多体系统运动模拟_ADAMS
基于ADAMS的汽车多种工况的仿真
右后轮: Step ( tmi e, 0, 0, 5, 60) + Step ( tmi e,
15, 0, 20, 30); 左右后轮的制动力表达式: Step ( t im e, 50, 0,
3结 语
建立了某轿车的整车动力学仿真模型, 包括前悬
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华北水利水电学院学 报
2009年 8月
产品设计开发周期、降低设计成本、提高设计质量的 目的.
1) 轻载爬坡速度; 2) 满载爬坡速度 3) 轻载爬坡加速度; 4) 满载爬坡加速度
图 3 轻、满 载爬坡速度和加速度
架、转向机构、后悬架以及底盘车身等. 完成了车辆 直行工况和爬坡工况在轻载、满载的情形下仿真和 分析, 并对各自的特点作出对比. 该方案为车辆在虚 拟环境下进行多工况的仿真分析提 供了一个新平 台, 为车辆深层次的设计和优化提供了一种新手段. 可以帮助相关企业摆脱对物理样机的依赖, 达到缩短
1 汽车模型的创建
1. 1 建 模 汽车包括车身、发动机、行走系、转向系、制动
系、传动系 和辅助设 备 [ 2- 3] , 是 一个复杂 的机械系 统, 如果按照车辆的真实构造进行建模, 工作量非常 大. 因此根据研究的目的, 在建模时对车辆的结构进 行了适当的抽象、简化, 对建立的整车动力学模型作
参考文献
[ 1] 唐应时, 廖丹, 李克安, 等. 汽车 双前桥转 向系统 的运动 学和动力学的 建模与 仿 真分 析 [ J]. 湘 潭大 学学 报: 自 然科学版, 2003, 28( 3): 98- 101.
[ 2] 王望予. 汽车设计 [M ]. 北京: 清华大学出版杜, 2002. [ 3] 陈家瑞. 汽车构造 [M ]. 北京: 人民交通出版社, 2000. [ 4] 李军, 邢俊文, 覃文洁, 等. ADAM S 实例教程 [M ]. 北京:
msc adams多体动力学仿真基础与实例解析
MSC Adams是一种常用的多体动力学仿真软件，它可以用于研究和分析机械系统、运动学和动力学特性。
下面简要介绍MSC Adams的基础知识和实例解析：
1. 多体动力学基础：
-刚体和连接：MSC Adams使用刚体模型来表示物体，可以定义物体的质量、惯性矩阵和几何形状。
通过连接件（约束）将多个物体连接在一起，可以模拟各种机构系统。
-动力学模型：通过定义物体的受力和力矩，可以建立动力学模型。
这些力可以包括重力、摩擦力、弹簧力等，可以根据需要进行自定义。
-运动学分析：可以分析物体的位置、速度、加速度以及各个连接件之间的相对运动关系。
2. 实例解析：
-车辆悬挂系统：通过建立车辆悬挂系统的多体动力学模型，可以分析车轮与地面的接触力、悬挂系统的行程和动态响应等。
这有助于改善车辆的悬挂性能和乘坐舒适性。
-机械臂运动学和动力学分析：通过建立机械臂的多体动力学模型，可以分析机械臂在不同工作状态下的位姿、速度和加速度。
这有助于优化机械臂的设计和运动控制算法。
-飞机起落架系统：通过建立飞机起落架系统的多体动力学模型，
可以分析起落架在着陆和起飞时的动态响应和受力情况。
这有助于改进起落架的设计和耐久性。
-振动系统：通过建立振动系统的多体动力学模型，可以分析系统的固有频率、振动模态和受力情况。
这有助于评估结构的稳定性和设计适当的减振措施。
以上是MSC Adams多体动力学仿真的基础知识和一些实例解析。
通过使用MSC Adams，工程师和研究人员可以更好地理解和优化复杂机械系统的动力学特性。
工程案例—机器人Adams虚拟实验详细步骤
一.ADAMS软件简介虚拟样机仿真分析软件ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）是对机械系统的运动学与动力学进行仿真的商用软件，由美国MDI （Mechnical Dynamics Inc.）开发，在经历了12个版本后，被美国MSC公司收购。
ADAMS集建模、计算和后处理于一体，ADAMS有许多个模块组成，基本模块是View模块和Postprocess模块，通常的机械系统都可以用这两个模块来完成，另外在ADAMS中还针对专业领域而单独开发的一些专用模块和嵌入模块，例如专业模块包括汽车模块ADAMS/Car、发动机模块ADAMS/Engine、火车模块ADAMS/Rail、飞机模块ADAMS/Aircraft等；嵌入模块如振动模块ADAMS/Vibration、耐久性模块ADAMS/Durability、液压模块ADAMS/Hydraulic、控制模块ADAMS/Control和柔性体模块ADAMS/AutoFlex等[3]。
1.1ADAMS软件概述ADAMS是以计算多体系统动力学（Computational Dynamics of Multibody Systems）为基础，包含多个专业模块和专业领域的虚拟样机开发系统软件，利用它可以建立复杂机械系统的运动学和动力学模型，其模型可以是刚体的，也可以是柔性体，以及刚柔混合体模型。
如果在产品的概念设计阶段就采取ADAMS 进行辅助分析，就可以在建造真实的物理样机之前，对产品进行各种性能测试，达到缩短开发周期、降低开发成本的目的。
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（Mechnical 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。
ADAMS柔性体运动仿真分析及运用
ADAMS柔性体运动仿真分析及运⽤ADAMS 柔性体运动仿真分析及运⽤焦⼴发，周兰英（北京理⼯⼤学机械与车辆⼯程学院100081）摘要介绍了ADAMS柔性体基本理论及在ADAMS中⽣成柔性体的⼏种⽅法,并构建机械系统仿真模型.通过⼀个实例验证了ADAMS 柔性体运动仿真分析的实效.关键词:ADAMS 柔性体运动仿真继电器Application of ADAMS flexible body kinetic simulationJiao guangfa Zhou lanying(Beijing institute of technology ,school of mechanical and vehicular engineering , Beijing 100081 ) Abstract Introduced the basic theory of ADAMS flexible body and some methods of adding flexible bodies to a model to study the dynamic characteristics of the mechanical system1,constructed mechanical system simulation model1 Tested the validity of the ADAMS flexible kinematical simulation through an example1.Key words :ADAMS Flexible body Kinetic simulation relayADAMS全称是机械系统⾃动动⼒学分析软件,它是⽬前世界范围内最⼴泛使⽤的多体1系统仿真分析软件,其建模仿真的精度和可靠性在现在所有的动⼒学分析软件中也名列前茅.机械系统动⼒学仿真分析是机械设计的重要内容,过去分析时建⽴的模型,其构件都是属于刚体,在作运动分析时不会发⽣弹性变形.⽽实际上,在较⼤载荷或加、减速的情况下,机构受⼒后会有较⼤的变形和位移变化,产⽣振动.ADAMS的分析对象主要是多刚体,但ADAMS提供了柔性体模块,运⽤该模块可以实现柔性体运动仿真分析,以弹性体代换刚体,可以更真实地模拟出机构动作时的动态⾏为,同时还可以分析构件的振动情况[1].⼀、ADAMS柔性体理论及⽣成柔性体的⼏种⽅法ADAMS柔性模块是采⽤模态来表⽰物体弹性的,它基于物体的弹性变形是相对于连接物体坐标系的弹性⼩变形,同时物体坐标系⼜是经历⼤的⾮线性整体移动和转动这个假设建⽴的.其基本基⾦项⽬：北京市重点学科建设（XK100070424）；北京理⼯⼤学基⾦（0303E10）作者简介：焦⼴发（1982—），男，河北⼈，硕⼠，主要研究⽅向为动⼒学仿真，有限元分析和表⾯涂层技术. 思想是赋予柔性体⼀个模态集,采⽤模态展开法,⽤模态向量和模态坐标的线性组合来表⽰弹性位移,通过计算每⼀时刻物体的弹性位移来描述其变形运动.ADAMS柔性模块中的柔性体是⽤离散化的若⼲个单元的有限个结点⾃由度来表⽰物体的⽆限多个⾃由度的.这些单元结点的弹性变形可近似地⽤少量模态的线性组合来表⽰.ADAMS提供了四种⽣成柔性体的⽅法,对于外形简单的构件,可以采⽤直接⽣成柔性件的⽅法,即拉伸模式；对于外形复杂的构件,可以采⽤先建刚性件, 再进⾏⽹格划分的模式, 即构件⽹格模式(Solid).1) 拉伸法⽣成柔性体:⾸先要确定拉伸中⼼线,再定义截⾯半径、单元尺⼨、材料属性等,最后定义好柔性体跟其它构件的连接点即外连点,就可以⽣成柔性体.模型⽣成柔性件的同时⽣成模态中性⽂件,该模态中性⽂件中包含了柔性件的质量、质⼼、转动惯量、频率、振型以及对载荷的参数因⼦等信息.将模型中原有的刚体件上的运动副修改在柔性件上,使柔性件与模型上的其它构件连接起来,同时删除⽆效的刚性件.这样可以使模型保持原有的⾃由度,从⽽实现柔性构件的运动仿真运算.2)⼏何外形法⽣成柔性体:这种⽅法是将⼏何体的外形所占⽤的空间进⾏有限元离散化,⼏何体既可以是在ADAMS/View中创建的,也可以是从其他CAD软件中导⼊的模型.这种⽅法⾸先要定义柔性件的附着点,即柔性件与其它构件的连接点.定义好附着点后,需要在附着点的附近的⽹格结点上选取适当数量结点作为⼒的作⽤点,作⽤点的数量和位置根据模型精度的需要来选取.最后,将选取的结点转换成ADAMS 的标识ID后,就可以⽣成模态中性⽂件.⽤这种⽅法与拉伸法相⽐,拉伸法创建的柔性体是六⾯体单元,⽽⼏何外形法⽣成的柔性体是四⾯体单元.⼀般来说六⾯体单元要⽐四⾯体单元要好些.3)导⼊有限元模型的⽹格⽂件创建柔性体：在ADAMS/AutoFlex的Flexbody 中选择Import mesh项，然后输⼊⽹格⽂件名，最后定义⽹格的材料属性，壳单元的厚度和计算的模态数，就可以导⼊柔性体，但是应⽤范围很⼩，只能输⼊Natran的bdf⽹格⽂件和I-DEAS的universal⽹格⽂件[2].4）利⽤ANSYS的宏命令⽣成ADAMS柔性体：A NSYS是⼀个多重物理有限元分析软件,适⽤于各种复杂的、跨领域的分析设计.ANSYS与ADAMS之间的双向数据接⼝可以⽅便地处理柔性体部件对机械系统运动的影响,并得到基于精确动⼒学分析结果的应⼒应变分析结果,从⽽提⾼分析⽔平.通过ADAMS软件与ANSYS软件之间的接⼝,可以很⽅便的考虑柔性体部件对机械系统运动的影响,并得到基于精确动⼒学仿真结果的应⼒应变分析结果,提⾼分析精度.ANSYS程序在⽣成柔性体部件的有限元模型之后,利⽤ADAMS宏命令可以很⽅便地输ADAMS软件所需要的模态中性⽂件Jobname.mnf此⽂件包含了ADAMS中柔性体的所有信息.在ADAMS软件中直接读⼊此⽂件即可看到柔性体部件的模型,指定好柔性体与其它部件的连结⽅式, 并给系统施加必要的外载后即可进⾏系统的动⼒学仿真[3].⼆、实例分析本⽂主要应⽤ADAMS提供的⼏何外形法⽣成柔性体.1.应⽤solidworks软件建⽴继电器三维实体模型，模型由衔铁、顶⽀架、底⽀架、触头、动簧⽚、动断静簧⽚、动何静簧⽚等组成，在建⽴模型过程中，对模型作了简化，省略了线圈、磁铁等部件，结构如图：1.顶⽀架2.动簧⽚3.动断静簧⽚4.触头5.动簧⽚6.动合静簧⽚7.衔铁8.挡圈9.底⽀架图1 三维软件模型2.建⽴模型后，⽣成Parasolid格式，保存于ADAMS的⼯作⽬录下.3.导⼊ADAMS中，并定义各部件的材料属性，同时ADAMS⾃动计算出转动惯量和质量.对各个部件进⾏约束.在这⾥对结构进⾏了简化，忽略了电学的⼲扰，只考虑机械结构之间的相互关系.⾸先⽤固定副把顶⽀架和底⽀架与⼤地固定在⼀起，然后固定动簧⽚，动断静簧⽚，动合静簧⽚，还要把触头与衔铁固定在⼀起，最后在衔铁与底⽀架之间施加旋转副，由于触头与动簧⽚接触，动合静簧⽚，动断静簧⽚之间也产⽣接触⼒，因此在这些部件之间也要定义接触.因为这次主要是为了验证柔性体的仿真，忽略了电磁学问题，同时也可忽略掉顶⽀架和底⽀架，因此把顶⽀架和底⽀架设置为哑物体，并对部分构件设为透明如图2所⽰.经简化后，在旋转副上加正弦驱动⼒来模拟电磁铁产⽣的吸附⼒，驱动⼒为9.5d *sin(1200* time)，再进⾏仿真.设置仿真时间为0.015s,步长为0.000025s,由于动簧⽚为刚性体，当触头与动簧⽚接触时就会发⽣错误，当时间步长⾜够⼩时，也会发⽣穿透现象.1.衔铁2.动簧⽚3.动合静簧⽚4.动断静簧⽚5.触头6.衔铁7.底⽀架图2 简化后的模型4.把关键部件改变为柔性体。
工程案例—机器人Adams虚拟实验详细步骤
一.ADAMS软件简介虚拟样机仿真分析软件ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）是对机械系统的运动学与动力学进行仿真的商用软件，由美国MDI（Mechnical Dynamics Inc.）开发，在经历了12个版本后，被美国MSC公司收购。
ADAMS集建模、计算和后处理于一体，ADAMS有许多个模块组成，基本模块是View模块和Postprocess模块，通常的机械系统都可以用这两个模块来完成，另外在ADAMS中还针对专业领域而单独开发的一些专用模块和嵌入模块，例如专业模块包括汽车模块ADAMS/Car、发动机模块ADAMS/Engine、火车模块ADAMS/Rail、飞机模块ADAMS/Aircraft等；嵌入模块如振动模块ADAMS/Vibration、耐久性模块ADAMS/Durability、液压模块ADAMS/Hydraulic、控制模块ADAMS/Control和柔性体模块ADAMS/AutoFlex 等[3]。
1.1ADAMS软件概述ADAMS是以计算多体系统动力学（Computational Dynamics of Multibody Systems）为基础，包含多个专业模块和专业领域的虚拟样机开发系统软件，利用它可以建立复杂机械系统的运动学和动力学模型，其模型可以是刚体的，也可以是柔性体，以及刚柔混合体模型。
如果在产品的概念设计阶段就采取ADAMS进行辅助分析，就可以在建造真实的物理样机之前，对产品进行各种性能测试，达到缩短开发周期、降低开发成本的目的。
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（Mechnical 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。
Adams课程设计报告
学分析。
丰富的求解器
软件内置多种高效、稳定的求 解器，能够处理各种规模和复 杂度的动力学问题。
强大的建模功能
提供直观的图形化建模环境， 支持多种几何体、约束和力元 的创建和编辑。
丰富的后处理功能
支持仿真结果的图形化显示、 动画演示、数据导出等，方便 用户进行结果分析和报告制作
积极面对挑战和Biblioteka 难在课程设计过程中，我们遇到了 一些困难和挑战。但是，通过不 断地尝试、努力和思考，我们最 终克服了这些困难并完成了任务 。这一经历让我深刻体会到了积 极面对挑战和困难的重要性。
THANKS
感谢观看
优化建议以提高设计效率
引入自动化脚本 建立标准件库 加强团队协作 定期开展培训
通过编写自动化脚本，实现模型构建、仿真分析等过程的自动 化，减少人工操作，提高设计效率。
建立常用标准件库，方便设计师快速调用和修改，减少重复劳 动。
通过团队协作，实现设计任务的合理分配和高效执行，提高整 体设计效率。
针对Adams软件的使用技巧和常见问题，定期开展培训活动， 提高设计师的软件应用能力和问题解决能力。
重视理论与实践相结 合
Adams课程设计让我深刻体会到 了理论与实践相结合的重要性。 只有将理论知识应用到实际操作 中，才能更好地理解和掌握软件 的使用方法和技巧。
不断提升自己的综合 素质
通过课程设计，我认识到自己在 知识、技能和团队协作等方面还 有很大的提升空间。在未来的学 习和工作中，我将不断提升自己 的综合素质，以适应不断发展变 化的社会需求。
设计要求
掌握Adams软件的基本操作，能 够利用Adams软件进行机械系统 的建模、仿真和分析，解决实际 的工程问题。
《ADAMS全面教程》课件
动力学基础
牛顿第二定律
Adams中通过给定初始条件和外力， 利用牛顿第二定律计算系统的运动状 态。
刚体动力学
弹性动力学
考虑弹性元件的变形和应力，以及弹 性元件对系统运动的影响。
考虑刚体的平动和转动，以及刚体间 的相对运动。
控制系统基础
控制策略
介绍常见的控制策略，如PID控制、模糊控制等 。
控制系统建模
03
Adams高级功能
优化设计
总结词
Adams优化设计功能可以帮助用户找到满足设计目标的最佳 参数组合。
详细描述
Adams优化设计功能基于多目标遗传算法，能够自动搜索和 迭代，找到满足多个设计目标的最佳参数组合。用户可以设 置不同的设计变量、约束和目标函数，以实现高效的优化设 计。
多体动力学
总结词
Adams多体动力学功能可以模拟复杂机械系统的运动和动力学行为。
详细描述
Adams多体动力学功能基于多体动力学理论，能够模拟复杂机械系统的运动和 动力学行为，包括刚体和柔性体的运动、碰撞、接触等。用户可以建立复杂机 械系统的模型，并进行运动学和动力学仿真分析。
控制系统设计
总结词
Adams控制系统设计功能可以帮助用户设计和分析控制系统。
05
Adams常见问题解答
软件安装与配置
总结词
软件安装与配置是使用Adams软件的第一 步，也是确保软件正常运行的关键。
详细描述
在进行Adams软件安装之前，需要先确认 计算机系统是否满足软件的系统要求。安装 过程中，需要选择正确的安装路径并按照提 示完成安装。安装完成后，需要进行软件配 置，包括设置工作目录、选择求解器和许可 证配置等。
基于多体动力学理论，通 过建立系统动力学模型， 模拟和分析复杂机械系统 的动态行为。
李增刚adams入门详解与实例
李增刚Adams（ADAMS）是一种基于有限元分析（FEA）技术的仿真软件，广泛应用于机械、航空航天、汽车等领域。
它能够模拟和分析各种工程问题，帮助工程师们进行产品设计和优化，提高产品的性能和可靠性。
在本文中，我们将深入探讨李增刚Adams的入门知识，并结合实例进行详细解释。
1. 什么是李增刚Adams？李增刚Adams是由美国MSC Software公司开发的一种多体动力学仿真软件。
它基于有限元分析（FEA）技术，能够对复杂的机械系统进行动力学仿真和分析。
Adams可以模拟多体系统的运动行为、受力情况，预测系统的动态特性，并通过优化来改善产品设计。
Adams在工程设计和产品优化领域具有重要的应用意义。
2. 初识Adams界面和基本操作当我们第一次打开Adams软件时，会看到一个复杂而丰富的界面。
界面上有各种工具栏、菜单和面板，初学者可能会感到有些不知所措。
不过，只要通过一些基本操作和功能的了解，就能够逐渐熟悉Adams 的界面和操作方法了。
我们需要了解Adams界面的各个部分，比如模型树、属性管理器、操作工具栏等。
学习如何创建一个简单的多体系统模型，并对其进行基本的运动学仿真。
通过这些基本操作，我们可以逐步掌握Adams的使用方法，并为后续的深入学习打下基础。
3. 多体动力学仿真实例解析为了更好地理解Adams的应用，我们将结合一个实际的多体动力学仿真实例进行解析。
假设我们要对一个汽车悬挂系统进行动力学仿真分析，我们可以首先建立一个简化的汽车悬挂系统模型，包括车身、车轮、减震器等部件。
我们可以对车辆通过不同道路情况下的行驶进行仿真，分析汽车悬挂系统在不同路面条件下的工作状态和受力情况，从而优化悬挂系统的设计。
在这个实例中，我们可以运用Adams的各种功能和工具，比如约束条件的设定、运动学分析、动力学分析等，来模拟汽车悬挂系统的运动行为和受力情况。
通过对仿真结果的分析和优化，我们可以为汽车悬挂系统的设计提供有力的支持和指导。
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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).
§2.1 ADAMS软件界面介绍
2.1 ADAMS软件启动界面
导入文件如： dxf,shl,cmd 等等 直接退出 建立新模型 打开已经存在的 模型 ADAMS启动初始 路径，可更改。 设置的工作环境 重力场 设置的工作环境 单位系统
ADAMS要启动的 模型名称
ADAMS/View启动后工作界面
第二章 ADAMS/View
合肥工业大学工程力学系
虚拟样机流程
建立虚拟样机模型: 部件；载荷；接触、碰撞；约束；驱动 测试虚拟样机模型： 定义测试；仿真；动画；曲线 验证虚拟样机模型： 输入实测数据；将仿真数据与之比较 细化虚拟样机模型： 摩擦；函数；部件弹性；控制系统 对设计参数进行迭代计算： 参数化；设计变量 改进设计： DOEs；；优化 自动化设计过程： 个性化菜单；宏； 个性化对话窗
DOF 6(n 1) ni
i 1
其中：n—系统部件数目（包括地面） ni—系统内部各约束所限制的自由度数 注意以下几点 复合铰链－m个构件形成复合铰，则转动副为m-1 局部自由度－与所需分析的构件运动无关的自由度。计算系统自由度 可删除 虚约束－重复限制作用的约束。 计算方程要排除虚约束，会随机确定多余约束作为虚约束删除，从 而可能结果与实际有出入，并多解。如门铰链。
Cartesian（直角）
Cylindrical（圆柱）
Spherical（球）
局部坐标系－Local coordinate systems (LCS)
部件坐标系Part coordinate systems (PCS) 在建立部件的同时产生，随部件一起运动，它在全局坐标 系中的位置和方向决定了部件在全局坐标系中的位置和方向。 每个部件只有一个部件坐标系 部件坐标系的位置和方向通过相对于GCS的位置和方向来 定义。 标记(marker) 固定标记。 固定标记相对零件静止，可用于定义零件的形 状、质心位置、作用与约束的位置与方向等。 浮动标记。 浮动标记相对零件运动，某些情况下要借助浮 动坐标系来定义作用与约束。
约束：对系统中某构件的运动或构件之间的相对运动所施加 的限制称为约束。约束分为运动学约束和驱动约束，运动学 约束一般是系统中运动副约束的代数形式，而驱动约束则是 施加于构件上或构件之间的附加驱动运动条件。 铰：也称为运动副，在多体系统中将物体间的运动学约束定 义为铰。铰约束是运动学约束的一种物理形式。 力元：在多体系统中物体间的相互作用定义为力元，也称为 内力。力元是对系统中弹簧、阻尼器、致动器的抽象，理想 的力元可抽象为统一形式的移动弹簧-阻尼器-致动器 （TSDA），或扭转弹簧-阻尼器-致动器（RSDA）。 外力（偶）：多体系统外的物体对系统中物体的作用定义为 外力（偶）。 机构：装配在一起并允许作相对运动的若干个刚体的组合
1.2 ADAMS模块
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，如下表所示。
ADAMS软件模块
1.3 ADAMS基本模块
ADAMS基本模块 ADAMS/View 基本环境
1. 可以像建立物理样机一样建 立任何机械系统的虚拟样机。 首先建立运动部件（或者从 CAD软件中导入）、用约束将 它们连接、通过装配成为系统、 利用外力或运动将他们驱动。 2. ADAMS/View支持参数化建 模，以便能很容易地修改模型 并用于实验研究。 3. 用户在仿真过程进行中或者 当仿真完成后，都可以观察主 要的数据变化以及模型的运动。 这些就像做实际的物理试验一 样。
§2.3 建立ADAMS仿真样机 模型
复摆仿真演示
启动license管理器，使ADAMS.license启动，然后运行 ADAMS，出现前述界面。 建立复摆模型 点工具箱图标 建立第一个link，然后以link1的末端 为起点做第二个link。 点工具箱图标 建立约束。 菜单simulate→interactive controls，运行简单仿真 运行结果:\\Double pendulum.avi
多体系统运动模拟 （MSC/ADAMS教程）
孙文春
合肥工业大学工程力学系
第一章 ADAMS软件概述
合肥工业大学工程力学系
1.1 ADAMS软件介绍
ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）软件是由美国MDI公司（Mechanical Dynamics Inc.）开发的机械系统动力学自动分析软件， 现已经被MSC公司收购。在当今动力学分析软件市 场上ADAMS约拥有70%的市场份额，ADAMS拥有 windows版和unix版，目前最高版本为ADAMS 2012。
1. 一个自动建立并解算用于机 械系统运动仿真方程的，快速、 稳定的数值分析工具。 2. 提供一种用于解算复杂机械 系统复杂运动的数值方法 。 3. 可以对以机械部件、控制系 统和柔性部件组成的多域问题 进行分析。 4 支持多种分析类型，其中包 括运动学、静力学、准静力学、 线性或非线性动力学分析。 5. 使用稳定的建模方法可以对 巨大的模型进行分析。
几个主要的菜单－2
Build | Function：构建各种函数关系式。 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)绘制出模拟过程中 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，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。
2 坐标系 全局坐标系－Global coordinate system (GCS) 绝对坐标系，固定在地面（Ground Part）上，是 ADAMS中所有零件的位置、方向、速度的度量基准坐标 系（0，0，0）。 ADAMS允许Cartesian（直角）、Cylindrical（圆 柱）、Spherical（球）三种坐标系，默认情况下为直角 坐标系。
3 坐标系位置和方位的确定 以 Euler角系统定义物体的旋转方式，同时区分为 Body-fixed, Space-fixed,ADAMS/View內定值为 Body[3,1,3] 1 -- X axis 2 -- Y axis 3 -- Z axis
4 单位系统
单位系统 1 2 3 4 MMKS MKS CGS IPS 长度 毫米 米 厘米 英寸 质量 千克 千克 克 斯 力 牛顿 牛顿 达因 磅力 时间 秒 秒 秒 秒 角度 度 度 度 度 频率 弧度/秒 弧度/秒 弧度/秒 弧度/秒
§2.2 ADAMS部件及其与外形的 关系
2.2 ADAMS/View部件及其与外 形的关系
部件——定义可以相对于其它的物体运动的可动物体（刚性体或弹性体），该对象包含以下 特性： 质量 转动惯量 初始的位置和方向(PCS) 初始的速度 几何外形——为了可视化的效果加在可动部件上，比如： 长度； 半径； 宽度 对于大多数的仿真分析来说，几何外形是不需要的。（除非基于外形的接触碰撞问题） 部件的质量和转动惯量性质 ADAMS/View 只对三维的刚性体自动地计算其质量和转动惯量性质 ADAMS/View 依据该部件的几何体积和密度或材料计算该部件的总质量和转动惯量 可以手工改变部件的这些性质 ADAMS/View 相对于一个代表部件质心的标记点(cm)来定义部件的质量和转动惯量， 该标记点的三个坐标轴代表该部件转动惯量的三个主惯性轴，因此定义转动惯量Ixx, Iyy, Izz 可以修改该坐标系的位置和方向。