机械系统动力学建模与分析(3)2012

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机械系统的动力学建模及分析方法

机械系统的动力学建模及分析方法

机械系统的动力学建模及分析方法引言机械工程是一门研究机械系统设计、制造和运行的学科,它的发展与制造业的兴起密不可分。

在机械工程中,动力学建模及分析是一项重要的研究内容,它涉及到机械系统的运动学和力学特性。

本文将介绍机械系统动力学建模的基本原理和常用的分析方法。

一、机械系统动力学建模的基本原理机械系统动力学建模的目的是描述机械系统在外部作用下的运动规律和力学特性。

为了实现这一目标,需要从以下几个方面进行建模:1. 运动学建模:运动学建模是指描述机械系统的运动规律和运动参数的过程。

它包括位置、速度、加速度等运动参数的描述,可以通过几何方法或者数学方法进行建模。

2. 力学建模:力学建模是指描述机械系统受力和力的作用下的运动规律和力学特性的过程。

它包括受力分析、力的平衡和动力学分析等内容,可以通过牛顿定律和其他力学原理进行建模。

3. 系统参数建模:系统参数建模是指描述机械系统的物理特性和结构参数的过程。

它包括质量、惯性矩、刚度等参数的确定,可以通过实验测量或者理论计算进行建模。

二、机械系统动力学建模的分析方法1. 动力学方程建立:动力学方程是描述机械系统运动规律的数学表达式。

根据牛顿定律和动力学原理,可以建立机械系统的动力学方程。

常见的动力学方程包括运动学方程和力学方程,可以通过微分方程或者矩阵方程进行描述。

2. 线性化分析:线性化分析是指将非线性的动力学方程转化为线性的近似方程的过程。

在某些情况下,非线性方程的求解非常困难,因此可以通过线性化分析来简化问题的求解。

线性化分析可以通过泰勒级数展开或者线性化逼近的方法进行。

3. 模态分析:模态分析是指研究机械系统的固有振动特性和模态参数的过程。

通过模态分析,可以确定机械系统的固有频率、振型和振幅等参数,为系统的设计和优化提供依据。

常见的模态分析方法包括模态测试和有限元分析等。

4. 运动仿真:运动仿真是指通过计算机模拟机械系统的运动过程和力学特性的过程。

通过运动仿真,可以预测机械系统的运动轨迹、速度和加速度等参数,为系统的设计和优化提供参考。

机械系统的动力学建模与仿真分析

机械系统的动力学建模与仿真分析

机械系统的动力学建模与仿真分析一、引言机械系统是由多个相互作用的部件组成的复杂系统,其动力学行为是研究的核心问题之一。

动力学建模与仿真分析可以帮助工程师深入理解机械系统的运动规律,预测系统的性能,并优化设计。

本文将介绍机械系统的动力学建模方法以及仿真分析技术。

二、动力学建模1. 基本原理机械系统的动力学建模是基于牛顿力学的基本原理进行的。

通过分析受力、受力矩以及质量、惯性等因素,可以建立机械系统的运动方程。

在建立方程时,需要考虑系统的自由度、刚体或者弹性体的运动特性以及约束条件等因素。

2. 运动学建模运动学建模是机械系统动力学建模的前提。

通过研究机械系统的几何结构和运动规律,可以得到系统的等效长度、转动角度等信息。

基于运动学建模,可以计算系统的速度、加速度以及运动的轨迹等。

3. 动力学建模动力学建模是机械系统分析的核心部分。

基于受力和受力矩的平衡条件,可以建立机械系统的运动方程。

通常采用牛顿第二定律和力矩平衡条件,可以得到刚体的平动和旋转方程。

对于复杂的非线性系统,也可以采用拉格朗日方程或者哈密顿原理进行建模。

三、仿真分析1. 数值解算方法为了求解机械系统的运动方程,需要采用适当的数值解算方法。

常见的方法包括欧拉法、龙格-库塔法、变步长积分法等。

这些方法可以将微分方程离散化,然后通过迭代计算求解系统的状态变量。

2. 动力学仿真动力学仿真是建立在动力学模型的基础上。

通过将模型转化成计算机程序,可以在计算机上模拟机械系统的运动行为。

通过仿真分析,可以研究系统的稳定性、动态响应以及力学性能等。

3. 优化设计动力学仿真还可以应用于优化设计。

通过改变系统参数、构型和控制策略等,可以研究不同设计方案的性能差异,并选择最佳方案。

通过仿真分析,可以避免实际试验的成本和时间消耗。

四、案例分析以汽车悬挂系统为例,进行动力学建模与仿真分析。

汽车悬挂系统是一个典型的机械系统,包含减震器、弹簧、悬挂臂等部件。

首先进行运动学建模,分析车轮的运动状态和轨迹。

机械系统的动力学建模与仿真分析

机械系统的动力学建模与仿真分析

机械系统的动力学建模与仿真分析随着科技的不断进步和发展,机械系统的动力学建模与仿真分析在工程领域扮演着至关重要的角色。

机械系统的动力学建模与仿真分析是对机械系统进行模拟与预测的过程,通过对系统的建模以及仿真分析,可以有效地评估机械系统的运动性能、稳定性以及受力情况,为工程师提供重要的参考和指导。

动力学建模是机械系统分析的第一步。

在动力学建模中,我们需要考虑系统所受外界力的作用、系统内部元件的耦合关系以及各个部分之间的相互作用。

通过对机械系统进行力学分析,可以建立系统的运动方程,从而描述系统中各个组成部分之间的力学关系。

动力学建模的一个重要方面就是建立机械系统的运动方程。

运动方程是描述物体在运动过程中位置、速度以及加速度之间关系的方程。

在建立机械系统的运动方程时,需要考虑各个部件的质量、惯性矩和外力的作用。

通过解析方法或者数值计算的方法求解运动方程,可以得到系统在不同条件下的动态响应。

除了运动方程,动力学建模还需要考虑机械系统的受力情况。

机械系统中的各个部件之间会存在着相互作用力和约束力,这些力对机械系统的运动和稳定性产生着重要影响。

通过建立受力关系,可以分析系统中各个部件承受的力和应力分布情况,从而评估系统的性能。

动力学建模完成后,我们就可以进行仿真分析。

仿真分析是通过计算机模拟机械系统的运动和受力情况,以评估系统的性能。

仿真分析可以帮助工程师预测机械系统在不同工况下的运行情况,为设计和优化提供辅助。

在仿真分析中,我们可以改变各个参数的数值,观察系统的响应和运行状态。

通过仿真分析,我们可以预测系统的运动轨迹、速度和加速度的变化规律,以及系统在不同条件下的稳定性。

这些信息对于优化机械系统的设计和预测系统的工作性能具有重要意义。

虽然动力学建模与仿真分析在机械工程中具有重要的地位,但是这一过程并不是一蹴而就的。

动力学建模与仿真分析需要工程师具备扎实的理论基础和工程经验,同时还需要熟练掌握相应的计算软件和数值方法。

机械系统的动力学分析与建模研究

机械系统的动力学分析与建模研究

机械系统的动力学分析与建模研究一、引言机械系统的动力学分析与建模是工程学领域中的重要研究方向。

机械系统的动力学研究对于解决工程中的振动、噪音、稳定性等问题具有重要意义。

本文将深入探讨机械系统动力学分析与建模的相关理论与方法,并展示其中的应用实例。

二、机械系统的动力学分析机械系统的动力学分析是研究机械系统内部各个部件之间的相互作用力、运动规律以及其对整个系统的影响的过程。

在进行动力学分析时,需要考虑各个部件之间的力学特性,如质量、惯性、弹性、摩擦等。

此外,还需要分析系统的外部激励力,如重力、惯性力、外加力等。

为了进行机械系统的动力学分析,需要采用一定的数学模型来描述系统的运动规律。

常见的数学模型包括微分方程、差分方程、矩阵方程等。

在确定数学模型时,需要考虑系统的复杂性与可实现性之间的平衡,以便准确地描述系统的动力学行为。

三、机械系统的建模研究机械系统的建模研究是在动力学分析的基础之上,通过建立数学模型来描述系统的结构和参数,以便进行仿真和预测。

机械系统的建模是一个复杂而繁琐的过程,需要综合考虑各个部件的特性、连接方式以及系统的工作环境等因素。

机械系统的建模可以采用多种方法,如物理模型、经验模型和数学模型等。

物理模型是根据系统的实际物理特性来建立的,可以通过实验数据和测量结果进行验证;经验模型是通过观察和总结系统的实际运行经验来建立的,可以用于快速评估系统的性能;数学模型是通过对系统的动力学特性进行数学描述来建立的,可以用于分析系统的运动规律和性能。

在实际工程中,常常将物理模型、经验模型和数学模型结合起来使用,以获得更加准确的结果。

四、机械系统动力学分析与建模的应用实例(1)车辆悬挂系统的动力学分析与建模车辆悬挂系统是机械系统动力学分析与建模的典型应用之一。

通过对车辆悬挂系统进行动力学分析和建模,可以评估悬挂系统的性能,提高车辆的操控性和乘坐舒适性。

常用的建模方法包括多体动力学模型和有限元模型等。

多体动力学模型通过建立车辆的质点和刚体模型来描述系统的力学特性;有限元模型则通过将车辆悬挂系统离散成多个小单元,分析每个小单元的运动规律来描述系统的动力学行为。

机械系统动力学建模与分析

机械系统动力学建模与分析

机械系统动力学建模与分析在现代工程领域中,机械系统的性能和可靠性对于各种设备的正常运行至关重要。

而机械系统动力学建模与分析则是理解、设计和优化机械系统的关键手段。

首先,让我们来明确一下什么是机械系统动力学。

简单来说,它研究的是机械系统在运动过程中的力、位移、速度和加速度等物理量之间的关系。

通过对这些关系的深入研究,我们能够预测机械系统的行为,发现潜在的问题,并为系统的设计和改进提供依据。

那么,为什么要进行机械系统动力学建模与分析呢?想象一下,如果我们要设计一款新型的汽车发动机,不进行动力学分析,可能会导致零件之间的磨损加剧、振动过大,从而影响发动机的性能和寿命。

在工业机器人的设计中,如果不考虑动力学因素,可能会出现运动不平稳、精度不足等问题。

所以,通过建模与分析,我们可以在设计阶段就发现并解决这些可能出现的问题,节省时间和成本,提高产品的质量。

在建模过程中,我们需要对机械系统进行简化和抽象。

这并不是随意的简化,而是在保留系统关键特性的基础上,去除一些对整体性能影响较小的细节。

比如,对于一个复杂的机械结构,我们可能会将其视为由多个简单的刚体组成,并忽略一些微小的变形。

常用的建模方法有很多种,其中拉格朗日方程和牛顿欧拉方程是比较常见的。

拉格朗日方程通过定义系统的动能和势能,来建立系统的运动方程。

而牛顿欧拉方程则是基于牛顿第二定律和欧拉方程,分别从力和力矩的角度来描述系统的运动。

在确定了建模方法后,接下来就是收集相关的数据和参数。

这包括零件的质量、转动惯量、刚度、阻尼系数等。

这些参数的准确性直接影响到模型的可靠性。

有了模型,就可以进行分析了。

动力学分析主要包括运动学分析和动力学分析。

运动学分析主要关注系统的位移、速度和加速度等运动特性,而动力学分析则侧重于研究系统所受到的力和力矩。

在分析过程中,我们可以使用数值计算方法来求解模型的方程。

常见的数值方法有有限差分法、有限元法等。

这些方法能够帮助我们得到系统在不同条件下的响应。

机械系统动力学建模与性能分析

机械系统动力学建模与性能分析

机械系统动力学建模与性能分析随着科技的进步和工业的发展,机械系统在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。

无论是汽车、飞机还是工厂中的生产线,机械系统的运动和性能都是我们关注的焦点。

而机械系统动力学建模与性能分析则是研究机械系统运动规律和性能特征的重要方法。

机械系统动力学建模是指将机械系统的结构和运动关系用数学模型表示出来。

这样做的好处在于可以简化复杂的机械系统,从而方便我们进行分析和研究。

常见的机械系统包括弹簧、阻尼、摩擦等元件,它们之间的相互作用会导致系统的运动产生非线性行为。

动力学建模的目的是理解这些复杂的运动行为,并通过数学模型来描述它们。

在动力学建模中,最常用的方法是拉格朗日方程和哈密顿原理。

拉格朗日方程是通过定义系统的广义坐标和广义速度,将系统的动能和势能表示为拉格朗日函数,并通过对该函数进行变分,得到系统的运动方程。

而哈密顿原理则是通过定义系统的广义动量和广义位移,利用变分原理得到系统的运动方程。

这两种方法都是从能量角度出发,揭示了机械系统的能量转换规律和作用关系。

一旦建立了机械系统的数学模型,我们就可以进行性能分析。

性能分析主要包括系统的稳定性、频率响应和振动特性等方面。

稳定性分析是研究系统的平衡状态是否稳定的问题。

通过对系统运动方程的线性化处理,可以得到系统的特征方程和特征值,进而判断系统的稳定性。

频率响应分析是研究系统对外界激励的响应情况。

通过对系统的传递函数进行频域分析,可以得到系统的振幅-频率特性曲线和相频特性曲线,从而了解系统在不同频率下的响应情况。

振动特性分析是研究系统的自由振动和强迫振动行为。

通过求解系统的固有振动频率和模态形式,可以揭示系统的固有振动特性,为系统设计和优化提供参考。

机械系统动力学建模与性能分析的应用非常广泛。

在汽车工程中,我们可以通过动力学建模和性能分析来研究汽车的悬挂系统和底盘系统,从而提高汽车的行驶平稳性和操控性能。

在飞机工程中,我们可以通过动力学建模和性能分析来研究飞机的飞行稳定性和控制性能,从而提高飞机的安全性和航行性能。

机械系统动力学模型的建立与分析

机械系统动力学模型的建立与分析

机械系统动力学模型的建立与分析一、引言机械系统动力学模型是工程学和物理学中重要的一部分,它被广泛应用于机械设计、运动控制、结构分析等领域。

本文将探讨机械系统动力学模型的建立与分析方法,旨在帮助读者深入理解机械系统的运动原理。

二、机械系统动力学模型的基础机械系统的动力学模型是通过描述系统的运动规律和力学特性来实现的。

在建立机械系统动力学模型之前,我们需要首先了解系统的组成部分以及它们之间的相互作用。

1.质点与刚体质点是具有质量但没有体积的物体,它可以看作是无限小的点。

而刚体则是具有一定形状和尺寸的物体,它的各个部分在相互作用下保持相对位置不变。

质点和刚体是机械系统中最基本的组成单位。

2.运动学和力学基本原理机械系统的运动学研究对象是物体的位移、速度和加速度等运动状态。

力学研究的是物体在受到力的作用下的运动规律。

牛顿定律是力学研究的基石,它描述了力和物体运动之间的关系。

三、机械系统动力学模型的建立机械系统动力学模型的建立是通过对系统中各个部件的运动规律和力学特性进行描述,从而得到系统整体的运动方程。

1.自由度和广义坐标机械系统的自由度是指系统中可以独立变化的参量个数。

广义坐标是描述系统状态的最小独立参数组,它可以用来表示系统的自由度。

2.拉格朗日方程拉格朗日方程是机械系统动力学模型建立的重要工具。

它是基于系统的动能和势能来描述系统运动规律的方程。

通过求解拉格朗日方程,我们可以得到系统的运动方程,进而分析系统的动力学性能。

四、机械系统动力学模型的分析机械系统动力学模型的分析可以帮助我们深入理解系统的运动规律和性能特点,为系统的设计和控制提供依据。

1.动态响应分析通过分析系统的动态响应,我们可以了解系统在受到外部激励时的运动规律。

动态响应分析可以通过求解系统的运动方程得到,也可以通过模拟仿真的方法进行。

2.稳定性分析稳定性分析是机械系统动力学模型分析的一个重要方面。

它研究系统在受到扰动时是否能够恢复到平衡状态。

机械系统的动力学建模与分析

机械系统的动力学建模与分析

机械系统的动力学建模与分析一、引言随着科技的不断进步和发展,机械系统在现代工业中扮演着不可或缺的角色。

了解机械系统的动力学行为对于设计、优化和控制这些系统具有重要意义。

本文将探讨机械系统的动力学建模与分析方法,帮助读者深入了解和研究这一领域。

二、机械系统的基本原理机械系统是由多个组件(例如齿轮、传动杆、电机等)组成的复杂系统。

为了研究这些系统的运动和力学特性,我们需要对它们进行建模。

机械系统的基本原理可以归结为牛顿定律和运动学方程。

牛顿定律描述了物体受力情况下的运动状态。

在机械系统中,我们将应用牛顿第二定律:力等于质量乘以加速度。

根据这一定律,我们可以得出各个组件的运动方程,从而进行系统级别的建模和分析。

运动学方程描述了机械系统中各物体之间的几何关系以及它们的运动规律。

通过运动学方程,我们可以求解物体的位置、速度和加速度等运动参数。

这些参数对于机械系统的动力学分析和控制设计至关重要。

三、机械系统的动力学模型机械系统可以分为刚体系统和弹性系统两类。

刚体系统假设系统中的物体是刚体,不发生形变,只有平动和转动。

而弹性系统则考虑了物体的形变和弹性力。

在建立机械系统的动力学模型时,我们需要将系统分解为多个单独的组件,并对每个组件进行建模。

这些组件的运动方程可以通过牛顿定律和运动学方程求解。

然后,通过连接这些组件的运动方程,可以得到整个系统的运动方程。

对于刚体系统,常用的建模方法包括拉格朗日方程、欧拉方程和牛顿-欧拉方程等。

拉格朗日方程是一种广泛应用于机械系统的建模方法,通过定义系统的拉格朗日函数来描述系统的动力学行为。

欧拉方程则基于刚体的运动学关系,将运动学方程和牛顿定律结合,得出描述刚体运动的动力学方程。

牛顿-欧拉方程则是对欧拉方程的进一步推广,考虑了非刚体系统的弹性变形。

对于弹性系统,我们需要考虑物体的形变和弹性力。

常用的建模方法包括有限元法和模态分析法等。

有限元法将连续的物体离散化为有限个小单元,通过求解每个单元的运动方程来得到整个系统的运动特性。

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(Rotational Jiont Motion)工具按钮。然后点取曲柄转动副, 从而创建一个运动约束。
(2)修改转动约束的运动函数。将Function (time)栏中的函
数表达式改写为“-15.0d * sin( 150 * time)”。
2. 创建碰撞力
本例中的碰撞力分两种情况,和小球相关的三对碰撞不考 虑摩擦力,球瓶和平台的碰撞考虑摩擦力,分别创建如下 。 (1)定义小球和滑块等物体的碰撞 将视图还原为前视图(Front<F>),点击创建碰撞力 (Contact)工具按钮,弹出创建碰撞力对话框,如图(a)所 示。在对话框“first solid”一栏中点击鼠标右键,点击浮动菜单 命令Contact_Solid—>Pick,然后在窗口中点取小球;在对话
spacing: 50mm
(4)显示Coordinate Windows
2. 建立球体
3. 建立地基
4. 设置初始条件
小球水平方向速度分量和垂直方向速度分量如下:
5. 建立测量
6. 进行仿真
7. 确定落地时的距离 (1)通过动画找到落地的时间
7. 确定落地时的距离 (2)利用测量曲线确定距离
3. 建立小球 (1)点击球体(Sphere)建摸工具按钮,然后在主窗 口栅格上的坐标(-70,30,0(mm))处按下鼠标 左键,拖动鼠标至坐标(-70,0,0(mm))处松开 左键,建立完成小球模型 。 (2)调整小球的质量 。将鼠标移至小球位置,点击 鼠标右键,在弹出的浮动菜单中选择菜单命令Part: PART_2—>Modify,于是弹出修改物体参数Modify Body对话框,在Define Mass By 栏中选择“User Input”选项,然后将Mass栏中的数字改为5.0,点击对 话框的OK按钮,完成对小球的质量修改。
编号 坐 标
1
2 3 4 5 6
0,150,0(mm)
30,150,0(mm) 30,30,0(mm) 150,30,0(mm) 150, 0,0(mm) 0,0,0(mm)
5. 建立球瓶
在本例中,球瓶是由曲边多边形旋转而成的复杂实体,其相 应的曲边多边形是由一段样条曲线(Spline)和一段折线 (Polyline)组成的封闭多边形,其建模过程如下。
-240,200,0(mm) -230,100,0(mm) -200,50,0(mm) -230, 0,0(mm)
创建样条曲线
5. 建立球瓶
(2)建立折线段 点击折线段建摸工具按钮,工具箱中的“Closed”选项不被 选中,一定注意选中“Add to Part”选项以确保折线段和样条曲 线是属于同一个物体。完成以上设置后,将鼠标移到主窗口上, 这时窗口下的提示栏会提示你选择一个“body”,将鼠标移动到 样条曲线上,点击鼠标选择与样条曲线相同的“body” (PART_6),然后依次点取如下坐标点,点取完成最后一个坐 标点后,点击右键以结束创建样条曲线,ADAMS/View将建立 折线段。
3.2 小球碰撞球瓶
本例是一个空间曲柄滑块机构推动小球使之与球
瓶发生碰撞的例子,所包含的物体包括平台、曲柄、
连杆、滑块、小球和球瓶,如下图所示。
一、 几何建模
1. 工作环境设置 (1)设置重力
(2)设置单位
(3)设置工作栅格范围与间距 X与Y的范围: spacing: 10mm (4)显示Coordinate Windows 750mm, 500mm
5. 建立球瓶
(4)生成旋转体 球瓶是由曲边多边形绕以上坐标的Z轴旋转而成,具体创建 过程为:首先,通过如下菜单路径Tools—>Command Navigator调出Command Navigator窗体,如图1;展开命令集 geometry—>creat—>shape,双击命令revolution,打开如图 2所示的创建旋转体对话框。在对话框的Reference Marker栏中 点击鼠标右键,点击弹出的浮动菜单命令Marker—>Pick,在主 窗口中点击旋转坐标;在Profile Curve栏中点击鼠标右键,点 击弹出的浮动菜单命令Wire_Geometry—>Pick,在主窗口中点 击样条曲线,继续右击鼠标,再次通过菜单命令 Wire_Geometry—>Pick在主窗口中点击折线段;在Relative To栏中点击鼠标右键,点击弹出的浮动菜单命令Reference Frame—>Pick,在主窗口中点击旋转坐标。
编号
1 2
坐 标
-250,250,0(mm) -260,250,0(mm)
3
4
-260,0,0(mm)
-230,0,0(mm)
建立折线段
5. 建立球瓶
(3)建立旋转坐标 球瓶是一个旋转体,必须为其创建一个旋转坐标。为此,在 主工具箱中用鼠标右键点击几何建模按钮,展开所有的几何建模 工具(Rigid Body)图标,点击创建坐标系工具按钮 , 在主工具箱中选中“Add to Part”选项和“Z_Axis”,即创建坐 标系时指定Z轴方向。完成以上设置之后,在主窗口中选择曲边 多边形所在物体(PART_6),在坐标点(-260,250,0 (mm))处创建旋转坐标,坐标Z轴方向竖直向上。
图(a)定义碰撞力对话框
图 (b)定义碰撞力对话框
四、仿真分析
以上过程利用ADAMS/View以交互式的方式建立了一个完 整的动力学模型,下面就可以对其进行仿真计算了。
点击主工具箱的按钮
框“Second solid”一栏中点击鼠标右键,点击浮动菜单命令
Contact_Solid—>Pick,然后在窗口中点取滑块;最后点击对 话框的OK按钮,这样就建立了小球与滑块之间的碰撞关系。
2. 创建碰撞力
(2)小球与平台、小球与球瓶的碰撞关系按照以上方法依次建 立。 (3)定义球瓶和平台的碰撞。 点击创建碰撞力(Contact)工具按钮,弹出创建碰撞力对 话框,在对话框的Friction Force栏中选择Coulomb选项,对话 框会打开有关意义摩擦力的参数项,如图(b)所示。在对话框 “first solid”一栏中点击鼠标右键,点击浮动菜单命令 Contact_Solid—>Pick,然后在窗口中点取球瓶;在对话框 “Second solid”一栏中点击鼠标右键,点击浮动菜单命令 Contact_Solid—>Pick,然后在窗口中点取平台;在Static Coefficient栏中填入静摩擦系数0.5,在Dynamic Coefficient 栏中填入动摩擦系数0.4;最后点击对话框的OK按钮,这样就建 立了小球与滑块之间的碰撞关系.
“first body”,点取滑块为“second body”,点取连杆的下端
坐标点为铰接点,完成连杆与滑块之间的球铰的创建 。
3. 创建滑块移动副
点击创建移动副(Translational)工具按钮 。 点取滑块为“first body”,点取平台为“second body”, 点取滑块底面上的靠近小球一侧的角点为铰接点,点取指向滑块 底面上的背离小球一侧的角点为移动副方向,从而完成滑块与平 台之间的移动副的创建 。
点取曲柄的下端坐标点为铰接点,完成曲柄与平台之间的转动副
的创建。
2. 创建连杆球铰
点击创建球铰(Spherical)工具按钮 。 点取曲柄为“first body”,点取连杆为“second body”, 点取曲柄的上端坐标点为铰接点,完成曲柄与连杆之间的球铰的 创建; 再次点击创建球铰(Spherical)工具按钮,点取连杆为


,在Distance栏中填入(2cm),点击向左的移动按
,将球 建立曲柄
(1)调整工作栅格方位 本例的曲柄滑块机构是一个空间机构,曲柄转动平面与滑块 滑动方向垂直,也与当前工作栅格平面垂直。为了交互式建摸方 便,必须先改变工作栅格方位。 分别调整栅格原点到坐标(300,0,200(mm))及方向 到全局坐标的YZ平面。
(2)创建曲柄。将视图转换为右视图(Right<R>),点击主工 具箱的创建连杆工具按钮,然后在主窗口的栅格原点按下鼠标左 键不放,拖动鼠标至坐标点(0,200,2(mm))处松开左键, 创建曲柄如图所示。
创建曲柄
7. 建立连杆
点击圆柱体建摸工具按钮,选中主工具箱中的“Radius”选 项,并填入半径值(1.0cm),然后在主窗口中点取曲柄上端的 坐标点,拖动鼠标至滑块的角点处第二次点击鼠标,完成连杆 (圆柱体)的建摸.
4. 建立滑块
(1)点击拉伸(Extrusion)建摸工具按钮;注意工具箱中的 “Closed”选项被选中;在“Path”选项中选择“About Center” 项,以确保所完成的拉伸体位置是关于工作栅格平面对称的;在 “Length”编辑框中填入(10.0cm),用来确定拉伸体的厚度 。 (2)确保完成以上设置后,在主窗体栅格上依次点击以下坐标 点,当点击完成最后一个点后,点击鼠标右键,ADAMS/View 将自动完成拉伸体的建摸。
铰接点,从而完成对平台锁止约束 。
三、 添加运动和力
作为一个完整的动力学模型,运动约束和构件受力往往是不 可少的。在本例中,存在曲柄摆动这一运动约束,以及小球分别 与滑块、平台和球瓶之间的碰撞力,球瓶与平台之间的碰撞力。
1. 创建曲柄的摆动
(1)将视图调整为右视图(Right<R>),点击创建转动
(1)首先建立样条曲线 点击样条曲线建摸工具按钮,工具箱中的“Closed”选项不被 选中,然后依次点取如下坐标点,点取最后一个坐标点后点击右 键以结束创建样条曲线,ADAMS/View将建立样条曲线。
编号 1 2 坐 标 -250,250,0(mm) -240,250,0(mm)
3
4 5 6 7
-230,240,0(mm)
二、 添加约束
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