Adams中接触建模技巧
adams中接触力参数
在ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）中，接触力参数的设置对于模拟接触行为和计算接触力至关重要。
以下是一些常见的接触力参数：1. 接触类型：二维(2D)接触：适用于平面几何形状之间的接触，如圆弧、曲线和点。
三维(3D)接触：适用于实体之间的接触，如球、圆柱、封闭的shell、拉伸体和旋转体。
2. 接触算法：基于回归的接触算法（Restitution-base contact）：通过惩罚参数与回归系数计算接触力，考虑能量损失和恢复系数。
基于碰撞函数的接触算法（IMPACT-Function-based contact）：使用ADAMS函数库中的IMPACT函数来计算接触力。
3. 接触参数：刚度（Stiffness）：描述接触面抵抗变形的能力，单位通常为N/m或N/mm。
力指数（Force Exponent）：影响接触力随位移变化的曲线形状，通常取值在1.1~1.5之间。
最大阻尼系数（Damping）：控制接触过程中能量耗散的速度，单位通常为N·s/m。
穿透深度（Penetration Depth）：允许接触体在没有产生接触力的情况下相互穿透的最大距离，单位通常为m。
静摩擦系数（Static Friction Coefficient）：描述接触面在相对静止时阻止滑动的阻力。
动摩擦系数（Kinetic Friction Coefficient）：描述接触面在相对运动时阻止滑动的阻力。
4. 材料相关参数：材料stiffness 和damping：这些参数取决于具体材料的物理特性，例如钢（Steel）在干燥或润滑条件下的刚度和阻尼系数。
在设置这些参数时，需要根据实际的机械系统和材料特性进行调整，以确保模拟结果的准确性和可靠性。
虚拟样机详述Adams中接触的定义
在Adams中，有两种计算接触力的方法：补偿法和冲击函数法（两者的差别并不大）。
在此主要对使用较广的冲击函数法进行说明。
在Adams中，接触力可分解成两部分：正压力和摩擦力。
正压力使用impact 函数法进行计算，摩擦力使用Coulomb法进行计算。
接触正压力的计算模型Adams根据Hertz contact theory，采用impact函数提供的非线性等效弹簧阻尼模型作为接触力的计算模型。
根据Impact函数来计算两个构件之间的接触力时，接触力由两个部分组成：一个是由于两个构件之间的相互切入而产生的弹性力；另一个是由相对速度产生的阻尼力。
其广义形式可以表示为：F ni=Kδi e+CV i式中：F ni—法向接触力，单位为N。
K（Stiffness）—Hertz接触刚度，表示接触表面的刚度，单位为N/mm。
一般来说，刚度值越大，积分求解越困难，但是如果刚度值过小，就不能模拟两个构件之间的真实接触情况。
刚度是一个常值，应使用后面介绍的公式进行计算。
δi（Penetration Depth）—接触点的法向穿透深度，单位为mm。
注意：接触定义界面中输入的是阻尼达到最大值时的穿透深度（由碰撞动力学模型可知，两物体接触后，阻尼很快就达到最大值，且在接触过程中保持不变，因此，此时输入的穿透深度的取值应该越小越好。
同时考虑到ADAMS中的数值收敛性，一般可采用ADAMS中推荐的取值0.01 mm），并不是最大穿透深度（阻尼达到最大值后，构件之间的相互切入还可以继续）。
当接触点的法向穿透深度小于其临界值（接触定义界面中的输入值）时，阻尼系数是穿透深度的三次函数，当大于等于临界值时，阻尼值也到达其最大值，如下图所示。
e（Force Exponent）—力的指数，刚度项的贡献因子。
对于刚度比较大的接触，e>1，否则e<1。
对于金属常用1.3～1.5，对于橡胶可取2甚至3。
一般用1.5。
C（Damping）—阻尼系数，单位为N*sec/mm。
admas接触碰撞参数的设定
admas接触碰撞参数的设定在进行ADAMS接触碰撞参数的设定时，需要考虑到多个因素，包括碰撞模型、碰撞参数、材料属性等。
接触碰撞参数的设定直接影响到仿真结果的准确性和可靠性，因此需要认真进行调整和优化。
首先，碰撞模型的选择对于接触碰撞参数的设定至关重要。
常用的碰撞模型包括几何接触、刚性接触、弹性接触等。
根据实际情况和仿真需求选择合适的碰撞模型，确保模型的物理表现符合实际情况。
其次，接触参数的设定包括接触刚度、阻尼、摩擦系数等。
接触刚度决定了碰撞的硬度，阻尼影响了碰撞的减震效果，摩擦系数则决定了接触表面之间的摩擦力大小。
这些参数的设定需要根据模拟的具体情况进行调整，确保模拟的真实性和准确性。
另外，材料属性也是影响接触碰撞参数设定的重要因素之一。
不同材料的硬度、弹性模量、摩擦系数等性质不同，会直接影响到碰撞的效果。
在设定接触碰撞参数时，需要根据实际情况设置合适的材料属性，确保模拟的准确性。
在进行ADAMS接触碰撞参数设定时，可以采用以下步骤：1. 确定碰撞模型：根据实际情况选择合适的碰撞模型，如几何接触、刚性接触、弹性接触等。
2. 设置接触参数：根据模拟需求设定接触刚度、阻尼、摩擦系数等参数，确保碰撞的硬度、减震效果和摩擦力的准确性。
3. 设定材料属性：根据实际情况设置碰撞物体的材料属性，确保模拟的真实性和准确性。
4. 进行仿真分析：设定完接触碰撞参数后，进行仿真分析，观察碰撞效果和结果，根据需要进行参数调整和优化。
综上所述，ADAMS接触碰撞参数的设定是仿真分析中的重要步骤，需要综合考虑碰撞模型、接触参数、材料属性等因素，确保模拟的准确性和可靠性。
通过合理设定接触碰撞参数，可以得到符合实际情况的仿真结果，为工程设计和优化提供重要参考。
adams中接触力参数
adams中接触力参数在物理学中，Adams是一种多体动力学仿真软件，用于模拟多个刚体或弹性体在接触、碰撞、运动等物理过程中的相互作用。
在Adams中，接触力参数是模拟中一个重要的因素，它描述了接触物体之间的力学特性和行为。
下面是一些与Adams中接触力参数相关的参考内容：1. 接触力模型：在Adams中，可以选择不同的接触力模型来模拟物体之间的接触力。
常见的模型包括弹簧-阻尼模型、Hertz接触模型和Coulomb摩擦模型等。
在模型中，接触力参数会影响弹簧的刚度、阻尼比、接触点的形变等，从而影响接触力的大小和性质。
2. 接触刚度：接触刚度是指两个接触物体之间的弹性变形程度对接触力的影响。
在Adams中，可以通过调整接触刚度参数来改变接触物体的刚度，从而影响接触力的大小和分布。
3. 接触阻尼：接触阻尼描述了接触物体之间的相对运动对接触力的影响。
在Adams中，可以通过增加接触阻尼参数来增加接触物体之间的摩擦力，从而影响接触力的大小和动态行为。
4. 接触刚度曲线：在某些情况下，接触物体之间的力学行为可能会随着加载和卸载的过程而变化。
在Adams中，可以通过定义接触刚度曲线来模拟这种行为。
曲线上的数据点会影响接触力的变化情况，进一步影响仿真结果。
5. 接触力分布：接触力分布描述了接触物体上各个接触点的力学行为。
在Adams中，可以通过调整接触力分布参数来指定接触点的位置和分布情况，从而影响接触力的大小和方向。
6. 摩擦力：在Adams中，可以通过设置接触表面之间的摩擦力参数来模拟接触物体之间的摩擦行为。
摩擦力参数包括静摩擦系数和动摩擦系数，分别描述了两个物体在静止和运动状态下的摩擦特性。
7. 接触冲击：在Adams中，接触物体之间的接触冲击是通过设定补偿、阻尼或初始速度等参数来模拟的。
这些参数会影响接触冲击的强度、持续时间、性质等。
以上是关于Adams中接触力参数的相关参考内容。
Adams作为一种强大的多体动力学仿真软件，提供了丰富的参数和选项，使得用户可以灵活地模拟和调整物体之间的接触力行为，以获得准确的仿真结果。
ADAMS接触力汇总
ADAMS 接触力ADAMS 中的接触力(contact force)可用来描述运动物体接触时的相互作用力。
在ADAMS 中有如下两类接触力：1） 二维(2D)接触：是指平面几何形体之间的相互作用(比如圆弧、曲线和点)。
2） 三维(3D)接触：是指实体之间的相互作用(比如球、圆柱、封闭的shell 、拉伸体和 旋转体)。
Contact force 运用两种不同的方法计算法向力：1)基于回归的接触算法(Restitution-base contact)。
ADAMS/Solver 用这种算法通过惩罚参数与回归系数计算接触力。
惩罚参数施加了单面约束，回归系数决定了接触时的能量损失。
2)基于碰撞函数的接触算法(IMPACT-Function-based contact)。
ADAMS/Solver 运用ADAMS 函数库中IMPACT 函数来计算接触力。
点击力库的按钮contact force ，弹出Create Contact 对话框，图1为对话框截取的部分内容：下面只对应用较广的IMPACT 型接触力的各参数作一说明，其参数如图1所示：1) Stiffness 指定材料刚度。
一般来说，刚度值越大，积分求解越困难。
2) Force Exponent 用来计算瞬时法向力中材料刚度项贡献值的指数。
通常取1.5或更 大。
其取值范围为Force Exponent 1≥，对于橡胶可取2甚至3；对于金属则常用1.3～1.5。
3) Damping 定义接触材料的阻尼属性。
取值范围为Damping 0≥，通常取刚度值的0.1~1﹪4)Penetration Depth 定义全阻尼(full damping)时的穿透值。
在零穿越值时，阻尼系数为零；ADAMS/Solver 运用三次STEP 函数求解这两点之间的阻尼系数。
其取值范围为Penetration Depth 0≥下例为某金属材料在不同单位下的参数设置Stiffness 100000N/mm 1e8N/mExponent 1.3~1.5 1.3~1.5Damping 10~100N ·s/mm 1e6 N ·s/mPenetration 0.1mm 1e-3m图2部分内容为选定库伦摩擦时的内容，其含义如下：1) Coulomb Friction 。
虚拟样机详述Adams中接触的定义
在Adams中，有两种计算接触力的方法：补偿法和冲击函数法（两者的差别并不大）。
在此主要对使用较广的冲击函数法进行说明。
在Adams中，接触力可分解成两部分：正压力和摩擦力。
正压力使用impact 函数法进行计算，摩擦力使用Coulomb法进行计算。
接触正压力的计算模型Adams根据Hertz contact theory，采用impact函数提供的非线性等效弹簧阻尼模型作为接触力的计算模型。
根据Impact函数来计算两个构件之间的接触力时，接触力由两个部分组成：一个是由于两个构件之间的相互切入而产生的弹性力；另一个是由相对速度产生的阻尼力。
其广义形式可以表示为：F ni=Kδi e+CV i式中：F ni—法向接触力，单位为N。
K（Stiffness）—Hertz接触刚度，表示接触表面的刚度，单位为N/mm。
一般来说，刚度值越大，积分求解越困难，但是如果刚度值过小，就不能模拟两个构件之间的真实接触情况。
刚度是一个常值，应使用后面介绍的公式进行计算。
δi（Penetration Depth）—接触点的法向穿透深度，单位为mm。
注意：接触定义界面中输入的是阻尼达到最大值时的穿透深度（由碰撞动力学模型可知，两物体接触后，阻尼很快就达到最大值，且在接触过程中保持不变，因此，此时输入的穿透深度的取值应该越小越好。
同时考虑到ADAMS中的数值收敛性，一般可采用ADAMS中推荐的取值0.01 mm），并不是最大穿透深度（阻尼达到最大值后，构件之间的相互切入还可以继续）。
当接触点的法向穿透深度小于其临界值（接触定义界面中的输入值）时，阻尼系数是穿透深度的三次函数，当大于等于临界值时，阻尼值也到达其最大值，如下图所示。
e（Force Exponent）—力的指数，刚度项的贡献因子。
对于刚度比较大的接触，e>1，否则e<1。
对于金属常用1.3～1.5，对于橡胶可取2甚至3。
一般用1.5。
C（Damping）—阻尼系数，单位为N*sec/mm。
直齿轮adams接触（碰撞）仿真分析
直齿轮adams接触（碰撞）仿真分析本⼈亲做斜齿轮参数为：算得其中⼼距：153.37 传动⽐：i=3根据三相啮合⼒的计算公式算得斜齿轮受⼒为：15650.365823.523326.59t r a F N F N F N=== 齿轮参数化建模：齿轮轮齿的⽣成主要有两种：⼀，直接⽣成轮齿；⼆，切除齿槽形成轮齿。
斜齿轮的⽣成过程中，重点是渐开线和螺旋线的⽣成环节。
⾸先要确定渐开线⽅程，确保每个尺⼨都是通过参数约束的。
其次要确定螺旋线⽅程。
最后通过扫描混合（或者可变截⾯扫描）、镜像、阵列等命令创建出渐开线斜圆柱齿轮。
创建斜齿轮的参数关系：Alpha_t=atan(tan(Alpha_n)/cos(Beta)) Ha=(Ha_n+X_N)*M_NHf=(Ha_n+C_N-X_N)*M_N D=Z*M_N/cos(Beta) Db=D*cos(Alpha_t) Da=D+2*Ha Df=D-2*Hf采⽤的渐开线⽅程式：Rb=Db/2 theta=t*45x= Rb*cos(theta)+Rb*sin(theta)*theta*pi/180 y=0z= Rb*sin(theta)-Rb*cos(theta)*theta*pi/180采⽤的螺旋线⽅程式：x=D*cos(t*360*B*tan(beta)/(PI*D))/2 y=B*tz=Ds*D*sin(t*360*B*tan(beta)/(PI*D))/2上述关系式中D 是分度圆直径，DB 是基圆直径，Da 是顶圆直径，Df 是齿根圆直径，DS 表⽰斜齿轮的旋向（左旋为1，右旋为-1）。
其中螺旋线⽅程中B*tan(beta)/(PI*D)表⽰螺旋线转过的圈数。
三维模型建⽴⽤上述参数利⽤proe 建⽴齿轮三维模型并装配好，如图1,、图2所⽰图1图2将三维模型导⼊adams定义导⼊模型后，逐步进⾏：材料属性定义，添加约束，添加驱动，添加负载，添加接触⼒，然后得到仿真处理前期⼯作，如图3，图4所⽰图3图4、仿真后处理仿真后处理得到斜齿轮三个⽅向上波动图和均值。
ADAMS接触力
ADAMS 接触力ADAMS 中的接触力(contact force)可用来描述运动物体接触时的相互作用力。
在ADAMS 中有如下两类接触力：1） 二维(2D)接触：是指平面几何形体之间的相互作用(比如圆弧、曲线和点)。
2） 三维(3D)接触：是指实体之间的相互作用(比如球、圆柱、封闭的shell 、拉伸体和 旋转体)。
Contact force 运用两种不同的方法计算法向力：1)基于回归的接触算法(Restitution-base contact)。
ADAMS/Solver 用这种算法通过惩罚参数与回归系数计算接触力。
惩罚参数施加了单面约束，回归系数决定了接触时的能量损失。
2)基于碰撞函数的接触算法(IMPACT-Function-based contact)。
ADAMS/Solver 运用ADAMS 函数库中IMPACT 函数来计算接触力。
点击力库的按钮contact force ，弹出Create Contact 对话框，图1为对话框截取的部分内容：下面只对应用较广的IMPACT 型接触力的各参数作一说明，其参数如图1所示：1) Stiffness 指定材料刚度。
一般来说，刚度值越大，积分求解越困难。
2) Force Exponent 用来计算瞬时法向力中材料刚度项贡献值的指数。
通常取1.5或更 大。
其取值范围为Force Exponent 1≥，对于橡胶可取2甚至3；对于金属则常用1.3～1.5。
3) Damping 定义接触材料的阻尼属性。
取值范围为Damping 0≥，通常取刚度值的0.1~1﹪4)Penetration Depth 定义全阻尼(full damping)时的穿透值。
在零穿越值时，阻尼系数为零；ADAMS/Solver 运用三次STEP 函数求解这两点之间的阻尼系数。
其取值范围为Penetration Depth 0≥下例为某金属材料在不同单位下的参数设置Stiffness 100000N/mm 1e8N/mExponent 1.3~1.5 1.3~1.5Damping 10~100N ·s/mm 1e6 N ·s/mPenetration 0.1mm 1e-3m图2部分内容为选定库伦摩擦时的内容，其含义如下：1) Coulomb Friction 。
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内容
Adams 中接触建模技巧 描述了在 Adams 模型中存在接触力的情况下，在 建模和计算时需要考虑的主要因素，可以帮助我们
建立更容易收敛的模型及更准确的计算结果。
MSC Adams 介绍 步长 静平衡 薄壳 摩擦 复杂几何 冲击 vs.回弹 接触几何定义顺序 使用 SI2 积分器 免使用 CONSTANT_BDF 只要有可能用 2D 接触近似 接触参数（刚度、阻尼、弹性指数）
在 Adams 模型中定义了接触力的情况下，在建模和计算时需要考虑的很多因素，通过 以下各个方面的使用技巧，可以帮助我们建立更容易收敛的模型及更准确的计算结果：
步长 在模型中定义有接触力的情况下，使用相对大的步长运行仿真将导致收敛问题使接触计算困 难。在积分步长内大的位移（特别是转动位移）会导致明显的不连续。仿真时把 hmax 参数设置 为相对小的值可以帮助一些模型通过限制预测产生的位移，从而使计算更容易收敛。 静平衡 在包含有接触的模型中进行静平衡求解是非常困难的，使用好的建模技术比如如果预计对象 在静平衡时是接触状态，那么确保对象在建模初始配置下也是接触状态。如果不可行，那么对象与接触位 置很接近,这样在静平衡迭代过程中可以更容易检测到接触。使用合适的 TLIM 及 ALIM 求解参数设置也 能限制扰动帮助找到静平衡位置。如果很难找到静力平衡那么可以对模型使用动力平衡方法。 薄壳 在一个求解步中，Adams 会执行多个积分步来满足预测校正的要求，如果输入的几何厚度 很薄，那就有可能出现一个几何完全穿透到另一个几何中，导致无效的交叉体积的计算。这可以导致 错过接触,穿或生成异常高的接触力。减少 hmax 可以帮助防止这个问题。 摩擦 摩擦的计算是高度非连续的，可能导致数值收敛问题，特别是在相对低速的状态下。摩擦计 算困难将加重已经困难的接触计算。只要有可能首先运行模型不考虑接触的摩擦，运行成功后再考 虑摩擦的影响。如果附加的接触力导致数值计算困难或仿真速度缓慢。那么可以尝试增加摩擦设 置中的 STICTION_TRANSITION_VELOCITY 和 FRICTION_TRANSITION_VELOCITY 参数， 也可以减小摩擦系数，这都将有助于积分收敛。 复杂几何 从几何生成器获取接触几何交集信息的时间直接与给定几何的复杂程度相关。有些方法将几何限制， 尽可能避免不必要的访问，但复杂的几何任然会很大程度影响仿真。考虑预估接触几何对之间的实际接触 区域，将跟据可能接触几何区域对几何体进行修剪或分割，接触定义时只引入分割后可能产生接触的几何
1些几何基元之间的接触计算采 用了更快的计算方法。
冲击 vs.回弹 在没有办法获取冲击参数的情况下，可提供回弹系数的方式，并且回弹值是通过物理实验或 从材料特性中获得。通常冲击的方法数值连续性更好并且可以获得更快的仿真结果。另外冲击方 法提供了更多对接触行为的控制，包括阻尼，弹性力指数等，这将帮助我们调整出数值上满意的 结果。通常，回弹系数的方法只用在回弹系数可以获得而冲击参数无法获得的情况。对于给定几 何，如果有一个方法可以用来辅助或确定冲击参数,那么就应该冲击方法。 接触几何定义顺序 有时候基于接触几何定义的顺序不同，两个几何的相对速度及参与接触的两个几何的复杂程 度将提供更好的数值条件。如果，模型计算困难，对有些情况调整几何(IGEOM - JGEOM)的顺 序能够使计算得到改进。如果计算结果不同，那么它可能是计算公差设置太大，收紧误差公差应该 可以得到收敛结果。 使用SI2积分器 SI2积分器计算可以得到更好的速度，由此生成更好的没有尖波的加速度结果。这些加速度 尖波会对接触行为产生不利的影响，因此SI2积分器对于大部分接触模型是最好的选择。 避免使用 CONSTANT_BDF CONSTANT_BDF 积分器是用来做早期设计过程中仿真计算的，其增加鲁棒性而牺牲准确 性，包含有接触的模型使用 CONSTANT_BDF 计算得到的结果很差。虽然模型运行鲁班性很好， 但接触丢失的现象经常发生。 只要有可能用 2D 接触近似 只要有可能，使用 2D 元素来定义接触，如点对线、线对线或定义 SFORCE, VFORCE,或 GFORCE 元素时，使用 IMPACT 函数。 接触参数（刚度、阻尼、弹性指数） 考虑机械系统中每个部件的质量和惯量及接触体碰撞后的相对移动速度。基于此，来确定接 触参数定义的值是合适的。
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