根据ADAMS软件仿真虚拟样机的模型建立
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
68
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:
基于Matlab和Adams的自平衡机器人联合仿真
基于Matlab和Adams的自平衡机器人联合仿真徐建柱;刁燕;罗华;高山【摘要】为检验自平衡机器人控制系统的准确性及其动静态性能,采用Matlab/Simulink和Adams建立虚拟样机系统的方法.通过建立机器人的状态空间方程并利用LQR方法配置系统极点,设计出状态反馈控制器.分别在Simulink和Adams中建立机器人的控制系统和机械仿真模型,利用二者实现对机器人的联合仿真.仿真结果表明,所设计的控制方法能实现机器人平衡,并具有良好的动静态性能.%In order to test the accuracy and the static-dynamic characteristics of the control system of self-balance robots, a virtual prototype system was created based on Matlab/Simulink and Adams. The full state feedback controller was designed by building state spacial formula and configuring the system extremity with LQR method. The control system and the mechanical simulation model of the robot were built in Simulink and Adams. The co-simulation based on Simulink and Adams for the robot was realized. The simulation result shows that the control method can keep the robot's balance successfully and the whole system has a good static-dynamic characteristic.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2012(035)006【总页数】3页(P90-92)【关键词】自平衡机器人;Matlab/Simulink;Adams;动力学仿真【作者】徐建柱;刁燕;罗华;高山【作者单位】四川大学制造学院,四川成都610065;四川大学制造学院,四川成都610065;四川大学制造学院,四川成都610065;四川大学制造学院,四川成都610065【正文语种】中文【中图分类】TP242-34两轮自平衡机器人的研究是近几年众多国内外学者关注的一个热点，如瑞士联邦大学工业大学Felix Grasser等人研制的JOE，美国Southern Methodist大学研制的nBot，以及为所熟知的由Dean Kamen所发明的两轮电动代步车Segway等。
基于ADAMS的卸船机虚拟样机仿真分析
边 界条 件 。
１ 桥 式抓斗卸船机技术参数
桥 式 抓 斗 卸 船 机 主要 由 门架 结 构 、臂 架 、 主
梁 、小车 、抓 斗 、机 房 、司机 室 、大 车机 构 、小 车牵 引机 构 、起 升 开 闭 机 构 、卸 料 系 统 、小 车 运
行 虚 拟 样 机 分 析 ，对 其 整 体 结 构 进 行 动 态 仿 真 ， 分 析 一 个 工 作 循 环 中 卸 船 机 各 构 件 及 连 接 处 所 受 外 部 力 变 化 情 况 ，找 出 相 对 危 险 工 况 及 需 密 切 注 意 的 构 件 ， 为 有 限 元 分 析 提 供 较 为 准 确 的
ｎ ｎｓ ｎ ｉｔ ｉ ｄｔｉｕ ｄｒｈｅ ｐｃｌ ｏｄｔｎ ｎ ｎ ｓ ｕ ｔｅｃｍ ｏｅ ｔｗ ｉ ｑ ｉ ｅｉ ｔｎｉ ｃｏｄ ｅｔ ａｄ ｏｎｓｎ ｅａ ｎｅ ｒ ｔ ｉ ｎｉｏ ｓ ｄｆ ｄ ｔ ｏ ｐｎｎｓ ｈｃ ｒ ｕｒ ｓ ｃａ ａｅｔ ห้องสมุดไป่ตู้ａｃｒ－ ｊ ｌ ｔ ｅｙ ａｃ ｉ ａ ｉ ｏ ｈ ｈｅ ｅｐ ｌ ｔ ｏ
关键 词 ：卸 船 机 ；虚 拟 样 机 ；机 械 动 力 学 中 图分 类号 ：Ｕ ５ ．２ ． １ ６３ ９ ８ 文 献标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０ ０ ８ （０ ２ ５— ０ ４— ７ ０ １— ７ ５ ２ １ ）０ ００ ０
，
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｂ ｓ ｄ ｏ Ｃ ＡＤ ｓｒ ｃ ： ａ ｅ ｎ ＭＳ ＡＭＳ ｓ ｆ ｒ ｎ ｈ ｔ ｎ ａｄ ｏ ｒ ｎ ｅ ｉ ｎ Ｓ ｅ ｉ ｃ ｔ ｎ ｔ ｉ ｐ ｐ ｒｐ ｒ ｎ Ｉ ｍｅ ｏｔ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｓａ ｄ ｒ ｆＣ ａ ｅ Ｄ ｓｇ ｐ ｃｆ ａｉ ｗａ ｉ ｏ ｈｓ ａ ｅ ｅ ｏ Ｔ — ｆ Ｓ
浅谈ADAMS软件应用
浅谈ADAMS软件应用【摘要】本文根据对ADAMS软件的特点和其强大的使用性功能，介绍其在相关行业和部门的广泛应用。
以举例的形式从实际生产生活入手，让大家从实践方面更好的了解ADAMS软件，深入理解其实际应用的必要性和优势。
在培养学生的学习兴趣，其实更好的理解和掌握相关知识方面具有重要的意义。
【关键词】ADAMS；仿真；应用；分析软件一、ADAMS软件的描述ADAMS软件，即机械系统动力学自动分析（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）软件，是专门应用于机械产品虚拟样机开发方面的分析软件。
而虚拟样机是在指在计算机中建立出来的开发产品的模型，并具有需要的某些特定的功能。
虚拟样机对于产品的开发具有十分重要的意义。
首先，理解什么是虚拟样机。
样机，通常指产品在正式批量生产前或产品设计完成后必须对产品的各种性能进行测试，检验性能必须满足条件，比如说汽车振动，某个零件耐久性等。
这就需要做一个样机出来，看看其是否满足性能要求，如果不满足就要修改，这种样机就称为实际样机，就如生活中很多系列产品推荐新产品时派发的样品或小样。
在此过程中就存在一个问题，如果产品多处不合格，或者需要反复修改，每一次都要做样机，不仅耗时耗力耗钱，而且非常的麻烦。
随着信息时代的到来，计算机进入到我们生产生活的各个方面，研发出各种应用的软件，ADAMS软件正是为产品的研发做仿真分析的一款软件。
它针对在计算机上建立的虚拟产品的模型即虚拟样机进行仿真分析，检验产品的设计性能，并对其设计缺陷进行修改。
整个过程全部在计算机上实现，大大节省产品开发的费用，缩短了开发周期，提供了开发效率。
所以说ADAMS软件应用产品开发是一种非常有效的设计手段。
二、ADAMS软件组成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应用教程】第10章ADAMS参数化建模及优化设计.doc
第10章 ADAMS参数化建模及优化设计机械系统动力学分析及ADAMS应用本章将通过一个具体的工程实例，介绍ADAMS/View的参数化建模以及ADAMS/View 提供的3种类型的参数化分析方法：设计研究(Design study)、试验设计(Design of Experiments, DOE)和优化分析(Optimization)。
其中DOE是通过ADAMS/Insight来完成，设计研究和优化分析在ADAMS/View中完成。
通过本章学习，可以初步了解ADAMS参数化建模和优化的功能。
10.1 ADAMS参数化建模简介ADAMS提供了强大的参数化建模功能。
在建立模型时，根据分析需要，确定相关的关键变量，并将这些关键变量设置为可以改变的设计变量。
在分析时，只需要改变这些设计变量值的大小，虚拟样机模型自动得到更新。
如果，需要仿真根据事先确定好的参数进行，可以由程序预先设置好一系列可变的参数，ADAMS自动进行系列仿真，以便于观察不同参数值下样机性能的变化。
进行参数化建模时，确定好影响样机性能的关键输入值后，ADAMS/View提供了4种参数化的方法：（1）参数化点坐标在建模过程中，点坐标用于几何形体、约束点位置和驱动的位置。
点坐标参数化时，修改点坐标值，与参数化点相关联的对象都得以自动修改。
（2）使用设计变量通过使用设计变量，可以方便的修改模型中的已被设置为设计变量的对象。
例如，我们可以将连杆的长度或弹簧的刚度设置为设计变量。
当设计变量的参数值发生改变时，与设计变量相关联的对象的属性也得到更新。
（3）参数化运动方式通过参数化运动方式，可以方便的指定模型的运动方式和轨迹。
（4）使用参数表达式使用参数表达式是模型参数化的最基本的一种参数化途径。
当以上三种方法不能表达对象间的复杂关系时，可以通过参数表达式来进行参数化。
参数化的模型可以使用户方便的修改模型而不用考虑模型内部之间的关联变动，而且可以达到对模型优化的目的。
基于ADAMS与Simulink的协同仿真技术及应用_王晓东
第24卷 第04期计 算 机 仿 真2007年04月 文章编号:1006-9348(2007)04-0271-04基于ADAM S与S i m uli nk的协同仿真技术及应用王晓东1,2,毕开波3,周须峰1(1.西北工业大学航天学院,陕西西安710072;2.空军工程大学工程学院,陕西西安710038;3.大连舰艇学院,辽宁大连116018)摘要:基于多学科协同建模与协同仿真的虚拟样机技术,已经成为现代复杂产品设计的一个重要手段,文中主要对ADAMS与Si mulink之间的协同仿真技术进行介绍。
通过分析协同仿真实现方式和两者提供的外部接口,探讨了ADAMS与Si mulink进行协同仿真的若干种方法,实现了两者在单机环境和网络环境下的交互式协同仿真,并以一个五自由度转台的控制器设计为例,验证了这些协同仿真方法的可行性和实用性。
支持网络环境下的远程协同仿真技术为跨区域的多领域部门之间进行产品协同设计提供了便利,是工程仿真软件发展的一个重要方面。
关键词:协同仿真;协同设计;虚拟样机;控制模块中图分类号:TP391.7;TP391.9 文献标识码:ATechnology and Applica ton of Co-si m ula tonBa sed on S i m uli nk&ADAM SWAN G X iao-dong1,2,B I Kai-bo3,ZHOU Xu-feng1(1.College of A stronautics,Northwestern Polytechnical University,Xi’an Shanxi710072,China;2.Engineering College of A ir Force Engineering University,Xi’an Shanxi710038,China;3.Dalian Navy Academy,Dalian L iaoning116018,China)ABSTRACT:V irtual p rototyp ing(VP)based on multi-discip linary co-modeling and co-si m ulation has beenan i m portant method for designing comp lex p roducts.This paper mainly discussed the technology of co-si mulation bet ween ADAM S and Si mulink.Firstly,some methods of co-si mulation were p resented after themodes of co-si mulation and external app lication interface were analyzed,so as to realize interactive co-si mulation bet ween ADAM S and Si mulink either in single host environment or net work environment.Anapp lication examp le of5-DOF motion p latfor m was p resented in the end to p rove these methods’feasibility andavailability.The technology of remote co-si mulation available in net work environment may be of great benefit tocollaborative p roducts design for multi-discip line&multi-depart m ent in distributing areas,standing for ani mportant aspect of engineering si mulation soft warte.KEYWO RD S:Co-si mulation;Collaborative design;V irtual p rototyp ing;Controls module1 引言随着计算机技术的普及和发展,利用软件进行辅助设计与分析已经成为产品设计的一项重要工作,但这些软件通常彼此之间各自独立作业,缺乏整体协同交互,设计中存在的隐患只有在物理样机上进行集成测试时才能得以发现,这导致设计效率下降,常常造成巨大的人力物力浪费[1]。
基于SolidWorks和ADAMS的折剪机床虚拟样机建模与仿真
基于SolidWorks和ADAMS的折剪机床虚拟样机建模与仿
真
安美玲
【期刊名称】《机床与液压》
【年(卷),期】2009(37)3
【摘要】在折剪机床开发研究中,利用SolidWorks和ADAMS对折剪机床进行了几何建模和动态仿真,实现了在设计阶段就对产品的性能进行预测,从而在虚拟环境中完成折剪机床的可行性研究和设计,简化了设计过程,缩短了研制周期,提高了设计质量.
【总页数】3页(P144-145,76)
【作者】安美玲
【作者单位】兰州工业高等专科学校机械工程系,甘肃兰州,730050
【正文语种】中文
【中图分类】TP205
【相关文献】
1.基于Simulink的小型折剪两用机床液压系统动态特性的建模与仿真 [J], 赵志平;郭攀成
2.基于虚拟样机技术的折剪两用机床主机建模与仿真 [J], 李新勇;王华栋
3.基于ADAMS的折剪机床仿真分析 [J], 高瑞春;李宝栋
4.基于SolidWorks和ADAMS的小型装载机工作装置虚拟样机建立及动力学分析
仿真 [J], 张廓然;陈南
5.基于Solidworks和ADAMS的切割机虚拟样机设计与仿真分析 [J], 袁安富;陆杨
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基于ADAMS的卧卷夹钳虚拟样机建模及动力学仿真
长期以来 ，钢卷专用 吊具 的设计往 往 以静 态设计 为主 ，多采用 以力学和数 学为基础 的半理论 、半
经验设计 法进行设计。然而钢卷 吊具 是在 复杂的 工况下工 作的结构 系统 ，其动态性 能状况直接影
一
５５ —
维普资讯
出 版 公 司 ，１８ ９７
４ 熊伟 ．运筹学 ．北京 ：机械工业 出版社 ，２０ ０５
途径 。
５ 李浩 ． 立体车库 升降机构控制 系统 的设 计及排队模型优
化分析 ：［ 位论文 ］．武汉理工大学 ，２０ 学 ０６
（ ）对 于车库 具体采用何种 调度策略 ，应 先 ２
分析该 车库 的平均服务率 ，再统计车库各时间段 （ 高峰 、平峰） 内单位时间平均到达车辆 ，之后确
维普资讯
４ 结论
建立各不 同调度原则下 以车辆 平均存 取时 间 为 函数 的数学模 型 ，运用 排队论分析 各调度原 则 在何种工况下更优更合理。得出如下结论 ：
（ ）无论在存车优 先原则和取 车优 先原则 下 １ 存取 车辆 ，都 需 经 历载 车板存 取 过 程 的 一 段 时 间，此时升降机 构处于等待状 态 ，加 大车库平 均 存 取 时 间 ，以 致 系 统 单 位 时 间 服 务 的 车 辆 数 减 少 。 因此 提 高水 平 移 载 速 度 是 改 善 作 业 效 率 的 另
响整 个 机 构 的性 能 。 因此 ，有 必 要 对 卧 卷 夹 钳 的 运 动学 和 动 力学 行 为 进行 分 析 和 研 究 。本 文 以 武 钢 ４ 电动 平 移 式 卧 卷 夹 钳 为 研 究 对 象 ，主 要 对 ０ｔ 夹钳打 开 过 程 中夹 钳 ，机 构 的运 动 学 和 动 力 学 行 为进行 分析 和研究 。 三 维造 型软件 Ｕ ｉａｈｃ （ 称 Ｕ ｎｇ ｐ ｉ 简 ｒ ｓ Ｇ） 是美 国
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②在category栏选择mass properties； 在define mass by栏选择geometry and material type；在material type 栏，输入零件的材料
③点击修改对话框下角的show calculated inertia，计算零件的质 量和转动惯量等参数；
用ADAMS软件建立模型时，一定注意辅助线要及时 删除；删除零件时要彻底。
第二讲 基于ADAMS软件仿真 虚拟样机的模型建立
一、利用Adams软件建模工具 直接建立样机模型
二、利用其它软件建立模型 后输入Adams软件
三、实例分析
建模的预备知识：
1）几何体类型：实体、柔性体、点质 量、大地
2）几何体坐标 3）几何体的自由度 4）几何体的命名 5）鼠标的应用
建模前的建模前必须准备的工作：
修改初始速度 对 话 框
零件 名称
移动 速度
速度 初始 条件
转动 速度
修改初始位置和方向 对 话 框
零件 名称
位置 设置
位置 初始 条件
方向 设置
二、利用输入文件的形式建立模型
步骤：
1）在solid-edge、solid-working、p-re、 UG等三维造型软件中，绘制三维装配图形； 注意：机器包含许多零部件，为简化仿真模型， 可以在建立三维图形时，将链接螺栓等非传动 件忽略，将其质量添加到相连的传动件上，切 记：在CAD软件中绘制完三维装配图后，将文 件保存为.igs、或.x_t为后缀的格式退出。
长方体为 实体1
球为实体1
相交两实体操作过程 选择图标
按照屏幕下方状态栏 的提示，用鼠标选取 实体1。
按照屏幕下方 状态栏的提示， 用鼠标选取实 体2。实体1和 实体2相交以后 成的形体取实 体1的名称。
长方体为 实体1
球为实体1
几何体线连接操作过程
选择图标
按照屏幕下方状态栏 的提示，用鼠标选取 线1。
③ 在File To Read右边的空框内输入文 件名，方法为：鼠标放在空框内，点击 右键，选择browse，打开文件浏览对话 框，找到已保存的后缀为.x_t的文件，双 击即可。
④ 在model Name 栏，输入ADAMS数据库名
⑤ 选择OK按钮，即可将CAD文件调入ADAMS 软件中。 3) 点击放大缩小图标，将鼠标放在绘图视 窗内，按下左键，移动鼠标，显示调入的 图形
下
方
凸台
状
高度
态
栏
设
置
然后根据提示，左键先选择实体，再选择 凸台所在面，点击右键即可完成。
壳体操作过程 选择图标
壳体 厚度
下
方
状
态
向内或
栏 设
向外
置
然后根据提示，左键先选择实体，再选择
壳体开口所在面，点击右键即可完成。
5、修改几何形体
修改几何形体有 3种方法：拖动 热点、利用对话 框和编辑位置表。
4) 修改各零部件的物理特性：视图在由CAD软 件调入ADAMS软件后，其各部件的物理特性 丢失，只保留了几何特性，所以，为进行系统 仿真，需要对每一个零部件添加材料特性，方 法如下：
①将鼠标放在要修改的零部件上，点击 右键，依次选择：浮动菜单的第一项 part—modify，打开修改对话框；
特性参数 修改对话
1）打开坐标窗口 2）设置栅格 3）坐标系设置 4）单位设置 5）确保图标处于打开状态
一、Adams自身建模工具建立模型 简单零部件的模型绘制； 复杂零部件的模型建立。
两者均利用Adams建模工具
Adams 建 模 工 具
点线绘制 实体绘 制
布尔操作 特征修饰
参数设置
简 单 模 型 建 立
复 杂 图 形 创 建
新零件 添加到一 零件上 添加到地上
点
轮廓
向前拉 对称 向后拉 沿某一路径
注意由轮廓拉伸或旋转时，拉伸时下方 要关闭分析窗口。
3、组合形体 建模工具
解体
合并 两相 交实
体
合并 两不 相交
相交
相切
实体
两实体相连接操作过程
选择图标
按照屏幕下方状态栏 的提示，用鼠标选取 实体1。
按照屏幕下方 状态栏的提示， 用鼠标选取实 体2。实体1和 实体2组合以后 成的形体取实 体1的名称。
几何形体剪完后的提示信息
2、简单形体几何建模
建模工具 圆柱
球 体
体
长方 体
圆锥 体
圆环 体
连杆
平板
拉伸 体
平面
旋转 体
长方体的绘制过程 选择图标 下 方 状 态 栏 设 置
新零件 添加到一 零件上 添加到 地上
长、高、 宽的参 数设置
拉伸体的绘制过程
选择图标 下 方 状 态 栏 设 置
拉伸长度设置
简易机构系统建立
复杂机械系统的建立
1、绘制基本几何形状 工具
样
条
线
点
标 志 点
折 线
圆
折线绘制过程 选择图标
下 方 状 态 栏 设 置
封闭否
新零件 添加到一 零件上 添加到 地上
折线
一条线
线的参 数设置
注意事项：
几何形体没有质量，绘制完成后出现提示 对话框，关闭即可； 一般作为辅助建模工具，在复杂模型剪完 后一定删除，否则影响仿真分析。
(1) 拖动热点
热 点
(2) 利用对话框
标 志 点 宽 度
几何体 名称
厚 度
(3) 编辑位置表
6、修改构件特性
构件特性包括：质量、转 动惯量和惯性积，初始速 度，初始位置和方向等。
物性修改对话框
零件 名称
修改 类型
材料 类型
显示计 算结果
修改 方式
1）选择Geometry and Material Type选项 在材料输入栏显示弹出式菜单，从中选择
Material，然后再选择Browse命令，显示材料数 据库浏览器，从中选择材料。
2) 选择Geometry and Density选项。此时程序 要求输入材料密度，ADAMS/View根据输入的密 度和构件几何形状，计算质量和惯性矩。
3) 选择User Input选项。此时由用户输入质量和 惯性矩。
按照屏幕下方
状态栏的提示， 用鼠标选取线2， 或更多。1和2 组合以后成的 形体取线1的名 称。
折线为 线1
圆弧为 线1
4、添加几何体细节结构
建模工具
挖孔
倒直
倒圆
角
角
凸台
壳体
倒圆角操作过程 选择图标 下 方 状 态 栏 设 置
倒角 半径
若选中， 倒角半径 是变化的
凸台操作过程MS软件
打开ADAMS软件，进入ADAMS界面，进 行以下操作：
① 在File菜单，选择Import命令， 显示文件输入对话框。
输入到 adams名字
文件 类型
读入输入文件
输入文件编
辑对话框
文
件
格
式
要输入的文件
输入后adams文件名
② 在File Type栏，选择输入的CAD文件 格式，后缀为.x_t格式，显示输入的 CAD文件对话框；
④ Ok退出，即完成零件的物性修改， 其它零件类推。
5）模型建立导入完毕。
三、实例操作分析 简 易 起 重 机 的 建 模
利用adams自身建模工具完成
装 载 机 工 作 装 置 建 模
利用其它CAD建模然后导入ADAMS完成
本讲小结：
本次课主要介绍基于ADAMS仿真软件的机械系统样 机的模型建立，先从单个零部件的模型建立介绍到系统 的样机建立以及位置的调整和参数的修改；并详细介绍 了ADAMS软件在建立模型时与其它三维CAD 软件的转 换。