ADAMS和ADAS简介
ADAMS简介
6.1 概述
2 ADAMS软件仿真的基本步骤
机械 系统 建模
☆几何建模 ☆施加运动副和运动驱动 ☆施加载荷
仿真 分析
☆设置测量和仿真输出 ☆进行仿真分析
结果 分析
☆回放仿真结果 ☆绘制仿真结果曲线
6.1 概述
2 ADAMS软件仿真的基本步骤
结果 验证
☆输入实验数据 ☆绘制实验数据曲线
与实验数 据一致？
☆ ADAMS/Driveline ——汽车传动系模块。该模块是“功能化数字车辆”的
一部分，对传动系进行设计和分析的能力使用户很容易在同一个环境下进行操 稳和舒适性研究。由于使用了相同的环境和数据库，传动系模块使得传动系的 虚拟样机可以被共享并用于舒适性、操稳、耐久性、振动和控制的多目标优化。
☆ ADAMS/Driver ——汽车驾驶员模块。应用MSC.ADAMS/Driver模块，用
☆ ADAMS/Durability——耐久性分析模块，是按工业标准的耐久性文 件格式的时间历程数据接口。
6.2 ADAMS软件的模块
※ 接口模块
☆ ADAMS/Flex——柔性分析模块，可以实现与有限元软件如：
MSC.NASTRAN、Ansys、Ideas、Abaqus、MSC.Marc的接口，可以将部件 在受到外载荷作用下的变形按照模态综合法进行分析。
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。
ADAMS
ADAMS 介绍与演示
日期： 日期：2010年9月 年 月
主要内容
ADAMS简介 ADAMS的主要模块 ADAMS建模基本要素 建模思路（步骤） 相关参数化建模 实例操作
ADAMS简介 简介
ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）是美国MDI（Mechanical Dynamics Incorporated ）公司开发的机械系统自动 化动力学仿真分析软件，他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。 ADAMS软件包括核心模块ADAMS/view和 ADAMS/solver，以及其他扩展模块。
ADAMS的主要模块 的主要模块
ADAMS/view ADAMS/solver ADAMS/control ADAMS/linear ADAMS/flex ADAMS/car ADAMS/driver ADAMS/engine ADAMS/tire ADAMS/rail ADAMS/Aircraft 界面模块 求解器 控制模块 系统模态分析模块 柔性分析模块 轿车模块 驾驶员模块 发动机设计模块 轮胎模块 铁道模块 飞机起落架设计模块
ADAMS建模基本要素 建模基本要素
硬点没有方向， 硬点没有方向，construction frame和mark点 和 点 有方向 各个硬点是相互独立存在， 各个硬点是相互独立存在，而construction frame是基于硬点而存在（换句话说是先有硬点才 是基于硬点而存在（ 是基于硬点而存在 点是零部件、 有construction frame）， mark点是零部件、 ）， 点是零部件 约束上的特征点，不能脱离零部件、约束而存在。 约束上的特征点，不能脱离零部件、约束而存在。 硬点和construction frame是可视的，而mark 是可视的， 硬点和 是可视的 点不一定可视。 点不一定可视。 mark点能描述物体的运动，而硬点、 点能描述物体的运动， 点能描述物体的运动 而硬点、 construction frame则不能。 横臂加一纵 臂，弹簧安装在纵臂上
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。
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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；
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ADAMS柔性体
ADAMS是美国MDI公司开发的机械系统动力学仿真分析软件,其求解器采用多刚体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。
对系统动力分析而言,结构本身的弹性变形与系统的宏观刚体运动同等重要。
ADAMS中的所有物体均以刚体定义,忽略结构柔度对系统的影响,一般的有限元分析软件对包含大位移运动的系统动力学分析又无能为力,因此在ADAMS中实现刚体和柔体相结合的系统动力学分析是一个较可行的解决方法。
1996年,ADAMS推出ADAMS/Flex模块,实现了同时包含刚体和柔体的机构动力学分析。
ADAMS中，有3种建立柔性体的方法：1.利用柔性梁连接，将一个构件离散成许多段刚性构件，离散后的刚性构件之间采用柔性梁连接，只适用于简单的构件，其实质还是刚性构件柔性连接，不算是真正的柔性体；离散柔性连接件：把一个刚性构件离散为几个小刚性构件，小刚性构件之间通过柔性梁连接，离散柔性连接件的变形是柔性梁连接的变形，并不是小刚性构件的变形，小刚性构件的任意两点不能产生相对位移，所以离散柔性连接件本质是刚性构件的范畴内。
每段离散件有自己的质心坐标系、名称、颜色和质量信息等属性，每段离散件是一个独立的刚性构件，可以像编辑其他刚性构件一样来编辑每段离散件。
柔性连接件的优点：这种柔性体可以模拟物体的非线性变形,但只适用于简单结构，可以直接帮助用户计算横截面的属性，比直接使用柔性梁连接将两个构件连接起来方便Build——Flexible bodies——Discrete Flexible LinkName：Dis_flex，系统自动按照Dis_flex_elem1、Dis_flex_elem2......的顺序给每个离散连接件起一个名称，Dis_flex_beam1、Dis_flex_beam2.......的顺序给每个柔性梁连接起一个名字Damping Ratio 设置柔性梁连接的粘性阻尼和刚度之间的比值Attachment 确定起始端和中终止端与其他构件之间的连接关系：free、刚性rigid、柔性flexible2.利用其他有限元分析软件将构件离散成细小的网格，进行模态计算，将计算的模态保存为模态中性文件MNF(Modal Neutral File)，直接读取到ADAMS中建立柔性体；由于采用的是模态线性叠加来模拟物体变形,因此模态式柔性体仅适用于线性结构的受力行为。
名词解释Adams
Adams/car的悬架分析（Suspension Analyses），共提供悬架38种性能。
对所有悬架均提供：• Aligning Torque - Steer and Camber Compliance //单位回正力矩的转角或外倾角• Camber Angle //外倾角• Caster Angle //后倾角• Dive Braking/Lift Braking //制动点头/制动抬头• Fore-Aft Wheel Center Stiffness //悬架纵向刚度• Front-View Swing Arm Length and Angle //前视图（虚拟）摆臂长度和角度• Kingpin Inclination Angle //主销内倾角• Lateral Force - Deflection, Steer, and Camber Compliance //• Lift/Squat Acceleration //抬头（一般指启动时前悬架抬升，后悬架压缩）• Percent Anti-Dive Braking/Percent Anti-Lift Braking //（前悬架）防点头/（后悬架）防抬升• Percent Anti-Lift Acceleration/Percent Anti-Squat Acceleration //• Ride Rate //悬架动刚度• Ride Steer //悬架转向性能• Roll Camber Coefficient //侧倾轮倾系数（车身侧倾时车轮侧倾角与车身侧倾角的比值）• Roll Caster Coefficient //• Roll Center Location //侧倾中心位置• Roll Steer //Ride steer is the slope of the steer angle versus the vertical wheel travel curve. Ride steer is the change in steer angle per unit of wheel center vertical deflection due to equal vertical forces at the wheel centers. Positive ride steer implies that the wheels steer to the right, as the wheel centers move upward.引导滚/ /骑牛引导的坡角与垂直轮旅行曲线。
多体系统动力学分析软件ADAMS的介绍
多体系统动力学分析软件ADAMS的介绍ADAMS是美国学者蔡斯（Chace）等人利用多刚体动力学理论，选取系统每个刚体的质心在惯性参考系中的三个直角坐标和反映刚体方位的为广义坐标编制的计算程序。
其中应用了吉尔（Gear）等解决刚性积分问题的算法，并采用了稀疏矩阵技术来提高计算效率。
该软件因其强大的功能而在汽车航天等领域得到了广泛的应用。
1 ADAMS软件简介在研究汽车各种性能时，研究对象的建模、分析与求解始终是关键。
多体系统动力学软件为汽车动力学研究提供了强大的数学分析工具。
ADAMS软件就是其中的佼佼者。
ADAMS(Auto matic Dynamic Analysis of Mechanical System)软件，是由美国机械动力公司（Mechanical Dynamics Inc.）开发的最优秀的机械系统动态仿真软件，是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。
用户使用ADAMS软件，可以自动生成包括机-电-液一体化在内的、任意复杂系统的多体动力学数字化虚拟样机模型，能为用户提供从产品概念设计、方案论证、详细设计、到产品方案修改、优化、试验规划甚至故障诊断各阶段、全方位、高精度的仿真计算分析结果，从而达到缩短产品开发周期、降低开发成本、提高产品质量及竞争力的目的。
由于ADAMS软件具有通用、精确的仿真功能，方便、友好的用户界面和强大的图形动画显示能力，所以该软件已在全世界数以千计的著名大公司中得到成功的应用。
ADAMS软件一方面是机械系统动态仿真软件的应用软件，用户可以运用该软件非常方便地对虚拟样机进行静力学、运动学和动力学分析。
另一方面，又是机械系统仿真分析开发工具，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机械系统动态仿真分析的二次开发工具平台。
在产品开发过程中，工程师通过应用ADAMS软件会收到明显效果：＊分析时间由数月减少为数日＊降低工程制造和测试费用＊在产品制造出之前，就可以发现并更正设计错误，完善设计方案＊在产品开发过程中，减少所需的物理样机数量＊当进行物理样机测试有危险、费时和成本高时，可利用虚拟样机进行分析和仿真＊缩短产品的开发周期使用ADAMS建立虚拟样机非常容易。
ADAS模型的名词解释
ADAS模型的名词解释ADAS，即"领域自适应系统"（Adaptive Domain System），是一种用于自动驾驶技术领域的模型。
本文将从不同角度解释ADAS模型的含义和用途，探讨其在智能交通领域的重要性。
1. ADAS的概述ADAS系统是一种基于人工智能和机器学习的技术，旨在通过合理地利用传感器、处理器和算法，提高车辆的安全性和驾驶体验。
它能够根据不同的交通环境和驾驶需求，实现自动化的驾驶操作和智能化的决策。
ADAS系统能够自动感知、分析和应对各种驾驶场景和交通状况，例如自动驾驶、自动刹车、车道保持和碰撞预警等功能。
2. ADAS系统的核心技术ADAS系统的核心技术包括传感器技术、数据处理和感知算法、控制与决策算法等。
其中，传感器技术主要包括摄像头、激光雷达、毫米波雷达等多种传感器的应用，用于感知周围环境、检测和跟踪其他交通参与者的动态行为。
数据处理和感知算法主要负责对传感器采集到的数据进行分析和处理，以实现对驾驶场景的感知和理解。
控制与决策算法则负责根据感知结果做出决策，例如制动、转向和加减速等控制操作。
3. ADAS系统的应用场景ADAS系统可应用于各种不同的道路交通场景。
例如，在高速公路上，ADAS 系统可以实现车道保持功能，保持车辆在正确的车道行驶，并通过自动加减速控制与前车保持安全距离。
在城市道路环境中，ADAS系统可以进行自动刹车和碰撞预警，有效减少交通事故的发生。
此外，ADAS系统还可以应用于停车辅助、远程控制和车辆监控等场景，增强驾驶者的驾驶体验和安全性。
4. ADAS系统的优势和挑战ADAS系统的应用在提高驾驶安全性、减少交通事故方面具有重要意义。
通过实时监测和分析驾驶环境，ADAS系统能够预防潜在的危险，并及时采取控制措施，保障驾驶者和行人的生命安全。
此外，ADAS系统还可以提高驾驶者的驾驶体验和行车效率，减少疲劳驾驶和交通堵塞。
然而，ADAS系统的应用也面临着技术难题和安全隐患等挑战，例如对复杂交通环境的理解和处理、对异常情况的应对能力等方面的问题。
ADAMS简介
☆ ADAMS/View——是ADAMS的核心模块之一，是以用户为中心的交
互式图形环境，将图标操作、菜单操作与交互式图形建模、仿真计算、 优化设计、动画显示、图形输出等功能集成在一起。
☆ ADAMS/Solver——是ADAMS的另一核心模块，也是软件仿真的
“发动机”，它自动形成机械系统的动力学方程，提供静力学、运动学 和动力学的解算结果。
6 机械系统仿真软件ADAMS运用技术简介
6.1 概述
机械系统运动/动力学软件分析流程
建 模 求 解
几何模型
物理建模
物理模型
数学建模
数学模型
数值分析
分析结果
求
初始计算条件
解
方程自动组集
器
分 析 迭 代
6.1 概述
ADAMS （ Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System）软件是世界上使用范围最广的虚拟样机仿真软件。用户使用 ADAMS软件，可以建立包括机-电-液一体化在内的、任意复杂系统的 多体动力学虚拟样机模型，能为用户提供从产品概念设计、方案论证、 详细设计、到产品方案修改、优化、试验规划甚至故障诊断等各阶段、
6.3 ADAMS/View仿真基础
5 仿真
☆ ☆ ☆
静平衡分析 运动学分析 动力学分析
6 查看仿真结果
☆ ☆ ☆
动画演示 输出曲线 验证仿真结果
6.4 实例演示
【例】建立如 图所示的夹紧 机构的模型并 进行仿真。
1.2 ADAMS软件仿真的基本步骤
机 系 建 械 统 模 ☆几何建模 ☆施加运动副和运动驱动 ☆施加载荷 仿 分 真 析 ☆设置测量和仿真输出 ☆进行仿真分析
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ADAMS
ADAMS，即机械系统动力学自动分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)，该软件是美国MDI公司(Mechanical Dynamics Inc.)开发的虚拟样机分析软件。
目前，ADAMS已经被全世界各行各业的数百家主要制造商采用。
根据1999年机械系统动态仿真分析软件国际市场份额的统计资料，ADAMS软件销售总额近八千万美元、占据了51%的份额。
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。
ADAMS一方面是虚拟样机分析的应用软件，用户可以运用该软件非常方便地对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析。
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软件有两种操作系统的版本：UNIX版和Windows NT/2000版。
本书将以Windows 2000版的ADAMS l2.0为蓝本进行介绍。
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，如表3-1所示。
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。
表3-1 ADAMS软件模块
基本模块用户界面模块ADAMS／View
求解器模块ADAMS／Solver
后处理模块ADAMS／PostProcessor
扩展模块液压系统模块ADAMS/Hydraulics
振动分析模块ADAMS/Vibration
线性化分析模块ADAMS/Linear
高速动画模块ADAMS/Animation
试验设计与分析模块ADAMS/Insight
耐久性分析模块ADAMS/Durability
数字化装配回放模块ADAMS/DMU Replay
接口模块柔性分析模块ADAMS/Flex
控制模块ADAMS/Controls
图形接口模块ADAMS/Exchange
CATIA专业接口模块CAT/ADAMS
Pro/E接口模块Mechanical/Pro
专业领域模块轿车模块ADAMS/Car
悬架设计软件包Suspension Design
概念化悬架模块CSM
驾驶员模块ADAMS/Driver
动力传动系统模块ADAMS/Driveline
轮胎模块ADAMS/Tire
柔性环轮胎模块FTire Module
柔性体生成器模块ADAMS/FBG
经验动力学模型EDM
发动机设计模块ADAMS/Engine
配气机构模块ADAMS/Engine Valvetrain
正时链模块ADAMS/Engine Chain
附件驱动模块Accessory Drive Module
铁路车辆模块ADAMS/Rail
FORD汽车公司专用汽车模块ADAMS/Pre(现改名为Chassis)
工具箱软件开发工具包ADAMS/SDK
虚拟试验工具箱Virtual Test Lab
虚拟试验模态分析工具箱Virtual Experiment Modal Analysis
钢板弹簧工具箱Leafspring Toolkit
飞机起落架工具箱ADAMS/Landing Gear
履带/轮胎式车辆工具箱Tracked/Wheeled Vehicle
齿轮传动工具箱 ADAMS/Gear Tool
DADS
DADS是多体动力学仿真类软件，用于机械系统动力学、运动学分析，能对机械系统整体的机械特性进行仿真。
DADS的实际应用领域已包括航空、铁道、特种车辆、轮船的系统仿真。
表1 两种仿真软件组成模块对比。