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1、基于ADAMS的夹紧机构优化设计李云(江苏自动化研究所,江苏连云港222006)摘要:运用虚拟样机技术,可以大大简化机械产品的设计开发过程,大幅度缩短产品开发周期和降低开发费用,提高产品的性能,获得最优化和创新的设计产品。ADAMS是目前著名的虚拟样机分析软件,应用ADAMS建立了夹紧机构的参数化模型,并对模型各设计变量进行设计研究,找出对机构性能影响较大的变量,最后对模型进行优化设计,确定模型的最佳结构。关键词:ADAMS;优化设计;夹紧机构;虚拟样机中图分类号:TH113.2文献标志码:AOptimizationD
2、esignofClampMechanismbasedonADAMSLIYun(JiangsuAutomationResearchInstitute,Lianyungang222006,China)Abstract:Theprocessofdesignofmechanicalproductscanbegreatlysimplifiedthroughtheapplicationofvirtualprototypetechnology,distinctlyreducedtimeandcostinresearchandimprove
3、dthecapabilityofproducts,thenobtainthemostoptimizedandinnovatedproducts.ADAMSisoneofthemostfamousvirtualprototypesanalyzingsoftware,aparametricmodelofclampmechanismwasestablishedbyADAMS,thenstudiedthedesignvariablesofthemodeltofindoutthevariablestowhichthemechanica
4、lcapabilitywasmoresensitive,finallyoptimizedthemodel,andfoundoutthemostoptimalmechanism.Keywords:ADAMS,Optimizationdesign,Clampmechanism,Virtualprototype机械工程中的虚拟样机技术又称为机械系统动名的虚拟样机分析软件。目前,ADAMS已经被世态仿真技术,是国际上20世纪80年代随着计算机界各行业许多主要制造商采用,占据了机械系统动技术的发展而迅速发展起来的一项计算机辅助工程态
5、仿真软件51%的市场份额。ADAMS一方面是(CAE)技术。工程师在计算机上建立样机模型,对虚拟样机分析的应用软件,用户可以很方便地对虚模型进行各种动态性能分析,然后改进样机设计方拟样机进行静力学、运动学和动力学分析。另一方案,用数字化形式代替传统的物理样机。使用系统面又是虚拟样机的分析开发工具,其开放性的程序仿真软件在虚拟环境中真实地模拟系统的运动,并结构和多种接口,可以成为特殊行业用户进行特殊对其在各种工况下的运动和受力情况进行仿真分虚拟样机分析的二次开发工具平台。析,观察并试验各组成部件的相互运动情况;还可以ADAMS使
6、用交互式图形环境和部件库、约束在计算机上方便地修改设计缺陷,仿真试验不同的库及力库,用堆积木式的方法建立三维机械系统参设计方案,对整个系统进行不断地改进,直至获得最数化模型并通过对其运动性能的仿真分析来研究虚优设计方案后,再做出物理样机。用虚拟样机代替拟样机可供选择的设计方案。物理样机验证设计,可以大大简化机械产品的设计ADAMS仿真分析步骤如图1所示,其中,建立开发过程,大幅度缩短产品开发周期,大量减少产品产品定义数据是在计算机中建立反映产品结构特征开发费用和成本,明显提高产品质量,提高产品的系和属性数据的静态产品模型,它是
7、进行仿真、分析、优统级性能,获得最优化和创新的设计产品。化的基础。ADAMS具有建模、施加运动约束的功本文研究了利用ADAMS进行夹紧机构优化能。对于复杂的产品,其三维几何模型的建立、产品设计的问题,建立了夹紧机构的参数化模型,以机构预装配通常在CAD软件(如UG、Pro/E、SolidWorks中最大夹紧力为最终优化目标,对机构中各铰接点等)中完成,然后通过格式转换,导入ADAMS环境。位置参数进行了优化计算。环境定义数据指在产品工作过程中,施加在产品上的外界激励的总称。对产品进行受力分析和运动分析,1ADAMS软件介绍使
8、产品受到和真实工作中相同的各种力和外界作用。机械系统动力学自动分析软件ADAMS(Auto在产品仿真的同时,可以对产品感兴趣的零件运动参maticDynamicAnalysisofMechanicalSystems)是数设置测量,绘制仿真结果曲线。美国MDI(Mechani
