ADAMS 动力学分析软件教程
[工学]机械软件第三章ADAMS软件操作
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ADAMS/PostProcessor
可以完成仿真分析的后处理。 1. 它可以回放仿真结果; 2. 绘制各种分析曲线; 3. 对仿真分析曲线进行一些数学和统计计算； 4.可以输入实验数据绘制试验曲线，同仿真结 果进行比较； 5.可以进行分析结果曲线图的各种编辑。
ADAMS/PostProcessor
两个部分：
上部：建模、仿真工具和后处理工具。 下部：视图工具。 相关操作： 小三角形： 设置浮动命令板：右键选择 放弃当前选择：按Esc键，或选择
命令菜单方式
包括ADAMS/View的全部命令。 命令快捷键。
弹出式菜单
ADAMS/View在许多场合都设计有弹出式菜 单，包括：
建模过程中的各种对象； 输入对话框中的文本输入栏； 后处理的各种对象。
文件较大,为二进制格式(不可读取) 可包含多个 model !!!
ADAMS/View Command files (.cmd)
只包括 model 原件与其属性 文件较小, 为文字格式(可读取)，可跨平台 只包含一个model !!!
ADAMS 可输入/出的文件格式还有 :
ADAMS/Solver 输入文档 (.adm) 几何模型交换文件 (STEP, IGES, DXF, DWG,
数据分析工具列 数据处理工具列
返回ADAMS/view
第四章 ADAMS/View基本使用方法
一、启动ADAMS/View程序
四种不同的选择方式： “Create a new model” ——产生新的样机模型数据库 “Open an existing database” ——打开已保存的数据库 “Import a file” ——输入ADAMS文件 “Exit” ——退出ADAMS
ADAMS从入门到精通
ADAMS主模块：
ADAMS基本应用程序
ADAMS/View
ADAMS/Solver
ADAMS/PostProcessor
基本环境
求解器
后处理
Mechanism /Pro
/Driver /Hydraulics
/Animation
/Driveline
/Car
ADAMS 附加程序模块
/Control
启动时的ADAMS/View主窗口：
窗口名称栏 主工 具箱 菜单栏 快捷工 具栏
欢迎 窗口
工作屏 幕区
视图方向
状态栏
3.4 ADAMS/View程序屏幕
1. 2. 3. 4. 5. 6.
ADAMS/View主窗口部分功能如下： 主工具箱—展示各种常用命令的快捷键； 命令菜单栏—包括了ADAMS/View程序的全部命 令； 快捷工具栏—设置了一些最基本的文件和编辑 命令的快捷按钮； 工作屏幕区—显示样机模型的区域； 工作栅格—在工作区显示栅格的目的是利于建 模； 状态栏—显示操作过程中的各种信息和提示；
/Байду номын сангаасail
/Flex
/Exchange /Tire
/Linear
ADAMS/View： 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。 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。
国际标准化组织已经制定了大量的相关标准，以用于汽 车的可操作性测试，主要有： （1）用于紧急换道驾驶测试的ISO TR 3888 标准； （2）用于直线刹车测试的ISO 6957标准； （3） 以正弦曲线作为输入，对汽车瞬态开环响应进 行测试的ISO TR 8725 标准； （4）ISO 4138标准、ISO 7401标准、ISO TC 108/253
ADAMS_从入门到精通
启动时的ADAMS/View主窗口：
窗口名称栏 主工 具箱 菜单栏 快捷工 具栏
欢迎 窗口
工作屏 幕区
视图方向
状态栏
3.4 ADAMS/View程序屏幕
1. 2.
3.
4. 5.
6.
ADAMS/View主窗口部分功能如下： 主工具箱—展示各种常用命令的快捷键； 命令菜单栏—包括了ADAMS/View程序的全部 命令； 快捷工具栏—设置了一些最基本的文件和编辑 命令的快捷按钮； 工作屏幕区—显示样机模型的区域； 工作栅格—在工作区显示栅格的目的是利于建 模； 状态栏—显示操作过程中的各种信息和提示；
ADAMS--虚拟样机从入门到精 通
介绍内容:
1. 2. 3.
4.
5. 6. 7. 8.
软件简介 软件基础知识 ADAMS软件操作初步 虚拟样机几何建模 约束机构 施加载荷 ADAMS/View建模的相关技术 样机仿真分析及调试
9.
10.
11.
仿真结果后处理 参数化建模与设计 样机的参数化分析
第 1章
ADAMS主模块：
ADAMS基本应用程序
ADAMS/View
ADAMS/Solver
ADAMS/PostProcessor
基本环境
求解器
后处理
Mechanism /Pro
/Driver /Hydraulics
/Animation
/Driveline
/Car
ADAMS 附加程序模块
/Control
另一方面，又是虚拟样机分析开发工具， 其开放性的程序结构和多种接口，可以成 为特殊行业用户进行特殊类型虚拟样机分 析的二次开发工具平台。 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。 用户不仅可以采用通用模块对一般的机械 系统进行仿真，而且可以采用专用模块针 对特定工业应用领域的问题进行快速有效 的建模与仿真分析。
机械原理操作指导书(adams)
常用机构的计算机建模与仿真虚拟样机技术是随着计算机技术的发展而迅速发展起来的一项计算机辅助工程（CAE）技术。
利用该技术，工程技术人员在计算机可以创建各种样机模型，对样机的性能进行动态分析，并提出修改方案，这将大大缩短了产品的开发周期，节约产品的开发成本。
目前，支持计算机动画演示、验证的软件很多，如UG、Pro/E、Solidworks 等，它们都可以实现参数化仿真。
此外，还可以用户AutoCAD建模，再用3Dmax渲染，但这种方法仅能作动画演示，而不能实现仿真。
下面集中介绍ADAMS在常用机构仿真分析中的应用。
机械系统动力学自动分析软件ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System ）由美国MDI公司开发，是目前世界上应用最广泛的一种机械系统动力学和动力学仿真软件。
从简单的齿轮结构、连杆机构到复杂的车辆、飞机、卫星、甚至人体，都可以利用ADAMS进行仿真。
ADAMS 软件具有以下特点：●形象直观：利用交换互式图形建立机械系统三维参数化模型。
●功能强大：分析类型包括运动学、动力学、线性、非线性、刚体、非刚体，还可以进行变参量设计和优化设计。
●求解迅速：具有先进的数值分析技术和强有力的求解器，使求解快速准确。
●输出自动：仿真结果可自动显示动画和曲线图形。
ADAMS 软件的核心模块主要由用户界面模型（ADAMS/View）、求解器模块（ADAMS/Solver）和专业后处理模块（ADAMS/Postprocessor）组成。
ADAMS/View 是一个强大的建模和仿真应用环境，应用ADAMS/View可以建立和修改机械系统的样机模型，并进行仿真和动画显示。
ADAMS/Solver 用来自动形成样机的各种数学方程，并提供计算结果和输出相应的信息。
ADAMS/Postprocessor用来对ADAMS/View的仿真结果进行处理，输出各种数据曲线、高性能动画等，使用户可以方便迅速地处理ADAMS的仿真结果。
ADAMS操作与实例解析
ADAMS操作与实例解析ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）是一种常用的机械系统动力学仿真与分析软件，可以用于模拟和优化各种机械系统，包括汽车、飞机、船舶、机械臂等。
在这篇文章中，将介绍ADAMS的操作流程以及一些实例解析。
1.建模：ADAMS提供了丰富的建模工具，可以通过创建零件模型来构建机械系统的模型。
用户可以直接导入CAD文件或者通过ADAMS的建模工具手动创建零件模型。
在建模过程中，用户需要定义每个零件的几何特征和物理性质。
2.装配：在建模完成后，需要对所有的零件进行装配操作。
用户可以使用简单的拖拽操作将零件放置到正确的位置，并设置它们之间的连接关系。
ADAMS提供了多种连接方式，包括球接头、铰接、滑动接头等。
3.定义运动：一旦完成了装配操作，用户需要为机械系统定义运动。
ADAMS支持多种运动方式，包括平移、旋转、摆动等。
用户可以通过设置零件的运动公式或者直接拖动零件使其运动。
4.分析：定义了机械系统的运动后，可以进行多种分析，如运动模拟、动力学分析、碰撞检测等。
ADAMS提供了丰富的分析工具和图表，可以帮助用户研究机械系统的性能和优化设计。
接下来，将通过两个实例来解析ADAMS的应用。
实例一：汽车悬挂系统分析假设我们要分析一种新型的汽车悬挂系统的性能。
首先，我们需要在ADAMS中建立一个悬挂系统的模型，包括车轮、悬挂臂、弹簧等零件。
然后，通过调整零件的连接关系和运动方式，定义悬挂系统的运动。
接着，我们可以进行动力学分析，如行驶过程中的减震性能测试、路面不平度下的车辆响应等。
通过观察ADAMS提供的图表和动画，我们可以评估悬挂系统的性能，并优化设计。
实例二：机器人臂运动规划假设我们要设计一个机械臂，能够完成复杂的运动任务，如抓取物体、放置物体等。
首先，我们需要建立机械臂的模型，包括关节、链接件等零件，并设置它们之间的运动关系。
ADAMS简单教程(上)
设定重力
欲设定重力… 使用 主菜单
Settings | Gravity
ADAMS简单教程
-Chapter 3: 环境介绍
山东大学机械工程学院
3.2 ADAMS/View 视窗布置
ADAMS/View… 主工具箱 建模与仿真 单击鼠标右 键可打开其 它工具 控制工具箱 显示功能的 变更决定于 你在主工具 箱中所选取 的指令而具 更不同的画 面 坐标系
ADAMS简单教程 -Chapter 1: 软件介绍
山东大学机械工程学院
2.1 机械系统的组成 ☺机械系统的组成
零件 零件 运动副 零件 零件 零件 静联接 构件 机构 静联接 构件
11
机构 机器
零件
ADAMS简单教程
-Chapter 2: 基本知识
山东大学机械工程学院
2.2 自由度
12
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。
可以把标记分为固定标记和浮动标记两类。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。
ADAMS简单教程
-Chapter 2: 基本知识
山东大学机械工程学院
2.4 坐标轴旋转 ( Euler Angles)
R2005
教材编号：ADAMS-20060420-1
ADAMS ®
简单教程
高阶机械系统动态分析软件
Multi-body Simulation System
ADAMS Basic Training
教程目录
ADAMS基础培训教程ADAMS实例教程新手必备
ADAMS基础培训教程ADAMS实例教程新手必备
该软件是美国机械动力公司(Mechanical Dynamics Inc.)(现已并入美国MSC 公司)开
发的虚拟样机分析软件。
ADAMS已经被全世zhidao界各行各业的数百家主要制造商采用。
机械系统动力学仿真分析软件 ADAMS 可以直接创建完全参数化的机械系统几何模型，也可以使用从其他 CAD 软件（如： Pro/ENGINEER）传过来的造型逼真的几
何模型；然后
在几何模型上施加约束、力/力矩和运动激励；最后对机械系统进行交互式的动力
学仿真分析，在系统水平上真实地预测机械结构的工作性能，实现系统水平的最
优设计。
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,
如表3-1所示.用户不仅可以采用通用模块对一般的机械系统进行仿真,而且可以采
用专用模块针对特定工业应用领域的问题进行快速有效的建模与仿真分析.
本套教程不是教科书，不会玩弄概念，而是力求口语化和通俗化，让读者尽快入门，能让您高效率的学习进阶。
绝对不是网上那些烂大街的教程，浪费大家的宝贵时间。
教程不需要多，一套精品就够了。
教程部分截图：
学习是一个过程，只要学习就会有挑战。
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第4章ADAMS软件算法基本理论-(陈立平)机械系统动力学分析及ADAMS应用
第4章ADAMS软件基本算法本章主要介绍ADAMS软件的基本算法，包括ADAMS建模中的一些基本概念、运动学分析算法、动力学分析算法、静力学分析及线性化分析算法以及ADAMS软件积分器介绍。
通过本章的学习可以对ADAMS软件的基本算法有较深入的了解，为今后合理选择积分器进行仿真分析提供理论基础，为更好地使用ADAMS打下良好的理论基础。
4.1 ADAMS建模基础ADAMS利用带拉格朗日乘子的第一类拉格朗日方程导出――最大数量坐标的微分－代数方程（DAE）。
它选取系统内每个刚体质心在惯性参考系中的三个直角坐标和确定刚体方位的三个欧拉角作为笛卡尔广义坐标，用带乘子的拉格朗日第一类方程处理具有多余坐标的完整约束系统或非完整约束系统，导出以笛卡尔广义坐标为变量的动力学方程。
4.1.1 参考标架在计算系统中构件的速度和加速度时，需要指定参考标架，作为该构件速度和加速度的参考坐标系。
在机械系统的运动分析过程中，有两种类型的参考标架——地面参考标架和构件参考标架。
地面参考标架是一个惯性参考系，它固定在一个“绝对静止”的空间中。
通过地面参考标架建立机械系统的“绝对静止”参考体系，属于地面标架上的任何一点的速度和加速度均为零。
对于大多数问题，可以将地球近似为惯性参考标架，虽然地球是绕着太阳旋转而且地球还有自转。
对于每一个刚性体都有一个与之固定的参考标架，称为构件参考标架，刚性体上的各点相对于该构件参考标架是静止的。
4.1.2 坐标系的选择机械系统的坐标系广泛采用直角坐标系，常用的笛卡尔坐标系就是一个采用右手规则的直角坐标系。
运动学和动力学的所有矢量均可以用沿3个单位坐标矢量的分量来表示。
坐标系可以固定在一个参考标架上，也可以相对于参考框架而运动。
合理地设置坐标系可以简化机械系统的运动分析。
在机械系统运动分析过程中，经常使用3种坐标系：（1）地面坐标系（Ground Coordinate System）。
地面坐标系又称为静坐标系，是固定在地面标架上的坐标系。
3-第三章 ADAMS软件操作
3个最基本的核心的模块是: ADAMS/View（基本环境） ADAMS/Slover（求解器） ADAMS/PostProcessor(后处理)
附加专业程序模块：
ADAMS/Car ADAMS/Rail ADAMS/Drive ADAMS/Tire ADAMS/Linear ADAMS/Flex ADAMS/Controls ADAMS/FEA ADAMS/Hydraulics ADAMS/Exchange Mechanism/Pro ADAMS/Animation
方向坐标类型
采用3个方向角来确定坐标系的旋转。
space—fixed: 定位于空间旋转，旋转过程 中坐标轴固定不动； Body—fixed: 定位于机构旋转，坐标轴与构 件一同旋转；
坐标轴旋转 ( Euler Angles)
•以 Euler角 系統定义物件的旋转方式，同時区分为Body-fixed, Space-fixed •ADAMS/View內定值为Body[3,1,3] 1 -- X axis 2 -- Y axis 3 -- Z axis
设置工作栅格
工作栅格可以…
设定工作平面以建立物件 自动捕捉栅格点以便绘制移动, 改变尺寸, 改变几何外形 两种类型：矩形或极坐标。 四种显示方式： Dots:显示栅格交点 Axes:显示栅格轴线 Lines:显示栅格线 Triad:设置坐标图标
启动方法： 单击Setting→Working Grid, 或主工具箱Move工具箱中 ，可以显示工作栅格设置对话框。
ADAMS/PostProcessor
可以完成仿真分析的后处理。 1. 它可以回放仿真结果; 2. 绘制各种分析曲线; 3. 对仿真分析曲线进行一些数学和统计计算； 4.可以输入实验数据绘制试验曲线，同仿真结 果进行比较； 5.可以进行分析结果曲线图的各种编辑。
《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。