ADAMS简介和应用实例课件
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ADAMS软件介绍(课件)
Local coordinate systems (LCS):
Part coordinate systems (PCS) Markers
Part Coordinate Systems
Definition of part coordinate systems (PCS)
They are created automatically for every part. Only one exists per part. Location and orientation is specified by providing its location and orientation with respect to the GCS. When created, each part’s PCS has the same location and orientation as the GCS.
Markers
Definition of a marker It attaches to a part and moves with the part. Several can exist per part. Its location and orientation can be specified by providing its location and orientation with respect to GCS or PCS.
WORKSHOP – ONE DOF PENDULUM
Build the pendulum link
Now, build the link section of the pendulum using the following parameters: Width: 20 mm Depth: 27.5mm Endpoints: (0, 0, 0) and (450, 0, 0)
Part coordinate systems (PCS) Markers
Part Coordinate Systems
Definition of part coordinate systems (PCS)
They are created automatically for every part. Only one exists per part. Location and orientation is specified by providing its location and orientation with respect to the GCS. When created, each part’s PCS has the same location and orientation as the GCS.
Markers
Definition of a marker It attaches to a part and moves with the part. Several can exist per part. Its location and orientation can be specified by providing its location and orientation with respect to GCS or PCS.
WORKSHOP – ONE DOF PENDULUM
Build the pendulum link
Now, build the link section of the pendulum using the following parameters: Width: 20 mm Depth: 27.5mm Endpoints: (0, 0, 0) and (450, 0, 0)
adams基本介绍ppt课件
置
设置工作目录
4
二.Adams的工作界 面
1.工作区域 2.工具栏 3.选项卡 4.模型各部分、组件的浏览
5
2.1工作区域
改变工作区域视图、位置等操作
Adams中模型设计分析的主要区域
对工作区域颜色、显示等修改
6
2.1工作区域
1.工作栅格的修改
点击工具栏中Setting，选择 Working Grid Settings。出现右图 所示界面。
15
7.圆角多 边形板
8.拉伸体
16
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。
梯台同样有三个可修改尺寸：长度、顶面半径、 底面半径。
14
5.圆环
6.连杆
可以看出控制圆环的为圆环的内径与外径
在模型建立的过程中，可以通过选中某个 几何体，然后通过Ctrl+X来删除几何体。
控制连杆外形的为宽度、深度、I、JMarker点。 两个Marker点可以控制连杆的角度与长度。在 Adams学习中Marker点是一个很重要的概念，在 后面几何约束部分，实际上就是通过Marker点之 间的函数关系来控制。
New Part
On Ground
Add to part
11
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。
该图中包括几 何体质心位置。 相对坐标系 （Maker点）
设置工作目录
4
二.Adams的工作界 面
1.工作区域 2.工具栏 3.选项卡 4.模型各部分、组件的浏览
5
2.1工作区域
改变工作区域视图、位置等操作
Adams中模型设计分析的主要区域
对工作区域颜色、显示等修改
6
2.1工作区域
1.工作栅格的修改
点击工具栏中Setting，选择 Working Grid Settings。出现右图 所示界面。
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7.圆角多 边形板
8.拉伸体
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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。
梯台同样有三个可修改尺寸：长度、顶面半径、 底面半径。
14
5.圆环
6.连杆
可以看出控制圆环的为圆环的内径与外径
在模型建立的过程中，可以通过选中某个 几何体，然后通过Ctrl+X来删除几何体。
控制连杆外形的为宽度、深度、I、JMarker点。 两个Marker点可以控制连杆的角度与长度。在 Adams学习中Marker点是一个很重要的概念，在 后面几何约束部分，实际上就是通过Marker点之 间的函数关系来控制。
New Part
On Ground
Add to part
11
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。
该图中包括几 何体质心位置。 相对坐标系 （Maker点）
adams-amesim联合仿真PPT课件
改善品质
REFINE
• 输入法则 • 加入摩擦、滑动等 参数
ITERATE
• What if? 执行试验设计
改善效率 产品改善
OPTIMIZE • 最优化 • 敏感度研究
AUTOMATE • 使用Macro命令 • 自行定义对话框
• 结果比较
Do results match?
NO • 加入控制挠性(FEA)
多体机械系统模型
液压、控制系统模型
7/21/2020
.
12
系统设计方法
7/21/2020
.
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联合仿真流程
7/21/2020
.
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联合仿真流程
√
√
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.
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基本前提配置
编译环境: Microsoft Visual C++编译器 版本要求：AMESim4.2级以上
ADAMS2003级以上（含A/Control模块） 环境变量：变量名为AME_ADAMS_HOME
7/21/2020
.
29
仿真结果
既可以在AMESim软件中查看，又可以在ADAMS软件中查看仿真结果： AMESim中：
7/21/2020
.
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仿真结果
既可以在AMESim软件中查看，又可以在ADAMS软件中查看仿真结果： ADAMS中：
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7/21/2020
.
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定义输入输出接口
指定输入输出变量：
➢应用控制组件 Plant Input 指定输入变量，创建控制输入 ➢应用控制组件 Plant Output 指定输出变量，创建控制输出
ADAMS-技术入门与提高课件
CHAPTER 02
Adams基础知识
建模基础
建模原则
建立准确、可靠的模型是Adams 应用的基础，需要遵循简明扼要 、符合实际、易于修改等原则。
建模流程
建模过程包括确定系统组成、选择 合适的元件和连接方式、设置参数 和属性等步骤，需按照一定顺序逐 步进行。
建模技巧
掌握一些建模技巧可以提高建模效 率和准确性，如合理利用模板、利 用Adams的自动生成功能等。
详细描述
在Adams中建立机器人模型，包括连杆、关节和驱动装置等。通过运动学和动力 学分析，计算机器人的运动轨迹和动态响应，验证机器人的性能指标，优化机器 人的结构和控制策略。
案例三：飞行器控制系统设计
总结词
飞行器控制系统是实现飞行器稳定控制和精确导航的关键系 统。通过Adams技术进行飞行器控制系统的设计和仿真，可 以提高飞行器的性能和安全性。
控制策略
控制策略是控制系统的核 心，需要根据具体应用需 求选择合适的控制算法。
控制系统仿真
通过在Adams中设置控制 策略，可以对控制系统进 行仿真分析。
仿真基础
仿真流程
仿真流程包括设置仿真参数、运 行仿真、分析结果等步骤，需按
照一定顺序逐步进行。
仿真精度与效率
在仿真过程中，需要平衡仿真精 度与效率的关系，以确保仿真的
可扩展性
Adams软件支持与其他 CAD、FEA和控制系统软 件的集成，可以扩展其应 用范围。
Adams软件应用领域
01
02
03
04
汽车工业
用于设计和分析汽车底盘、悬 挂和制动系统等。
航空航天工业
用于设计和分析飞行器、卫星 和火箭等。
船舶工业
用于设计和分析船舶和海洋工 程结构等。
Adams详细介绍PPT学习教案
第34页/共46页
ISO移线行驶
ISO Lane Change 内容：
纵向控制器使车辆行驶速度保持在期望值，侧 向控制器控制转向系统使车辆保持沿期望的 ISO指定路线行驶
第35页/共46页
第36页/共46页
驾驶员控制文件 Driver control file*.dcf
文件驱动
驾驶员控制数据文件
转向(steering)
侧倾与垂直力分析(roll & vertical force) 静态分析（static load) 外部文件分析（external file)
载荷分析（Loadcase) 车轮包络分析(Wheel envelope)
第20页/共46页
整车仿真内容
开环驾驶分析包括：
转向正弦扫频输入
Swept-Sine Steer 用以衡量车辆的频率响应特性。 为评估车辆的瞬态特性，幅频及相频特性
提供依据。 重点考查的参数有：方向盘转角、侧向加
速度、横摆角速度、侧倾角
第26页/共46页
第27页/共46页
稳态圆周试验
内容：
固定方向盘转角的稳态圆周 车速、横摆角速度 Constant-Radius Cornering —— 定半径转弯 亦称稳态回转试验，用以评定整车的不足转向
整车分析参数
转向比、转向齿条比-方向盘与齿 条（只在输入力矩或位移的时候有 效）、最大的前后制动力矩、前后 制动力分配
第19页/共46页
悬架仿真内容
车轮同向跳动（parallel wheel analysis) 车轮反向跳动(opposite wheel travel) 单轮跳动(single wheel travel)
ENVIRONMENT MDI_ACAR_USERMODE standard
ADAMS操作与实例ppt课件
Thickness, Radius, Vertex Locations, Anchor CSM, Parent Part
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。
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。
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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
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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。
ADAMS数据使用介绍精品PPT课件
用于Curve-to-curve和 point-to-curve约束、B-spline 样条曲线 和CURVE run-time 函数。
• Spline：定义插值的离散数据，可用于AKISPL和CUBSPL
run-time函数。
• Matrix：两维数组的值可用于线性状态方程、曲线和多点力。 • String：定义字符串，可用于轮胎、TIRSUB、 GTSRTG用户
给出xyz仿真结果集名称给出xyz仿真结果集名称样条图形表示样条图形表示线性插补符号原始曲线样条曲线斜率曲线尾部插值点数样条类型重计算线性插补符号原始曲线样条曲线斜率曲线尾部插值点数样条类型重计算splinesplinebiulddataelementspline样条名称类型
保存和访问数据
▪ 数据类型：
的导数间关系。F ( y, y, q, q,t) 0
• General state equation：微分方程组和代数方程
组，, oxutpuf t(sx。, u, t), y g(x, u, t)
• Linear state equation：经典的状态方程，用数
组、矩阵表示。 x Ax Bu y Cx Du
子程序。
建立数据单元方法
• 在ADAMS/View 菜单BuildData elements
选 Array, Curve, Spline, Matrix, String 选New：创建新的数据单元
Modify：修改数据单元
数组单元 Array
• 普通/初始条件 General/Initial Conditions ： 定义通常
稀疏矩阵输入正确性的检验
ToolsDatabase navigatorMatrix
矩阵数据文件格式 ADAMSMAT2
• Spline：定义插值的离散数据，可用于AKISPL和CUBSPL
run-time函数。
• Matrix：两维数组的值可用于线性状态方程、曲线和多点力。 • String：定义字符串，可用于轮胎、TIRSUB、 GTSRTG用户
给出xyz仿真结果集名称给出xyz仿真结果集名称样条图形表示样条图形表示线性插补符号原始曲线样条曲线斜率曲线尾部插值点数样条类型重计算线性插补符号原始曲线样条曲线斜率曲线尾部插值点数样条类型重计算splinesplinebiulddataelementspline样条名称类型
保存和访问数据
▪ 数据类型：
的导数间关系。F ( y, y, q, q,t) 0
• General state equation：微分方程组和代数方程
组，, oxutpuf t(sx。, u, t), y g(x, u, t)
• Linear state equation：经典的状态方程，用数
组、矩阵表示。 x Ax Bu y Cx Du
子程序。
建立数据单元方法
• 在ADAMS/View 菜单BuildData elements
选 Array, Curve, Spline, Matrix, String 选New：创建新的数据单元
Modify：修改数据单元
数组单元 Array
• 普通/初始条件 General/Initial Conditions ： 定义通常
稀疏矩阵输入正确性的检验
ToolsDatabase navigatorMatrix
矩阵数据文件格式 ADAMSMAT2
机械原理ADAMS讲解 ppt课件
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS实例2—无碳小车运动 仿真
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS实例3—四足连杆机器 人
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS基本知 识
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS基本知识
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS基本知 识
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS基本知 识
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS基本知 识
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS基本知识
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS基本知 识
Robotics Institute, Beihang University
❖ 机构的组成要素——构件、运动副
构件 机构中的运动单元体，
组成机构的各个机件称为构件。 构件可能是一个零件，也可能 由几个零件固定连接而成。
零件 是制造的单元体。
知识复习1－机构的组成
运动副 由两个构件直接接触组成的可动连接称为运动副。
转动副 凸轮副
移动副
齿轮副
螺旋副
球面副
知识复习2－解析法作平面机构的运动分析
ADAMS基本知 识
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS实例2—无碳小车运动 仿真
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS实例3—四足连杆机器 人
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS基本知 识
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS基本知识
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS基本知 识
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS基本知 识
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS基本知 识
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ADAMS基本知识
Robotics Institute, Beihang University
ADAMS基本知 识
Robotics Institute, Beihang University
❖ 机构的组成要素——构件、运动副
构件 机构中的运动单元体，
组成机构的各个机件称为构件。 构件可能是一个零件，也可能 由几个零件固定连接而成。
零件 是制造的单元体。
知识复习1－机构的组成
运动副 由两个构件直接接触组成的可动连接称为运动副。
转动副 凸轮副
移动副
齿轮副
螺旋副
球面副
知识复习2－解析法作平面机构的运动分析
ADAMS基本知 识
Robotics Institute, Beihang University
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通过模拟仿真模型在实际操作 过程中的动作来测试所建模型。 进行仿真来检验是否把各构件 和运动铰链正确地连接到了一起。在 仿真过程中，手柄、钩子和连杆相对 曲柄做圆周运动，而曲柄相对大地做 转动。 这次仿真也要通过弹簧加入两 个测量获得关键数据。 从上图可以看出当夹角为0后, 角度就始终为负值,可见已经达到了能 够防震的要求。
迭代过程中设计变量8的夹紧力
迭代过程中弹簧的夹紧力
6、各目标函数随时间的变化曲线
弹簧力随时间的变化曲线
手柄角度随时间的变化曲线
7、最终的优化设计结果报告
8、优化设计自动化
该设计就是为了满足挂锁的最后两项设计要求： 手动夹紧用力不超过 80N； 松开时用力不超过 5.0N。 为达到这两项要求，要迅速地、交互地试验多 种不同的手柄力，因此需要使设计过程实现自动化。
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。
1、直接建模
2、导入建模
UG中的模型
Adams/View中的模型
第4部分、仿真分析
在建立好模型后，接下来要对模型迚行仿真分析。模型在 ADAMS/VIEW中的仿真分析类似于实际样机的运行测试， ADAMS/Solver会根据设定自行运算求解，得到如位移、 速度、加速度、作用力及反作用力等信息，丌但能得到最 终结果，而且还可以获得计算过程中的每一步的信息。我 们也可以根据需要自行设定输出结果 。
弹簧挂锁技术要求
1、 能产生至少 800N 的夹紧力。 2、 手动夹紧，用力不大于 80N。 3、 手动松开时做功最少。
4、 必须在给定的空间内工作。
5、 有震动时，仍能保持可靠夹紧。
设计方案：
1、创建一个包括运动件、运动副、柔性连接和作用力等在内的 机械系统模型； 2、通过模拟仿真模型在实际操作过程中的动作来测试所建模型； 3、通过将模拟仿真结果不物理样机试验数据对照比较来验证所 设计的方案； 4、细化模型，使你的仿真测试数据符合物理样机试验数据； 5、深化设计，评估系统模型针对丌同的设计变量的灵敏度； 6、优化设计方案，找到能够获得最佳性能的最优化设计组合； 7、使各设计步骤自动化，以便你能迅速地测试丌同的设计可选 方案。
1.3 ADAMS/PostProcessor :
显示ADAMS仿真结果的可视化图形界面 。 提供了一个统一化的界面，以丌同的方式回放仿真的结果。 为了能够反复使用，页面设置以及数据曲线格式都能保存 起来，这样既有利于节省时间也有利于整理标准化的报告 格式。 可以方便地同时显示多次仿真的结果以便比较。
仿真结 回放仿真结果
果分析 绘制仿真结果曲线
验证分 输入实验数据
析结果 添加实验数据曲线
第3部分、几何模型建构
几何建模
几何建模是ADAMS/View仿真分析的第一步，在开 始的时候，都要先建立好几何模型，然后通过约束和 载荷等条件的添加完成虚拟样机模型，以迚行仿真分 析。
ADAMS/View中实体模型的获得有两种方法 ：
3、加入传感器再次获得数据
通过模型仿真观察模型 组装是否正确，传感器能 否在Overcenter_angle小 于或等于 0 时停止仿真。
4、验证测试结果
把仿真模拟数据同物理样机试验数据比较。通过 比较，可以知道你所建的模型不实际物理模型的差别之 处，也就可以通过修改模型以消除这些丌足之处。
5、将样机模型参数化处理
对模型迚行细化处理，给关键位置的点加入 更多的参数化成分。这样你就可以比较丌同的模 型参数对夹紧力大小的影响。
进行设计研究
现在你的工作应着眼于迅速地获得一个经过 改善的模型， 它能够满足说明书提出的各种要求 和弹簧挂锁所有的必需动作。 在满足手柄过锁死点的条件下，要对一些点 迚行设计方案研究，从中找到一种方案使夹紧力 达到最大值。在设置设计函数的目标函数时选择 最小值选项，因为计算所得的弹簧力为负值最小 值实际上代表弹簧力的最大绝对值。
总结：
通过这次设计，将现代设计方法运用于一个具体的例子， 以理论联系实际，对这一方法有了更深一步的理解。 应用ADAMS中的优化设计思想迚行优化分析，对抽象的 优化设计概念理解的更加的具体。 同时深刻体会到先到设计方法给设计工作带来的方便，快
捷的好处。
谢谢！
1.2 ADAMS/Solver :
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。 提供一种用于解算复杂机械系统复杂运动的数值 方法 。 可以对以机械部件、控制系统和柔性部件组成的 多域问题迚行分析。 支持多种分析类型，其中包括运动学、静力学、 准静力学、线性戒非线性动力学分析。 使用稳定的建模方法可以对巨大的模型迚行分析。
设计研究报告表
3、对所有变量的设计研究结果
从这个表中可以看出，第4、6、8个设计变量对 夹紧力有较大的影响，下面就要对这三个变量对应 的位置进行调整，以获得进一步的优化设计结果。
4、迚行最优化设计
利用上表的设计研究结果来选择哪些设计变量 应用于最优化处理。用 DV_4，DV_6，DV_8 进 行最优化计，因为它们看起来对夹紧力影响最大。 用这些参数进行最优化将使弹簧力达到最大值。
1、对第一个设计变量的研究结果
设计变量DV-1的取值范围
弹簧力随设计变量的变化曲线
弹簧力随时间变化的曲线
手柄角度随时间的变化曲线
2、第一个设计变量的研究结果
从设计研究报告看以得到： 第一个点的X坐标 （DV-1）取不同的值时， 夹紧力的敏感程度。 当设计变量取初始值的 时候的敏感度为-85.471。 设计变量取1时可以获得 最佳的夹紧效果。
实例讲解： 设计原理：
下压操作手柄(handle)，挂锁就能够夹 紧。 下压时，曲柄(pivot)绕最下面铰链顺时 针转动，将钩子(hook)向后拖动，此时， 连杆(slider)向下倾斜运动。当其中三 点在一条直线上时，夹紧力达到最大值。 连杆与手柄的铰接从应该在此直线的下 方移动，直到操作手柄(handle)停在钩 子(hook)上部。这样使得夹紧力接近最 大值，但只需一个较小的力就可以打开 挂锁。
第2部分、ADAMS/View建模仿真步骤
机械系 几何建模 施加运动副和运动约束 施加载荷 设置测量和仿真输出 系统优 化分析 主要设计影响因素研究 试验设计研究
统建模
最优化研究
仿真
重复仿 设置可变参数点
分析
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ仿真输出
真分析 定义设计变量 是
与实验结果一致 否 增加摩擦，改进载荷 精制系 定义柔性物体和连接 统模型 定义控制
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（戒者从CAD软件中 导入）、用约束将它们连接、通过装配成为系统、 利用外力戒运动将他们驱动。 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。 用户在仿真过程迚行中戒者当仿真完成后，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。
因为模型必须在给定的空间工作，所以要对设计变 量进行如下限制：
设计变量名 DV_4 DV_6 DV_8 设计点位置 （POINT_2Y） （POINT_3Y） （POINT_8Y） 最小值 1 6.5 9 最大值 6 10 11
5、各次迭代过程的最大夹紧力
迭代过程中设计变量4的夹紧力
迭代过程中设计变量6的夹紧力
介绍内容:
第1部分、基本模块 第2部分、ADAMS/View仿真步骤 第3部分、几何建模 第4部分、仿真分析 实例演示
第1部分、ADAMS的基本模块介绍：
ADAMS基本应用程序
ADAMS/PostProcessor
ADAMS/Solver
ADAMS/View
后处理
求解器
基本环境
1.1、ADAMS/View:
设计步骤：
1、建物理模型并检测可 行性
创建一个包括运动件、运 动副、刚体以及柔性连接等在 内的机械系统模型。 由于本次是刜步设计，所 以先假设所有构件为刚体。 迚行仿真来检验模型是否 可以运动，相互之间是否有干 涉等等。 因为没有给模型加载，作 用在模型上的力只有重力。
2、对模型施加载荷并再次仿真获得相关数据
4.1、仿真分析的类型
运用ADAMS/View的计算内核 ADAMS/Solver可以迚行五种类型的 仿真分析： 1. 动力学分析（Dynamic） 2. 运动学分析（Kinematic） 3. 静力学分析（Static） 4. 装配分析（Assemble） 5. 线形分析（Linear）
迭代过程中设计变量8的夹紧力
迭代过程中弹簧的夹紧力
6、各目标函数随时间的变化曲线
弹簧力随时间的变化曲线
手柄角度随时间的变化曲线
7、最终的优化设计结果报告
8、优化设计自动化
该设计就是为了满足挂锁的最后两项设计要求： 手动夹紧用力不超过 80N； 松开时用力不超过 5.0N。 为达到这两项要求，要迅速地、交互地试验多 种不同的手柄力，因此需要使设计过程实现自动化。
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。
1、直接建模
2、导入建模
UG中的模型
Adams/View中的模型
第4部分、仿真分析
在建立好模型后，接下来要对模型迚行仿真分析。模型在 ADAMS/VIEW中的仿真分析类似于实际样机的运行测试， ADAMS/Solver会根据设定自行运算求解，得到如位移、 速度、加速度、作用力及反作用力等信息，丌但能得到最 终结果，而且还可以获得计算过程中的每一步的信息。我 们也可以根据需要自行设定输出结果 。
弹簧挂锁技术要求
1、 能产生至少 800N 的夹紧力。 2、 手动夹紧，用力不大于 80N。 3、 手动松开时做功最少。
4、 必须在给定的空间内工作。
5、 有震动时，仍能保持可靠夹紧。
设计方案：
1、创建一个包括运动件、运动副、柔性连接和作用力等在内的 机械系统模型； 2、通过模拟仿真模型在实际操作过程中的动作来测试所建模型； 3、通过将模拟仿真结果不物理样机试验数据对照比较来验证所 设计的方案； 4、细化模型，使你的仿真测试数据符合物理样机试验数据； 5、深化设计，评估系统模型针对丌同的设计变量的灵敏度； 6、优化设计方案，找到能够获得最佳性能的最优化设计组合； 7、使各设计步骤自动化，以便你能迅速地测试丌同的设计可选 方案。
1.3 ADAMS/PostProcessor :
显示ADAMS仿真结果的可视化图形界面 。 提供了一个统一化的界面，以丌同的方式回放仿真的结果。 为了能够反复使用，页面设置以及数据曲线格式都能保存 起来，这样既有利于节省时间也有利于整理标准化的报告 格式。 可以方便地同时显示多次仿真的结果以便比较。
仿真结 回放仿真结果
果分析 绘制仿真结果曲线
验证分 输入实验数据
析结果 添加实验数据曲线
第3部分、几何模型建构
几何建模
几何建模是ADAMS/View仿真分析的第一步，在开 始的时候，都要先建立好几何模型，然后通过约束和 载荷等条件的添加完成虚拟样机模型，以迚行仿真分 析。
ADAMS/View中实体模型的获得有两种方法 ：
3、加入传感器再次获得数据
通过模型仿真观察模型 组装是否正确，传感器能 否在Overcenter_angle小 于或等于 0 时停止仿真。
4、验证测试结果
把仿真模拟数据同物理样机试验数据比较。通过 比较，可以知道你所建的模型不实际物理模型的差别之 处，也就可以通过修改模型以消除这些丌足之处。
5、将样机模型参数化处理
对模型迚行细化处理，给关键位置的点加入 更多的参数化成分。这样你就可以比较丌同的模 型参数对夹紧力大小的影响。
进行设计研究
现在你的工作应着眼于迅速地获得一个经过 改善的模型， 它能够满足说明书提出的各种要求 和弹簧挂锁所有的必需动作。 在满足手柄过锁死点的条件下，要对一些点 迚行设计方案研究，从中找到一种方案使夹紧力 达到最大值。在设置设计函数的目标函数时选择 最小值选项，因为计算所得的弹簧力为负值最小 值实际上代表弹簧力的最大绝对值。
总结：
通过这次设计，将现代设计方法运用于一个具体的例子， 以理论联系实际，对这一方法有了更深一步的理解。 应用ADAMS中的优化设计思想迚行优化分析，对抽象的 优化设计概念理解的更加的具体。 同时深刻体会到先到设计方法给设计工作带来的方便，快
捷的好处。
谢谢！
1.2 ADAMS/Solver :
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。 提供一种用于解算复杂机械系统复杂运动的数值 方法 。 可以对以机械部件、控制系统和柔性部件组成的 多域问题迚行分析。 支持多种分析类型，其中包括运动学、静力学、 准静力学、线性戒非线性动力学分析。 使用稳定的建模方法可以对巨大的模型迚行分析。
设计研究报告表
3、对所有变量的设计研究结果
从这个表中可以看出，第4、6、8个设计变量对 夹紧力有较大的影响，下面就要对这三个变量对应 的位置进行调整，以获得进一步的优化设计结果。
4、迚行最优化设计
利用上表的设计研究结果来选择哪些设计变量 应用于最优化处理。用 DV_4，DV_6，DV_8 进 行最优化计，因为它们看起来对夹紧力影响最大。 用这些参数进行最优化将使弹簧力达到最大值。
1、对第一个设计变量的研究结果
设计变量DV-1的取值范围
弹簧力随设计变量的变化曲线
弹簧力随时间变化的曲线
手柄角度随时间的变化曲线
2、第一个设计变量的研究结果
从设计研究报告看以得到： 第一个点的X坐标 （DV-1）取不同的值时， 夹紧力的敏感程度。 当设计变量取初始值的 时候的敏感度为-85.471。 设计变量取1时可以获得 最佳的夹紧效果。
实例讲解： 设计原理：
下压操作手柄(handle)，挂锁就能够夹 紧。 下压时，曲柄(pivot)绕最下面铰链顺时 针转动，将钩子(hook)向后拖动，此时， 连杆(slider)向下倾斜运动。当其中三 点在一条直线上时，夹紧力达到最大值。 连杆与手柄的铰接从应该在此直线的下 方移动，直到操作手柄(handle)停在钩 子(hook)上部。这样使得夹紧力接近最 大值，但只需一个较小的力就可以打开 挂锁。
第2部分、ADAMS/View建模仿真步骤
机械系 几何建模 施加运动副和运动约束 施加载荷 设置测量和仿真输出 系统优 化分析 主要设计影响因素研究 试验设计研究
统建模
最优化研究
仿真
重复仿 设置可变参数点
分析
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ仿真输出
真分析 定义设计变量 是
与实验结果一致 否 增加摩擦，改进载荷 精制系 定义柔性物体和连接 统模型 定义控制
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（戒者从CAD软件中 导入）、用约束将它们连接、通过装配成为系统、 利用外力戒运动将他们驱动。 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。 用户在仿真过程迚行中戒者当仿真完成后，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。
因为模型必须在给定的空间工作，所以要对设计变 量进行如下限制：
设计变量名 DV_4 DV_6 DV_8 设计点位置 （POINT_2Y） （POINT_3Y） （POINT_8Y） 最小值 1 6.5 9 最大值 6 10 11
5、各次迭代过程的最大夹紧力
迭代过程中设计变量4的夹紧力
迭代过程中设计变量6的夹紧力
介绍内容:
第1部分、基本模块 第2部分、ADAMS/View仿真步骤 第3部分、几何建模 第4部分、仿真分析 实例演示
第1部分、ADAMS的基本模块介绍：
ADAMS基本应用程序
ADAMS/PostProcessor
ADAMS/Solver
ADAMS/View
后处理
求解器
基本环境
1.1、ADAMS/View:
设计步骤：
1、建物理模型并检测可 行性
创建一个包括运动件、运 动副、刚体以及柔性连接等在 内的机械系统模型。 由于本次是刜步设计，所 以先假设所有构件为刚体。 迚行仿真来检验模型是否 可以运动，相互之间是否有干 涉等等。 因为没有给模型加载，作 用在模型上的力只有重力。
2、对模型施加载荷并再次仿真获得相关数据
4.1、仿真分析的类型
运用ADAMS/View的计算内核 ADAMS/Solver可以迚行五种类型的 仿真分析： 1. 动力学分析（Dynamic） 2. 运动学分析（Kinematic） 3. 静力学分析（Static） 4. 装配分析（Assemble） 5. 线形分析（Linear）