ADAMS入门详解与实例-第02章 在ADAMS View中建立刚性构件
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adams教程Adams教程-基本概念与应用Adams是一种重要的多体动力学仿真软件，广泛应用于机械工程、汽车工程、航空航天工程等领域。
本教程将介绍Adams的基本概念和应用，帮助读者快速入门并掌握该软件的基本操作技巧。
1. Adams简介Adams是一种基于多体动力学理论的仿真软件，能够模拟和分析复杂的机械系统的运动和力学行为。
它采用了基于弹簧、阻尼和惯性模型的多体动力学算法，能够准确地预测系统的运动轨迹、速度、加速度等关键参数。
2. Adams界面与基本操作Adams的界面直观友好，主要包括模型空间、运动学仿真、力学仿真等模块。
在模型空间中，可以创建和修改机械系统的模型；在运动学仿真模块中，可以模拟系统的运动轨迹；在力学仿真模块中，可以分析系统的力学特性。
3. 创建模型与约束在Adams中，模型的创建是基于几何图形和物体的属性。
可以通过导入CAD文件或者手动绘制几何图形来创建模型，并为每个模型设置合适的质量、惯性矩阵等属性。
通过添加约束条件，可以模拟系统中各个物体之间的相对运动关系。
4. 仿真与结果分析一旦模型和约束设置完成，就可以进行仿真分析了。
Adams提供了多种仿真方式，如动态仿真、静态仿真、优化仿真等。
仿真结果可以通过图表、动画等形式进行展示和分析，帮助工程师深入理解系统的运动行为和受力情况。
5. 应用案例最后，本教程将通过一些实际应用案例来展示Adams的具体应用。
例如，利用Adams模拟汽车悬挂系统的运动特性，预测系统在不同路况下的动力学行为；利用Adams模拟飞机起飞和着陆过程，评估系统在不同条件下的稳定性和安全性等等。
通过本教程的学习，读者将能够掌握Adams的基本操作技巧，理解多体动力学仿真的基本原理，并能够利用该软件进行机械系统的仿真分析。
希望读者能够通过这些知识和技能，在工程领域取得更好的成果。
ADAMS实例弹簧挂锁模型之2第二章建模
第二章建模总论在本章，你将建立和连接挂锁的各个部件，并同时验证各个部件的建造和连接是否正确。
有了正确的模型，你就可以在第三章中在仿真环境下对其进行测试。
建造挂锁模型可分为两个基本部分：建造曲柄（pivot）和手柄（handle）建造钩子（hook）和连杆（slider）完成后的图形如图 4 所示。
═══════════════════════════════════════════════建造曲柄（pivot）和手柄（handle）作为建造模型的初始步骤，你需完成以下操作：1.启动ADAMS/View并建立一个新的数据文件2.熟识ADAMS/View的界面3.设置工作环境4.创建设计点5.建造曲柄（pivot）6.重新命名曲柄（pivot）7.建造手柄（handle）8.用转动副连接各个部件9.模拟模型的运动10.观察参数化的效果◆启动ADAMS/View并建立一个新的数据文件在本部分，你需要启动ADAMS/View并建立一个模型数据文件，其中包含一个名为Latch的模型。
模型数据文件记载了你在ADAMS/View当前时段所做的所有工作，包括你建立的所有模型、模型的属性、仿真的结果和图表、定制菜单和对话框，以及你所做的所有参考标识。
在UNIX环境下，你可以从ADAMS Product Menu菜单中启动ADAMS/View。
关于ADAMS Product Menu菜单更多的信息请参阅指导手册《Running and Configuring ADAMS on Your UNIX System》。
在Windows环境下，你可以从START菜单启动ADAMS/View。
关于更多的信息请参阅指导手册《Running ADAMS on Windows》。
在UNIX环境下启动ADAMS/View:1从ADAMS Product Menu菜单中，选择ADAMS/View，则出现运行ADAMS/View 的对话框出现。
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
ADAMSView基础
第5章 ADAMS/ViewADAMS/View是ADAMS一个强大的模块，主要是用于前处理（建模）。
它除了提供了强大的建模功能，同时也集成了仿真、优化分析的功能。
通过对本章的学习，可以对ADAMS/View的主要功能及其操作步骤有一定的了解。
5．1 ADAMS/View简介ADAMS/View是一个强大的建模和仿真环境,它可以建模、仿真并优化机械系统模型。
ADAMS/View可快速对多个设计变量进行分析直到获得最优化的设计。
在ADAMS/View中创建模型的步骤与通常创建物理模型的步骤是相同的。
尽管列出的创建模型的步骤似乎是一次创建模型成功,然后再对模型进行测试并优化,但建议在创建整个模型之前先建立并测试模型的小的元件或子系统。
例如,先创建一些小的模型部件,把它们联系在一起,然后运行简单的仿真以测试它们的运动，确保它们运动正确。
一旦模型正确,再在其上添加更复杂的模型。
刚开始会进展缓慢,但能在开始下一步之前确保每个子系统工作正常，为后续工作作好铺垫。
5.1.1 建模和仿真的步骤建模和仿真的步骤大体上可以分为下面几步：（1）建模(Build)：创建零件、约束零件、定义作用在零件上的力；（2）测试模型(Test)：测试特征、进行仿真、察看动画、察看结果曲线；（3）验证模型(Validate)：输入测试数据、在绘制的曲线图上添加测试数据；（4）模型优化(Refine)：添加摩擦、定义柔性体、施加作用力函数、定义控制；（5）迭代(Iterate)：增加参变量、定义设计变量；（6）优化分析(Optimize)：进行设计敏感性研究、完成试验设计、进行优化研究；（7）宏操作(Automate)：创建用户菜单、创建用户对话框、以宏的形式记录并重新进行模型操作。
5.1.2 创建模型1. 模型元素类型复杂机械系统模型主要由部件、约束、力（驱动）、力元等要素组成。
ADAMS/View中的模型元素基本由这四类组成。
(1）部件：也称作构件。
ADAMS操作与实例
ADAMS操作与实例ADAMS（Automated Dynamic Analysis of Mechanical Systems）是一种基于计算机模拟的动力学分析软件，用于研究和优化机械系统的动力学行为。
它可以对复杂的机械系统进行建模，模拟其在多种运动和环境条件下的动态响应，并提供详细的分析结果和优化建议。
ADAMS软件提供了丰富的建模工具，包括刚体、弹簧、阻尼器、杆件等各种元件，以及各种运动和载荷条件的定义和设置。
用户可以通过图形化界面进行建模，设置材料属性、约束条件和运动轨迹等，也可以通过脚本进行高级定制。
ADAMS的运算模型基于动力学原理，可以准确地模拟机械系统的运动、力学性能和耦合效应。
它可以分析各种运动学和动力学问题，例如刚体运动路径、力的传递和转矩分配、接触碰撞、振动和动态响应等。
用户可以通过设置不同的运动和载荷条件，模拟不同的工作环境和使用情况，并对系统的稳定性和性能进行评估。
ADAMS还提供了先进的分析和优化工具，如正弦响应分析（Sine Response Analysis）、随机响应分析（Random Response Analysis）、模态分析（Modal Analysis）和优化设计（Optimization Design）等。
这些工具可以帮助用户深入理解机械系统的动力学行为，找出系统中的关键问题，并寻找最佳的设计参数和控制策略。
首先，我们需要收集汽车悬挂系统的相关数据和参数，包括悬挂臂的长度、悬挂弹簧的刚度和阻尼系数、减震器的参数等。
然后，使用ADAMS的建模工具，将这些参数输入到软件中，进行系统的几何建模。
在建模过程中，我们可以设置各个零部件之间的约束条件，如球面连接、铰链连接等。
还可以定义各个零部件的运动类型和运动规律，例如设置悬挂臂的运动轨迹为垂直向下的等速运动。
此外，还可以设置运动过程中的外部载荷，如道路因素引起的颠簸等。
完成建模后，我们可以进行系统的初始状态仿真。
ADAMS课第2讲
产生新构件还是添加到构件或地基上 用鼠标点击上一步定 线型：直线、开口多义线、封闭多义 义的端点，可以删除 线 最后一步绘制的线段 线段的长度 产生新构件还是添加到构件或地基上 圆或圆弧的半径 选择圆，或圆弧夹角 产生新构件还是添加到构件或地基上 是开口曲线还是封闭曲线 用鼠标点击上一步定 义的曲线位置可以后 退一步
产生新构件还是添加到构件或地基上 用鼠标点击上一步定 线型：直线、开口多义线、封闭多义 义的端点，可以删除 线 最后一步绘制的线段 线段的长度 产生新构件还是添加到构件或地基上 圆或圆弧的半径 选择圆，或圆弧夹角 产生新构件还是添加到构件或地基上 是开口曲线还是封闭曲线 用鼠标点击上一步定 义的曲线位置可以后 退一步
• 命令集有多个层次
菜单栏、
弹出式菜单、
• 屏幕上的各种对象，例如：构件、标记、约束、运动、力等 • 输入对话框中的文本输入栏 • 后处理图标中的各种对象，例如：曲线、标题、坐标、符号标记
等
快捷工具栏 命令窗口
9
鼠标的应用
鼠标左键和鼠标右键 左键: 选择样机模型中的各种对象、选择菜单栏中的命 令、快捷工具图标命令和对话框中的有关命令。 右键: 主要应用于激发各种弹出式菜单和工具集
3
2.2
虚拟样机仿真分析基本步骤
机械系统建模 : 几何建模、运动副和运动约束、载荷 仿真分析 仿真结果分析 ：回放仿真结果、绘制仿真结果曲线 验证仿真分析结果 ：实验数据
与实验结果一致 ？
精制机械系统模型 ：摩擦力 、柔性物体和连接、控制 重复仿真分析 机械系统优化分析 ：可变参数 、试验设计 、最优化
• • • • •
4_4_ADAMS_View约束建模_第二部分
4.点驱动的创建： 点驱动的创建： 点驱动的创建
在崎岖不平的道路上行驶时，车轮会上下跳动， 在崎岖不平的道路上行驶时 ， 车轮会上下跳动 ， 需要 研究在车轮上下80mm跳动过程中，前束角的变化情况 研究在车轮上下80mm跳动过程中， 80mm跳动过程中 ① 输入初始模 型 ， 检查已有 的约束情况 ② 将约束添加 完整 ③施加点驱动 ④验证模型 ⑤建立测量
驱动点的两个标记在Y方向的位移变化： 驱动点的两个标记在Y方向的位移变化：
驱动点的两个标记在X 驱动点的两个标记在X和Z方向的位移变化： 方向的位移变化：
六、约束建模时的注意事项
在样机建模时，应该逐步地对构件施加各种约束， 在样机建模时，应该逐步地对构件施加各种约束，并 且经常对施加的约束进行试验，检查是否有错误， 且经常对施加的约束进行试验，检查是否有错误，通 过这种方法可以比较容易发现约束错误 在创建运动副约束时，要注意选择对象的顺序， 在创建运动副约束时，要注意选择对象的顺序，正确 地选择对象，ADAMS/View设定在两个被连接的构件中 设定在两个被连接的构件中， 地选择对象，ADAMS/View设定在两个被连接的构件中， 构件1被连接到构件2 构件1被连接到构件2上。 注意检查约束类型是否正确 在创建运动副约束时，要注意约束的方向是否正确， 在创建运动副约束时，要注意约束的方向是否正确， 错误的约束方向，可以导致某些自由度没有被约束住， 错误的约束方向，可以导致某些自由度没有被约束住， 或者约束了不应该约束的方向
点驱动比铰驱动更加灵活， 点驱动比铰驱动更加灵活，可以在不增加额外约束 或构件的情况下， 或构件的情况下，构造复杂的运动 在崎岖不平的道路上行驶，汽车车轮会上下跳动， 例 ： 在崎岖不平的道路上行驶 ， 汽车车轮会上下跳动 ， 需要研究车轮上下跳动过程中， 需要研究车轮上下跳动过程中 ， 前轮前束角的变化情 况 前轮前束角： 前轮前束角 ： 在与地 面平行的平面内， 面平行的平面内 ， 车轮 平面与纵向垂直平面之 间的夹角 •对于载重汽车 ， 前束 对于载重汽车， 对于载重汽车 角为正，两车轮的前 端略向内偏
ADAMS操作与实例ppt课件
Open/Closed Profile, Depth, Anchor CSM, Parent Part
Open/Closed Profile, Sweep Angle, Anchor CSM, Parent Part
Normal to grid（垂直于栅格）：当工作栅格工作 时，垂直于栅格；否则，垂直于屏幕。 Pick feature（选取方向）：通过一个在栅格或者 屏幕平面内的方向矢量去顶连接方向。
21
运动副约束(简单)
工具图标 名称 转动副
ADAMS操作与实例
图例
限自由度 移动转动
32
移动副
23
圆柱副
22
New Part , Add to Part, On the Ground
14
ADAMS操作与实例
Type Links
Tool Graphic
Plates
Extrusions
Revolutions
Parameters
Width, Depth,2 Anchor CSM (Length), Parent Part
1）Space Fixed/Fixed 力的方向全局坐标系中固定，不随零件运动而变化。 2）Body Fixed/Moving 力的方向在所作用零件的零件坐标系中不变。 3）Two Bodies/Between Two Bodies 力的方向在两个零件上的力作用点连线上。
30
ADAMS操作与实例
通过施加接触力，可以描述自 由运动的物体在相互接触的时 候的运行情况。线框模型与线 框模型之间，实体模型与实体 模型之间都可以添加接触力， 但是除球体与平面的接触 （sphere-to-plane contact）外， 线框模型与实体模型之间不能 添加接触力。 当定义复杂或特殊的受力情况 时要用到柔性连接力，具体使 用方法这里不作介绍。
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4）用于计算刚体的惯性矩 信息
Hale Waihona Puke 5）用于表征刚体在全局坐标系中的位置和方向 6）质心坐标系用 Marker.cm表示，局部坐标
局部坐标系原点在全局坐标系中的位置：rP
速度关系：rrP
=
r rc
rrcP
rc rcP
系用Marker表示
3.创建多义线（Polyline）
➢New Part:将多义线作为一个新构件 ➢Add to Part:将多义线添加到某构 件上 ➢Add to Ground：将多义线固定在 大地上 ➢Polyline：创建多义线 ➢One Line：创建一条线段 ➢Closed：将多义线设置为封闭 ➢Length：设置多义线长度 ➢Angle：设置多义线倾斜角
➢New Part:将样条曲线作为一个新构 件
➢Add to Part:将样条曲线添加到某构 件上
➢Add to Ground：将样条曲线固定 在大地上
➢封闭的样条曲线至少要选择8个点， 非封闭的养条曲线至少要选择4个点
➢可将样条曲线设置为封闭
➢可通过选择点创建样条曲线，也可 以通过选择存在的曲线创建样条曲线
11.创建连杆（Link）
➢New Part:将连杆作为一个新构件
➢Add to Part:将连杆添加到某构件上
➢未指定长度、宽度和深度时，系统自 动将宽度设置为长度的10%，深度为 长度的5%
➢系统有一个质心坐标系和两个局部坐 标系，起始端为I-MARKER,终端为JMARKER
12.创建平板（Plate）
6.创建立方体（Box）
➢New Part:将立方体作为一个新构件
➢Add to Part:将立方体添加到某构件 上
➢系统会创建一个名称为cm的质心坐 标系
➢立方体的起始定点会创建一个局部 坐标系（Marker点），改变该坐标系 的原点和方向，可以移动或旋转立方 体
7.创建圆柱体（Cylinder）
4.创建圆弧（Arc）
➢New Part:将圆弧作为一个新构件 ➢Add to Part:将圆弧添加到某刚体 上 ➢Add to Ground：将圆弧固定在 大地上 ➢Radius：设置圆弧半径 ➢Start Angle：设置起始角 ➢End Angle：设置终止角
5.创建样条曲线（Pline）
第二章 在ADAMS/View中建立 刚性构件
本章主要内容
(1)直接建立刚性构件的元素 (2)导入CAD模型建立构件
本章重点
(1)导入CAD模型建立构件 （2）实际创建几何构件
刚性构件：受到力的作用后，构件上的任 意两点之间的距离不发生改变的构件。
现实中不存在刚性构件
在误差范围内，将构件认为是刚性的，计 算结果是可以接受的
精度要求高或需要考虑变形的情况下，用 柔性件代替刚性件
ADAMS/View中建立刚性件的方法：1） 直接创建刚性构件（建立比较简单的几何模 型）；2）导入CAD模型，编辑成刚性构件 （导入比较复杂的几何模型）
第一节 直接建立刚性构件的元素
一、构件与构件元素之间的区别 构件是由一个或几个几何元素构成的 构件的名称是构成构件的几何元素的总成
➢Add to Part:将圆锥台添加到某构件 上
➢未指定长度和半径时：
底半径=长度×12.5%，顶半径=底半 径×50%
➢圆锥台上有三个热点，拖动热点可以 改变圆锥台的长度、顶半径、底半径
➢也可以通过编辑圆锥台对话框修改长 度、顶半径、底半径
10.创建圆环（Torus）
➢未设置时，次半径是主半径的25% ➢圆环上有二个热点，拖动热点可以 改变圆环的主半径、次半径 ➢也可以通过编辑圆环对话框修改主 半径、次半径
Marker点起到连体坐标系或局部 坐标系的作用
与构件固定在一起，随构件一起 移动或旋转
与构件不发生相对运动
有方向
创建运动副或载荷时，系统会自 动创建大量的Marker点
➢连体坐标系的修改：在连体坐标 系上单击右键，旋转Modify
质心坐标系：
1）在质心位置自动建立
2）为局部坐标系
3）与刚体固定并随之一起 运动
➢至少需选择3个点作为平板的顶点 ➢第一个点定义一个局部坐标，确定平 板的方位 ➢为设置厚度和半径时，系统自动将厚 度和半径设置为1
➢New Part:将圆柱体作为一个新构件 ➢Add to Part:将圆柱体添加到某构件 上
8.创建球体（Sphere）
➢质心坐标系和局部坐标系都位于球 心处
➢球体上有三个热点，拖动热点能将 球体变成椭球体
➢也可以通过编辑球体对话框设置球 体的三个半径
9.创建圆锥台（Frustum）
➢New Part:将圆锥台作为一个新构件
二、直接创建几何元素
构造体（Construction）：没有质量信息，
直接创建几何元素
辅助作用，包括点、线、坐标系
几何实体（Solid）：有质量信息
1.创建几何点（Point）
用于创建其他几何体或铰链的基 础
创建其他几何体时可选择已存在 的点
修改点坐标后，与点关联的几何 体也会跟着改变
2.创建连体坐标系（Marker）