adams振动分析实例中文版
adams振动分析实例中文版
1.问题描述研究太阳能板展开前和卫星或火箭分离前卫星的运行。
研究其发射振动环境及其对卫星各部件的影响。
2.待解决的问题在发射过程中，运载火箭给敏感部分航天器部件以高载荷。
每个航天器部件和子系统必学设计成能够承受这些高载荷。
这就会带来附加的质量，花费高、降低整体性能。
更好的选择是设计运载火箭适配器（launch vehicle adapter）结构。
这部分，将设计一个（launch vehicle adapter）的隔离mount，以在有效频率范围降低发射震动传到敏感部件的部分。
关心的敏感部件在太阳能板上，对70-100HZ的输入很敏感，尤其是垂直于板方向的。
三个bushings将launch vehicle adapter和火箭连接起来。
Bushing的刚度和阻尼影响70-100HZ范围传递的震动载荷。
所以设计问题如下：找到运载火箭适配器系统理想刚度和阻尼从而达到以下目的：传到航天器的垂直加速度不被放大；70-100HZ传递的水平加速度最小。
3.将要学习的Step1——build：在adams中已存在的模型上添加输入通道和振动执行器来时系统振动，添加输出通道测量响应。
Step2——test:定义输入范围并运行一个振动分析来获得自由和强迫振动响应。
Step3——review：对自由振动观察模态振型和瞬态响应，对强迫振动，观察整体响应动画，传递函数。
Step4——improve：在横向添加力并检查传递加速度，改变bushing的刚度阻尼并将结果作比较。
添加频域测量供后续设计研究和优化使用。
3.1需创建的东西：振动执行器、输入通道、输出通道完全非线性模型打开模型在install dir/vibration/examples/tutorial satellite 文件夹下可将其复制到工作木录。
加载Adams/vibration模块：Tools/ plugin Manager.仿真卫星模型：仿真看其是否工作正常，仿真之前关掉重力，这个仿真太阳能板在太空中的位置。
基于ＡＤＡＭＳ的混凝土振动搅拌机振动特性分析
Ｄ＝Ａｇω２
（１）
式中：振动传动轴驱动角频率 ω＝２πｆ是振动参
数之一，激振器振幅 Ａ等于振动轴上偏心轴径的偏
心距 ｅ，ｇ为重力加速度。
理论上，混 凝 土 进 行 振 动 搅 拌 时 的 振 动 强 度 越
０ 引言
混凝土是胶凝材料将骨料胶结而成的固体复合 材料，是建筑工程和道路施工的主要材料，其均匀度 和强度是最重要的性能评价指标［１］。在搅拌振动的 过程中，对混合料施加振动，有效降低了混合料的内 摩擦力和黏聚力，破坏水泥颗粒的聚集状态，加快水 泥等胶凝材料的水化反应，使混凝土在宏观和微观都 能快速达到 均 匀 ［２］。 Ｌｏｂａｎｏｖｅｔａｌ．［３］分 析 了 振 动 参 数与混合料塑性黏度和剪切应力的关系，推导出振动 对混合料状态的影响方程。刘慧明［４］对双卧轴振动 搅拌机的振动分布情况进行研究，通过试验测试和模
图 ２ 振动搅拌装置测点分布图
２２ 添加约束和驱动 模型导入 ＡＤＡＭＳ后，各个零件是独立状态，需
要对每个部件进行连接，组成一个机械系统。将单轴 振动搅拌装置三维模型以 Ｐａｒａｓｏｌｉｄ格式导入 ＡＤＡＭＳ 中，添加各零件材料为 ｓｔｅｅｌ，给模型添加运动副，两端 关节轴承的内外圈添加球铰副。在振动轴与振动轴 承座之间添加轴承模块，轴承与轴和轴承座之间的碰 撞接触使用 ＡＤＡＭＳ中的冲击函数法进行模拟计算。
１１ 搅拌机工作原理 振动搅拌机搅拌装置分为搅拌端和振动端。在
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(
) !* !! １—振动驱动电机；２—振动传动轴；３—支承轴承；４—偏心轴承座；５—激振器；６—振 动端轴承；７—搅拌端轴承；８—搅拌驱动电机；９—搅拌轴；１０—搅拌缸；１１—拌臂及叶片。 图 １ 振动搅拌装置简图
基于ADAMS的柔性传动轴系扭转振动分析
=
( 1)
确定发动机谐次 r 的范围采用以下公式 60 ωi 60 ωi ・ ≤r ≤ π・ π 2 nmax 2 nmin
( 2)
式中 , nmax 、 nmin分别为发动机最高 、 最低工作转速 。 通过式 ( 1) 、 式 ( 2) 可以看出 , 在动力传动轴系转动 过程中 , 当发动机升速或者降速时 , 轴系将会遇到多个 临界转速 , 即会发生多次共振 。但在升速或者降速过 程中短时间通过临界转速不会建立起共振工况 。因此 需要关注的是在发动机工作转速范围内出现的临界转 速 , 尤其是发动机激振力矩幅值较大的谐次对应的临
2. 2 仿真测试
由于机车传动轴的扭转振动在运转过程中属于强 迫振动 , 而且发动机内部激振很复杂 , 所以在仿真过程 中计算机不可能模拟发动机的激振过程 。本文在仿真 过程中采用的测试方法为给系统一单位力 δ, 然后测 试系统的自由扭转振动情况[ 7 ] 。通过仿真软件对系统
为了准确反映传动轴系各个部件的相互关系 , 根 据零件的二维图纸和技术参数 , 将它们的实际运动关 系简化成 ADAMS 中的理想约束 , 组装成一个完整的轴 系 。传动系统模型总成如图 4 所示 。
第 31 卷 第 6 期 基于 ADAMS 的柔性传动轴系扭转振动分析 79
①假设传动系统中各构件之间的装配误差为零 , 即忽略各构件之间的装配误差 。 ②假设传动系统各构件之间的摩擦力为零 , 即忽 略各构件之间的摩擦力 。 ③假设所有构件均为匀质构件 , 构件的轴心偏心 距为零 , 即忽略构件由于偏心引起的横向振动 。 ④假设液力变矩器端的阻尼为零 , 弹簧的阻尼为 零。 ⑤假设振源只有发动机 , 即忽略整车其余部分传 来的振动 。 1. 2. 3 建立构件柔性体模型 要在多体动力学分析中建立模型的柔性体 , 则必 须先对各个构件进行有限元分析 , 得到其各阶振型和 固有频率 ,然后利用模态中性文件 (MNF) ,导入多体系 统中 , 实现构件的柔性化 。本文采用 ADAMS/ Flex 模 块的构件网格模式 ( Geometry) ,首先定义好柔性体的附 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 , 就可以生成模态中性文件 。图 1 、 图 2、 图 3 所示为飞轮 、 前联轴节 、 齿轮轴有限元模型 , 表 1 为其构件的前 6 阶模态对应的固有频率 。
基于ADAMS的汽车悬架的振动分析
基于ADAMS的汽车悬架的振动分析万茂林;张光慧;郭明【摘要】汽车在使用一段时间后,由于各种原因,车轮会失去动态平衡,汽车在车轮不平衡的状态下行驶,对汽车悬架有较大影响.通过在ADAMS中建立双横臂独立悬架的模型,对悬架进行振动分析,分析悬架在自由状态和在轮胎不平衡状态下的振动情况.【期刊名称】《汽车零部件》【年(卷),期】2012(000)008【总页数】3页(P82-83,85)【关键词】车轮;ADAMS;不平衡;振动分析【作者】万茂林;张光慧;郭明【作者单位】武汉理工大学汽车工程学院,湖北武汉430070;合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽合肥230009;武汉理工大学汽车工程学院,湖北武汉430070【正文语种】中文0 引言悬架是保证车轮或车桥与汽车承载系统之间具有弹性联系并能传递载荷、缓和冲击、衰减振动以及调节汽车行驶中车身位置等有关装置的总称。
悬架是现代汽车的重要组成之一，悬架的性能的好坏将直接影响到汽车在行驶过程中的操纵稳定性和平顺性。
同样也将影响到汽车使用者的主观评价。
汽车在行驶时，由于车轮与路面之间的动载荷，会影响到车轮的附着效应，因而也会影响到汽车的安全性。
当车轮在高速运转时，处于不平衡状态下，会导致车辆在行驶中产生车轮抖动、方向盘震动的现象。
另外，悬架性能还会引起车身姿态发生变化(侧倾或俯仰)，也会影响到行车的安全和使乘客感到不舒适。
由此可见，悬架性能对汽车的各个方面的性能很关键。
在文中将使用ADAMS 软件研究在汽车使用过程中，由于各种原因导致的车轮在高速转动中失去平衡状态对悬架系统的振动影响。
其中导致车轮在高速运转过程中失去平衡的原因有以下几种：(1) 车轮定位不当，尤其是前束和主销倾角。
(2) 轮胎和轮辋以及挡圈等因几何形状失准或密度不均匀而先天形成的重心偏离。
(3) 高速行驶中制动抱死而引起的纵向和横向滑移，会造成局部的不均匀磨损。
(4) 车轮碰撞造成的变形引起的质心位移。
基于ADAMS振动仿真的动传系统振动问题整改
基于ADAMS振动仿真的动传系统振动问题整改摘要：某牵引车在重载10Km/h左右车速爬坡时出现变速箱抖动大问题，需要整改。
在ADAMS中建立仿真模型，复现了问题，并确定了整改目标。
通过仿真对比分析，确定最佳措施，实车整改验证显示整改措施有效，问题得以解决。
该案例是运用ADAMS仿真分析技术成功解决了该振动问题。
关键词：动力传动系统；ADAMS；振动前言*某牵引车在重载以10km/h左右车速爬坡时出现变速箱振动大的问题。
实车现场测试结果如下图1所示（变速箱上振动加速度，单位：m/s²，下同）：图1故障工况测试结果结果显示故障工况下Z向的振动加速度有明显峰值，且远大于X、Y向振动峰值；相同车速下平路工况进行测试，结果显示振动峰值仅为爬坡时峰值的1/5~1/6。
1 理论分析此车型的传动轴采用不等速万向节连接，传动轴转动时会产生2阶振动，2阶振动大小跟传动轴夹角及传递的扭矩大小有关[2]，在固有模态分析的基础上，进行激励频域响应分析，提取变速箱的振动各方向响应。
频率响应分析结果如下图2所示。
图2系统振动频域响应分析结果上图显示变速箱的z向振动在7.8Hz处出现了大的峰值，且Z向的响应远大于X、Y向响应；与实际测试结果（见图1）也一致。
采用如下计算公式可以计算出1阶频率。
式中，n传动轴理论平均转速；R驱动轮滚动半径 0.496 m；V行车速度10Km/h；i是驱动桥总传动比：4.11。
2阶为一阶频率的2倍：约为7.34Hz，此频率与测试出现的振动频率7.5Hz非常接近。
经计算在相同车速下，爬坡时传动轴输出扭矩是平路工况11倍左右，因此会导致爬坡时变速箱振动加速度明显加大。
同时由于在此频率下出现了振动峰值，判断动力传动的悬置系统某一阶固有频率可能接近于此7.5Hz。
2 系统固有模态仿真分析在ADAMS中建立如下的振动仿真分析模型如图3所示。
图3动力传动系统振动仿真分析模型如上图所示，在ADAMS中建仿真分析模型已经实际的动力传动及模型参数（发动机、变速箱、传动轴质量及惯性参数和悬置参数，及传动轴夹角）。
基于ADAMS的柔性基础振动系统隔振性能分析
在 ADAM S进行动力学分析后 ,可生成有限元软件
使用的载荷文件 (即. lod文件 ) ,利用此文件可向有限
元软件输出动力学仿真后的载荷谱和位移谱信息 。有
限元可直接调用此文件生成有限元分析中力的边界条
件 ,以进行应力 、应变以及疲劳寿命的评估分析和研
究 ,这样可得到基于精确动力学仿真结果的应力应变
分析结果 ,提高计算精度 。可见 , ADAM S软件与有限
元软件结合 ,能很好地研究刚柔耦合动力系统的静态
与动态特性 。本文选用的有限元软件为 ANSYS。
2 柔性基础隔振系统频域分析
ADAM S软 件带 有振 动分 析模块 ADAM S \ V ibra2 tion,利 用该 模块 , 能 对 ADAM S 模型 进行频 域分 析 。 ADAM S \V ibration对于非线性因素的处理是在系统工 作点附近对其进行线性化 ,因此严格来说 , ADAM S \V i2 bration模块并不适合研究非线性系统 。本节所作的频 域分析均是将非线性隔振系统在其平衡点处进行线性 化后进行的 。
图 3所示为柔性基础上隔振系统的振级落差曲 线 ,图中虚线为被隔振设备上各测点加速度信号的平 均功率谱密度 ,点划线为柔性基础上各测点加速度信 号的平均功率谱密度 ,实线为两者之差 ,即振级落差曲 线 。从图上可以看出 , 5. 74 Hz与 10. 54 Hz为系统在 竖直方向存在的两阶刚体运动固有频率 。根据基于刚
为振级落差方法 。本文采用加速度振级落差作为评价
隔振系统性能的指标 ,并讨论系统参数对隔振性能的影 响。本章若无特别说明 ,加速度级均以 1 mm / s2为参考 值 ,位移的功率谱均以 1 mm为参考值来得到分贝值 。
对于如图 1 所示的柔性基础隔振系统 ,利用 AD2 AM S \V ibration模块在被隔振设备 1质心处设置激振器 1,从 1 Hz至 1 000 Hz作正弦扫描 ,力幅值为 2 000 N; 在被隔振设备 2质心处设置激振器 2,同样从 1 Hz至 1 000 Hz作正弦扫描 ,力幅值为 3 000 N;在柔性基础上 各个隔振器附近均匀设置 9个输出通道以测量基座的 加速度 。在被隔振设备 1与 2上各设置 5个输出通道 测量被隔振设备振动加速度级 。
基于ADAMS_Vibration的曲轴受迫振动分析
河北科技师范学院学报 第25卷第2期,2011年6月Journa l of H ebe iN o r ma lU n i ve rs i ty o f Science&T echno l ogy V o.l25N o.2Jun,2011基于ADA M S/V ibrati on的曲轴受迫振动分析马淑英,陈立东,刘荣昌,陈建伟(河北科技师范学院机电工程学院,河北秦皇岛,066600)摘要:在对刚柔耦合曲轴系模型建立的基础上,给出了曲轴受迫振动的分析方法,利用A da m s/V i brati on软件对给定载荷条件下的曲轴扭转振动进行了动态仿真,仿真计算结果表明,在曲轴圆角处的位移和速度有一突变,说明在圆角处易产生变形,与实际相符。
关键词:曲轴;ADAM S;振动分析;振动模型中图分类号:TK422 文献标志码:A 文章编号:1672-7983(2011)02-0050-06曲轴系统作为发动机上主要的运动部件,它的性能优劣直接关系到发动机乃至整车的性能、可靠性和寿命。
曲轴系的振动是引发内燃机振动的主要因素。
曲轴上作用有大小、方向周期性变化的切向和法向作用力,故曲轴会产生扭转振动[1]。
由于曲轴较长,扭转刚度较小,且曲轴系的转动惯量较大,故曲轴扭转振动频率较低,在发动机工作转速范围内容易产生共振,从而引起较大噪声、加剧其它零件的磨损,甚至导致曲轴折断。
曲轴的振动本质上是三维形式的振动,不仅扭转振动是人们研究的主要内容之一,弯曲振动、纵向振动也成为研究的重要内容[2]。
因此,开展轴系多维振动的机理与控制方法的研究既有较高的学术价值,又有明确的工程应用意义。
1 曲轴的振动分析方法由于曲轴的结构和受力情况都比较复杂,在计算曲轴轴系的振动特性时,一般都要将轴系简化为比较简单的力学模型,以便于求解。
早期的曲轴振动研究主要采用离散化方法,并将曲轴振动作为纯扭转振动处理。
目前,多采用H o lzer法、传递矩阵法、有限元法、弹性波法、模态分析法等曲轴振动分析方法,其中传递矩阵法因计算方便快速应用最广,有限元法因计算精度高而受人青睐,弹性波传播法兼具上述两种方法的特点,开始被引入曲轴振动计算[3]。
基于ADAMS的微型摆式内燃机振动特性分析
（ 煤炭科 学研究 总院 太原 研究 院 ， 太原 ０ ００ ） ３ ０６
Ａｎ ｌｓｓ ｏ ｉ ｒ ｔ ｎ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｔ ｓ ｏ ｃ ｏ ｆｅ ｉｔ ｎ ａｙ ｉ ｎ ｖ ｂ ａ ｉ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉ ｉ ｆｍｉｒ ｒ ｅ ｐｓ ｏ ｏ Ｓｃ
●
－
一
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Ｆｅ ｕｎ ｙＨｚ ｒｑ ｅ ｃ（ ）
图 ３运动学激振器
２ 建立微 型摆式 内燃机 的振动模 型
Ｔｍｅ ｓｃ ｉ （ｅ ）
２． 建 立微型摆 式 内燃 机的输入 通道 １
图 １微型摆式内燃机在工作过程中受到在水平方向上的激励
－
将图 １ ２中的力作为边彳 振动分析的激振力 ，将激振力施 和 亍
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ： ｂｒ ｔｏ ｃ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ； ｉｒ ｒ ｅｓ ｎｇ ｐ ｓ ｏ ｅ ｉ ； ｄｓ Ｖｉ ａ ｉ ｎ ｈａ ａ ｔ ｒ ｓｉ ｓ Ｍ ｃ ｏ ｆ ｅ ｗｉ ｉｔ ｎ ｎｇ ｎｅ ＡＤＡＭ Ｓ
中 图分 类 号 ｉＨ１ 文 献标 识码 ： Ｔ ６ Ａ
１ 引言
ｃｔｎ ｃａｉ ｈｃ ａａｅｏｒｍ ｃａｉ ， ｈｃ ０ ｐｅ ｅｔｈ ｒｃｓｅ ｓｕｅｉ ， ｕ ｉ ｍ ｈ ｓ ｗ ｉ ｉ ａ ｒ ｌ ｌ ａ ｍ ｈ ｓ ｗ ｉ Ｃ１ｉ ｌ ｎ ｅｐｏｅｓｓ对 ｑｅｚｎ ｔ ｇｅ ｎ ｍ ｈｓ ｐ ｌ ｇ ｅ ｎ ｍ ｈ ＂ｍ ｍ ｔ ｔ ｇ ｓａｉｇ ｄｃｔｎ ｔｔｅ Ｏｌ ｍ ．ｈ ｕａｐｏｅｓｄｂ ｅｏ７ｒｓ ｏｏｌｇｏ ｐ ａａｃ ．ｕ 一 ｈｐｎ ａ ｕｔｇａ ｈ ｌｅｔ ｅ ｅ ｇｒ ｒｃｓｅ ｔ ｆ， ｔｎｙ ｏｄｉ ａ ｅｒ ｅｂｔ ｎ ｉ Ｓｚ ｉ Ｔ ｓ ｙ ｈ ７ｅ ｉｎ ｎｐ ｎ
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1.问题描述
研究太阳能板展开前和卫星或火箭分离前卫星的运行。
研究其发射振动环境及其对卫星各部件的影响。
2.待解决的问题
在发射过程中，运载火箭给敏感部分航天器部件以高载荷。
每个航天器部件和子系统必学设计成能够承受这些高载荷。
这就会带来附加的质量，花费高、降低整体性能。
更好的选择是设计运载火箭适配器（launch vehicle adapter）结构。
这部分，将设计一个（launch vehicle adapter）的隔离mount，以在有效频率范围降低发射震动传到敏感部件的部分。
关心的敏感部件在太阳能板上，对70-100HZ的输入很敏感，尤其是垂直于板方向的。
三个bushings将launch vehicle adapter和火箭连接起来。
Bushing的刚度和阻尼影响70-100HZ范围传递的震动载荷。
所以设计问题如下：
找到运载火箭适配器系统理想刚度和阻尼从而达到以下目的：
传到航天器的垂直加速度不被放大；
70-100HZ传递的水平加速度最小。
3.将要学习的
Step1——build：在adams中已存在的模型上添加输入通道和振动执行器来时系统振动，添加输出通道测量响应。
Step2——test:定义输入范围并运行一个振动分析来获得自由和强迫振动响应。
Step3——review：对自由振动观察模态振型和瞬态响应，对强迫振动，观察整体响应动画，传递函数。
Step4——improve：在横向添加力并检查传递加速度，改变bushing的刚度阻尼并将结果作比较。
添加频域测量供后续设计研究和优化使用。
需创建的东西：振动执行器、输入通道、输出通道
完全非线性模型
打开模型在install dir/vibration/examples/tutorial satellite 文件夹下可将其复制到工作木录。
加载Adams/vibration模块：Tools/ plugin Manager.
仿真卫星模型：仿真看其是否工作正常，仿真之前关掉重力，这个仿真太阳能板在太空中的位置。
关掉重力：Settings—— Gravity ；
仿真：tool面板——simulation ，设置仿真时间是15s，步长为500；点击，将停在仿真后mode
返回最初的模型状态：点击，把重力打开，这时模型回到振动分析准确的发射状态。
创建输入通道：payload adapter中心创建两个输入通道（全局x和y方向）并为其创建振动执行器。
输入通道给系统提供通道，可以用来：plot频率响应，使用振动执行器
（加载力、位移、速度、加速度）驱动系统。
当以PSD形式输入时一个典型的设计可能需要输入加速度水平是 g2/Hz，
我们将采用一个等效力normalized to a value of 1的输入，因为我
们只对不同频率的相对加速度感兴趣。
2个振动执行器，输入正弦波，相互垂直x和y方向。
第三个振动执行器将添加一个y方向1g的垂直加速度。
最后检查振动
执行器。
创建输入通道和振动执行器：
vibration—build—input channel
创建输出通道：输出端口
Vibration—— Build—— Output Channel—— New.
4.测试模型
创建运行振动分析
强迫振动给模型设置振动参考配置，当你创建振动分析时，Adams制定输入和输出位置。
这些位置在运行振动时被使用。
在强迫振动分析前自动进行自由振动分析。
5.评估模型
采用Adams/postprocessor研究分析得到的数据
5.1查看表格结果
Vibration——review——display eigenvalue table
若有不稳定的值会高亮显示，表中都是稳定的。
5.2To view the table of modal coordinates:
Vibration—— Review——Display Modal Info Table.
激励下的modal coordinates
显示16阶模态被该频率下y方向的力激发的震动大小。