第二章 ADAMS软件概述

合集下载

adams教程

adams教程

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基础介绍解析

ADAMS基础介绍解析

ADAMS基础介绍解析ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)是一款用于机械动力学分析的工程软件。

它可以模拟和分析复杂的机械系统,例如汽车、飞机、机械手臂等,通过模拟系统运动、受力和应变等情况,帮助工程师优化设计、验证性能和改进产品。

ADAMS的核心功能是通过建立数字模型来模拟机械系统的行为。

用户可以通过ADAMS的图形界面快速创建系统模型,包括模型的几何形状、材料性质、连接方式等。

ADAMS还提供了一个强大的运动学求解器,可以通过定义系统的初始条件和受力情况,模拟系统的动态行为。

用户可以观察系统的运动轨迹、受力分布、应变情况等,并进行详细的分析和评估。

此外,ADAMS还具有多个模块和插件,用于拓展其功能和应用范围。

例如,ADAMS/Car模块是专门针对汽车行业开发的,包括汽车动力学分析、悬挂系统优化、车辆碰撞仿真等功能。

ADAMS/View模块是用于可视化和后处理的工具,可以生成高质量的报告和动画。

ADAMS广泛应用于各个行业和领域,例如汽车制造、飞机设计、工业机械等。

它可以帮助工程师在产品设计阶段评估不同方案的性能,优化机械系统的结构和动力学特性。

在汽车行业,ADAMS可以模拟车辆在不同路况下的悬挂系统响应、刹车性能等,帮助工程师改进悬挂系统设计,提高车辆的驾驶稳定性和安全性。

ADAMS具有以下优点:首先,它具有强大的建模和分析功能,可以模拟和分析复杂的机械系统。

其次,ADAMS提供了友好的图形用户界面,使用户能够轻松创建模型、设置参数和进行分析。

再次,ADAMS提供了丰富的可视化工具和后处理功能,可以直观地展示系统的动态特性和性能指标。

最后,ADAMS还具有丰富的模块和插件,可以满足不同行业和领域的需求。

总之,ADAMS是一款功能强大、应用广泛的机械动力学分析软件。

它可以帮助工程师模拟和分析机械系统的动态响应,并优化设计、验证性能和改进产品。

多体系统运动模拟_ADAMS

多体系统运动模拟_ADAMS

ADAMS软件介绍(续)
ADAMS 软件使用交互式图形环境和零件库、约 束库、力库,创建完全参数化的机械系统几何模型, 其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格郎日 方程方法,建立系统动力学方程,对虚拟机械系统 进行静力学、运动学和动力学分析,输出位移、速 度、加速度和反作用力曲线。 ADAMS 软件的仿真可用于预测机械系统的性能、 运动范围、碰撞检测、峰值载荷以及计算有限元的 输入载荷等。
Mechanism /Pro
/Driver
/Hydraulics
/Animation
/Driveline
/Car
ADAMS 基本模块
/Control
/Rail
/Flex
/Exchange /Tire
/Linear
1.4 ADAMS基本概念
1 自由度 机械系统的自由度是指机械系统中各零件相对于地面所具有的独立运动的 数量。欲使机构具有确定的运动,则其原动件的数目必须等于该机构的自由 度。 ADAMS中自由度(DOF)的计算方法
ADAMS/Solver 求解器
ADAMS/Postprocessor 后处理
1. 显示ADAMS仿真结 果的可视化图形界面 。 2. 提供了一个统一化的 界面,以不同的方式回放 仿真的结果。页面设置以 及数据曲线格式都能保存 以便重复使用,既有利于 节省时间也有利于整理标 准化的报告格式。 3. 可以方便地同时显示 多次仿真的结果以便比较。
2.3.1 打开、存储几何模型
ADAMS/View 模型最常用的方式的两种格式: ADAMS/View 数据库文件(.bin) 包含整个数据库,其中存储模型、仿真结 果、输出曲线、用户化界面等等。通常文 件比较大。 除了MSC.ADAMS 11.0 外,都 是与仿真平台相关,即不同的操作系统所 存储的文件不能互相读取。可以包含多个 model。 ADAMS/View 命令文件(.cmd) 只包含一个模型对象及其特征,如质量、 惯量、质心、约束、驱动等,相对来说, 比较小,并且可以编辑的文本格式文件。 与仿真平台无关。 输出文档 ADAMS/Solver 输入文件 (.adm) 几何模型交换文档 (STEP, IGES, DXF, DWG,Wavefront, stereolithography,Parasolid, etc) 仿真结果文档 (.msg, .req, .out, .gra, .res).

ADAMS基本介绍

ADAMS基本介绍

2.6、实体的特征操作
在建立基本的实体零件后有时还需要对零
件模型进一步的完善,添加倒角、凸台、 孔等特征,这时要用到以下特征操作命令:
特征操作命令:
名称 Cham fer Fillet 图标 参数设置 倒角的宽度 圆角半径 末端圆角半径 说明 选择待倒角的边或顶角 当要倒过渡半径圆角时设定 末端半径值
2.4、实体库
名称 长方体 Box 圆柱体 Cylinder 球体 Sphere 图标 参数设置 长度L,高度H,拉伸 深度D 柱体长L,横截面半径 R 三个方向的半径 说明 缺省值 D=2*min(L,H) 缺省值R=0.25L 三个方向的半径 默认相等,通过 修改可以生成椭 球体
圆台 Frustum 圆环 Torus
ADAMS简介
介绍内容:
第1部分、软件介绍 第2部分、几何建模 第3部分、ADAMS/View的约束 第4部分、ADAMS/View中的载荷 第5部分、仿真分析 第6部分、实例讲解
第1部分、软件介绍
1.1、ADAMS介绍
ADAMS是由美国MDI公司(Mechanical Dynamics Inc.)开发的机械系统动力学自 动分析软件。在当今动力学分析软件市场上 ADAMS独占鳌头,拥有70%的市场份额, ADAMS拥有windows版和unix两个版本, 目前最高版本为ADAMS 2005。
2.1、实体模型

ADAMS/View中实体模型的获得有两种方法 :
一:用ADAMS/VIEW建模工具直接建模 二:通过ADAMS/Exchange模块从外部输入模 型文件 后者一般用于复杂零件系统建模,这里我们主 要讲述第一种方法。
2.2、ADAMS/View几何建模基础知识 :

adams基本介绍

adams基本介绍
工作区域大小的设置 栅格的大小
栅格中圆点及轴 线颜色的设置, 不常用,默认即 可。
制作:机械小白
2.1工作区域
单击工具栏中的 Settings中的Icon Settings,出现图标 设置界面。
可在绿色框中进行 图标尺寸大小的设 置,具体大小自行 设定。
进行栅格背景颜色设置
隐藏或显示栅格
切换几何体表现形式
New Part
On Ground
Add to part
制作:机械小白
任意建立长方体, 通过 按键, 将几何体的表现 形式转换成右图 所示。
ADAMS动力学仿真相关培训
该图中包括几 何体质心位置。 相对坐标系 (Maker点)
模型中的BOX_1、PART_2、MARKER_1 等都可进行重命名,方面建模。
双击PART_2可质量、密度、泊松比、惯性矩、材料等修 改。
制作:机械小白
ADAMS动力学仿真相关培训
3.球
4.梯

球体有三个可修改尺寸:X、Y、Z方向的半径,三 个半径相同为球,不同为椭球。
梯台同样有三个可修改尺寸:长度、顶面半径、 底面半径。
制作:机械小白
5.圆环
6.连杆
ADAMS动力学仿真相关培训
ADAMS动力学仿真相关培训
一.ADAMS软件的基本介绍
虚拟样机仿真分析软件ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)是由美国MDI公司开发的 针对机械系统运动学与动力学进行仿真分析的商用软件。在当 今动力学进行仿真分析的商用软件。在当今动力学分析软件市 场上ADAMS独占鳌头,拥有70%的市场份额。
几何创建部分:进行刚体、柔性体、 布尔运算等几何的创建。

adams基本介绍

adams基本介绍

使用Adams软件对机器人进行动力学模拟和分析,以验证机器人的运动性能和交互效果,以及优化机器人结构和控制系统设计。
机器人动力学模拟
通过Adams软件对医疗器械如假肢、人工关节等进行设计和优化,以提高其适应性和性能。
医疗器械设计优化
利用Adams软件对电子消费品如手机、平板电脑等进行设计和优化,以提高其功能性和用户体验。
Adams软件广泛应用于汽车、航空航天、船舶、机械、电子等领域,帮助用户进行产品设计和性能优化。它主要用于动力学分析、运动学分析、静力学分析以及碰撞检学和运动学分析功能,可进行精确的仿真;
提供丰富的后处理功能,方便用户对结果进行分析和优化。
Adams软件具有以下特点与优势
汽车底盘动态模拟
使用Adams软件对汽车底盘进行动力学模拟,以验证底盘的稳定性和操控性能,以及优化底盘结构和悬挂系统设计。
汽车动力总成分析
利用Adams软件对汽车动力总成进行性能分析和优化,以提高汽车的动力和经济性能。
飞行器气动分析
使用Adams软件对飞行器进行气动力学模拟和分析,以预测飞行器的空气动力学性能,以及优化机身和机翼设计。
03
CHAPTER
Adams软件建模
Adams是一款由美国机械动力学公司(Mechanical Dynamics Inc., MDI)开发的高级仿真软件,被广泛应用于机械、汽车、航空航天、电子、石油化工等领域。Adams可以快速建立复杂的多体动力学模型,并进行仿真计算,为产品设计、优化和制造提供了强有力的支持。
支持多种建模工具,可快速建立复杂的多体动力学模型;
支持与其他CAD/CAE软件进行数据交换和集成;
01
02
03
04
05

ADAMS_从入门到精通

ADAMS_从入门到精通

启动时的ADAMS/View主窗口:
窗口名称栏 主工 具箱 菜单栏 快捷工 具栏
欢迎 窗口
工作屏 幕区
视图方向
状态栏
3.4 ADAMS/View程序屏幕
1. 2.
3.
4. 5.
6.
ADAMS/View主窗口部分功能如下: 主工具箱—展示各种常用命令的快捷键; 命令菜单栏—包括了ADAMS/View程序的全部 命令; 快捷工具栏—设置了一些最基本的文件和编辑 命令的快捷按钮; 工作屏幕区—显示样机模型的区域; 工作栅格—在工作区显示栅格的目的是利于建 模; 状态栏—显示操作过程中的各种信息和提示;
ADAMS--虚拟样机从入门到精 通
介绍内容:
1. 2. 3.
4.
5. 6. 7. 8.
软件简介 软件基础知识 ADAMS软件操作初步 虚拟样机几何建模 约束机构 施加载荷 ADAMS/View建模的相关技术 样机仿真分析及调试
9.
10.
11.
仿真结果后处理 参数化建模与设计 样机的参数化分析
第 1章
ADAMS主模块:
ADAMS基本应用程序
ADAMS/View
ADAMS/Solver
ADAMS/PostProcessor
基本环境
求解器
后处理
Mechanism /Pro
/Driver /Hydraulics
/Animation
/Driveline
/Car
ADAMS 附加程序模块
/Control

另一方面,又是虚拟样机分析开发工具, 其开放性的程序结构和多种接口,可以成 为特殊行业用户进行特殊类型虚拟样机分 析的二次开发工具平台。 ADAMS软件由基本模块、扩展模块、接口 模块、专业领域模块及工具箱5类模块组成。 用户不仅可以采用通用模块对一般的机械 系统进行仿真,而且可以采用专用模块针 对特定工业应用领域的问题进行快速有效 的建模与仿真分析。

ADAMS介绍

ADAMS介绍
3.2.1模块划分和建模步骤
ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库,创建完全参数化的机械系统几何模型,其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格朗日方程方法,建立系统动力学方程,对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析,输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。ADAMS软件的仿真可用于预测机械系统的性能、运动范围、碰撞检测、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等。
3.2多体动力学软件ADAMS的介绍
ADAMS软件,即机械系统动力学自动分析软件ADAMS(Automatic DynamicAnalysis of Mechanical Systems),是美国MDI公司(Mechanical Dynamics Inc.)开发的虚拟样机分析软件。目前,ADAMS己经被全世界各行各业的数百家主要制造商采用。
3.2.2支持ADAMS的多刚体系统动力学理论
ADAMS采用世界上广泛流行的多体系统动力学理论[56]中的拉格朗日方程方法,建立系统动力学方程。它选取系统内每个刚体质心在惯性参考系中的三个直角坐标和确定刚体方位的三个欧拉角作为笛卡儿广义坐标,用带乘子的拉格朗日方程处理具有多余坐标的完整约束系统或非完整约束系统,导出以笛卡儿广义坐标为变量的运动学方程。主要内容包括以下几个方面:
ADAMS/View是ADAMS系列产品的核心模块之一,它可以建模、仿真并优化机械系统模型,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,步骤大体
上可以分为下面几步:
①建模:创建零件、约束零件、定义作用在零件上的力;
②测试模型:测试特征、进行仿真、察看动画、察看结果曲线;
Φ=
=−=
=
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

• • • • • •
轿车模块ADAMS/Car 驾驶员模块ADAMS/SmartDriver 动力传动系统模块ADAMS/Driveline 轮胎模块ADAMS/TireFORD 汽车公司专用汽车模块ADAMS/ Chassis Pro/E接口模块(Mechanical/Pro)
2.2、ADAMS/View的界面
运动副 构件 运动 力 分析
标记 几何形状
曲线
菜单
对话框
结果数据
结果数据分量

ADAMS/View的命名层次
重要表单:
• File | Open Database : 开启格式为*.bin • File | Import :导入*.cmd, *.adm, *.IGS等 CAD model, *.gra/req/res, 数据档等。 • File | Export :导出*.cmd, *.adm, *.IGS等 CAD model,FEA loads。 • File | Print:打印功能,可输出 PS 格式。 • Edit | Appearance : 提供物件透明度、隐藏、颜色等 设定。 • Build | Model:可建构另一个model、删除、更名、切换 等。 • Build | Flexible bodies:分 ADAMS/Flex, Discrete Flexible link,ADAMS/Flex提供mnf档的输入,Flexible Link提供各式断面特性之杆件。 • Build | Materials:新增材质。 • Build | Design Variable :建立设计变量,供DOE, DS, OPT使用。
启动时的ADAMS/View主窗口:
窗口名称栏 主工 具箱 菜单栏 快捷工 具栏
欢迎 窗口
工作屏 幕区
视图方向
状态栏
2.2.2 ADAMS/View程序屏幕
• ADAMS/View主窗口部分功能如下: 1. 主工具箱—展示各种常用命令的快捷键; 2. 命令菜单栏—包括了ADAMS/View程序的全部 命令; 3. 快捷工具栏—设置了一些最基本的文件和编辑 命令的快捷按钮; 4. 工作屏幕区—显示样机模型的区域; 5. 工作栅格—在工作区显示栅格的目的是利于建 模; 6. 状态栏—显示操作过程中的各种信息和提示;
• Build | Measure:建立各种测量关系。 • Build | Function:建构各种函数关系式。 • Build | Data elements:有Spline, matrix, curve, array。 • Build | System elements :有State Variable, Differential/Transfer/ Linear State/ General State Equation。 • Review | Create an AVI movie file 。 • Review | Create Trace Spline:针对某一点(marker)绘 制出模拟过程间的轨迹线。 • Settings | Force Graphics:设定Force, Torque的比例 及属性。 • Settings | Solver:设定求解过程中的细节设定,如: 求解器的种类、公差、精度、除错、输出等设定。 • Settings | icons :设定Icons大小、颜色、显示/隐藏 等属性。 • Settings | Fonts :自行设定。
7. 坐标窗口—显示当前光标在三维坐标中的 位置,按F4键可以显示坐标窗口; 8. 视图方向—显示表示当前系统的地面坐标 系方向的三维坐标。 • 在View菜单中选择Toolbox and Toolbas 项,显示Tool settings对话框,可以设置 打开或关闭主工具箱、快捷工具栏和状态 栏。
第二章 ADAMS软件概述
• • • • • • • 2.1、ADAMS软件的构成 2.2、ADAMS/View的界面 2.3、文件操作 2.4、界面设置 2.5 视图窗口设置 2.6 显示方式设置 2.7 信息管理
2.1、ADAMS软件的构成
• ADAMS软件的主要模块,包括基本模块、 扩展模块、接口模块、专业领域模块和工 具箱 。 • ADAMS软件的核心模块,包括用户界面模 块ADAMS/View、求解器模块ADAMS/ Solver、后处理模块ADAMS/ PostProcessor。
2.1.2、ADAMS软件的附加程序模块
• • • • • • • 振动分析模块ADAMS/Vibration 线性化分析模块ADAMS/Linear 试验设计与分析模块ADAMS/Insight 耐久性分析模块ADAMS/Durability 柔性分析模块ADAMS/Flex 控制模块ADAMS/Controls 图形接口模块ADAMS/Exchange
• 主工具箱 主工具箱上部有12个图标是建模和仿真工 具,下面的 其他图标是视图工具。主工具 箱中的命令集有多个层次,在主工具箱中 所见的图标,是下一层次命令集合的默认 命令,直接单击主工具箱中的图标,可以 选择该默认命令。 • 单击工具箱的现实浮动命令板工具图标 可产生该命令集的浮动命令板。
2.3、文件操作
• ADAMS/View采用简单的分层方式完成建 模工作。提供丰富的零件几何图形库、约 束库和力/力矩库,并且支持布尔运算。还 提供了丰富的位移函数、速度函数、加速 度函数、接触函数、样条函数、力/力矩函 数、合力/力矩函数、数据元函数、若干用 户子程序函数以及常量和变量等。
2.1.1.2求解器模块 (ADAMS/Solver)
表2-1
ADAMS/View使用的命令快捷键:
快捷键 Ctrl+e Ctrl+z Ctrl+q g r t w c f Del Esc 功能说明 修改对象 放弃最后一步操作 退出 切换显示工作栅格 绕XY方向旋转视图 移动视图 定义视图区域 设置视图中心 显示整个样机的视图 删除对象 放弃操作
快捷键 功能说明 F1 显示帮助窗口 F3 显示命令窗口 F4 显示坐标窗口 F5 显示菜单 F8 显示绘图窗口 Ctrl+n 产生一个新的数据库 Ctrl+o 打开一个已存盘的数 据库 Ctrl+s 保存当前的数据库 Ctrl+c 复制对象 Ctrl+v 粘贴对象 Ctrl+x 剪切对象
2.1.1.3 后处理模块 (ADAMS/Postprocessor)
• 后处理模块ADAMS/Postprocessor,用来 处理仿真结果数据、显示仿真动画等。既 可以在ADAMS/View环境中运行,也可脱 离该环境独立运行。
• ADAMS/Postprocessor的主要特点是,采用快速 高质量的动画显示,便于从可视化角度深入理解 设计方案的有效性;使用树状搜索结构,层次清 晰,并可快速检索对象;具有丰富的数据作图、 数据处理及文件输出功能;具有灵活多变的窗口 风格,支持多窗口画面分割显示及多页面存储; 多视窗动画与曲线结果同步显示,并可录制成电 影文件;具有完备的曲线数据统计功能:如均值、 均方根、极值、斜率等;具有丰富的数据处理功 能,能够进行曲线的代数运算、反向、偏置、缩 放、编辑和生成波特图等;为光滑消隐的柔体动 画提供了更优的内存管理模式;强化了曲线编辑 工具栏功能;能支持模态形状动画;在日期、分 析名称、页数等方面增加了图表动画功能;可进 行几何属性的细节的动态演示。
• 2.2.1.2设置工作目录。
• ADAMS/View将保存所有文件于该目录中, 也可以打开保存在该目录中已有的文件。 可在任何时刻改变工作目录。 • 2.2.1.3如果选择创建新模型,按以下步骤操 作: • 在模型名字“Modal name”文字栏,输入要 分配给新模型的名字。最多可输入80个字 符。但不包括特殊字符,如空格或句点。
2.2.3 ADAMS/View命令的基本操作
• 选择和输入ADAMS/View命令有五种常用的方法 1 、主工具箱 – 命令集有多个层次 2、菜单栏 3、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 4、快捷工具栏 5、命令窗口
• • • •
• • • • •
选择新模型的重力设置。可选择: Earth Normal—设置向下的1G重力。 No Gravity--关闭重力。 Other—设置重力。在在欢迎对话框上选择“Ok” 后, 出现重力设置对话框。 为模型设置单位。在所有的预置单位系统中,时间 单位是秒,角度是度。可设置: MMKS--设置长度为千米,质量为千克,力为牛顿。 MKS—设置长度为米,质量为千克,力为牛顿。 CGS—设置长度为厘米,质量为克,力为达因。 IPS—设置长度为英寸,质量为斯勒格(slug),力为 磅。
2.1.1、ADAMS软件的核心模块
• 2.1.1.1 用户界面模块(ADAMS/View) • ADAMS/View是ADAMS系列产品的核心模 块之一,采用以用户为中心的交互式图形 环境,将图标操作、菜单操作、鼠标点取 操作与交互式图形建模、仿真计算、动画 显示、优化设计、X-Y曲线图处理、结果分 析和数据打印等功能集成在一起。
当启动ADAMS/View时,ADAMS/View显示一 个欢迎对话框,欢迎设置对话框如下图所示:
欢迎对话框
• 2.2.1 启动ADAMS/View程序 2.2.1.1 使用欢迎设置对话框:

• • •
按用户需要,选择下列选项之一,然后选择 “OK”。 产生新的样机模型数据库 --- Create a new model –重力的设置 ,单位系统 打开已经保存的数据库 ---- Open an existing database 输入ADAMS文件 ----- Import a file 退出ADAMS/View程序 ---- Exit
相关文档
最新文档