数
开始仿真分析
中途停止分析
中途停止分析
7
7.3.3 注意问题
如 果 中 途 停 止 分 析 ， 然 后 再 按 快捷键开始分析，则 ADAMS/View将从上一次停止的位置接下去分析 如果希望从头开始分析，应该按快捷键，使仿真指针返 回到初始位置 如果希望从上一次分析结束的位置继续分析，采用 Duration定义仿真时间较为方便 在设置输出步长时应该注意:
各种对象的有关分量信息
• 运动副、原动机、载荷和弹性连接等产生的力和力矩（默认） • 构件的各种运动状态: 位移、方向角、速度、角速度、加速度、
角加速（默认质心位置）
基于ADAMS的刚柔耦合配气机构动力学分析
基于ADAMS的刚柔耦合配气机构动力学分析
董桓羽;刘浩;屈小贞;何辉
【期刊名称】《辽宁工业大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2012(032)006
【摘要】应用多体动力学软件ADAMS,建立配气机构多刚体模型,并用ANSYS软件生成摇臂的柔性体模型,最终建立刚柔耦合配气机构模型.通过仿真分析,得到不同转速下气门升程、速度和加速度等动力学仿真结果.该方法能更加准确地分析配气机构动力学特性,为配气机构的优化提供了依据.
【总页数】5页(P389-392,396)
【作者】董桓羽;刘浩;屈小贞;何辉
【作者单位】辽宁工业大学汽车与交通工程学院,辽宁锦州 121001
【正文语种】中文
【中图分类】U461
【相关文献】
1.基于ADAMS-Cable的多机吊装刚柔耦合动力学分析 [J], 李瑞强;王欣;高顺德
2.基于ADAMS与ABAQUS的刚柔耦合动力学分析方法 [J], 周成;邵跃林
3.基于ADAMS与ANSYS的连杆机构刚柔耦合动力学分析 [J], 杨华林
4.基于ANSYS与ADAMS的并联机构刚柔耦合体动力学分析 [J], 解本铭;王新旭
5.基于ADAMS的双输入行星减速器刚柔耦合动力学分析 [J], 刘凯文; 张庆
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基于ADAMS的夹紧机构虚拟样机仿真分析和优化设计
基于ADAMS的夹紧机构虚拟样机仿真分析和优化设计【摘要】利用多体动力学仿真软件ADAMS建立了夹紧机构的虚拟样机模型，对夹紧机构进行了动态仿真分析，获得最大夹持力的位置。
并在ADAMS 中对关键量参数进行优化设计，以获得最大夹持力为优化目标，通过仿真得到最优的一组关键量参数及其变化曲线。
依据仿真结果，实现夹紧机构的进一步优化，大幅度的提高了夹持能力。
【关键词】ADAMS仿真；夹紧机构；优化设计【Abstract】A virtual prototype model of clamping mechanism is established by using multi-body dynamics simulation software ADAMS，with which the dynamic simulation analysis is carried to obtain the maximum clamping force location.And the key parameters are optimized in ADAMS in order to obtain the maximum clamping force，finally an optimal group of key parameter and according curve is got by the simulation. According to the simulation results，the clamping mechanism is optimized further，and the clamping capacity is greatly improved.【Key words】ADAMS；Simulation；Clamping mechanism；Optimization夹紧机构是工业中常用的一种机构，夹紧性能的好坏至关重要。