《虚拟样机技术》PPT课件.ppt

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1、1、概念：机械工程中的虚拟样机技术又称为机械系统动态仿真技术，是国际上20世纪80年代发展起来的一项计算机辅助工程（CAE）技术。工程师在计算机上建立样机模型，对模型进行各种动态性能分析，然后改进样机设计方案，用数字化形式代替传统的实物样机实验。2、研究范围主要是机械系统的运动学和动力学分析，其核心是利用计算机辅助分析技术进行机械系统的运动学和动力学分析，以确定系统及其各构件在任意时刻的位置、速度和加速度，同时，通过求解代数方程组确定引起系统及其各构件运动所需的作用力和反作用力第一章绪论1、1虚

2、拟样机技术在机械系统中有三种不同性质的分析1、机械系统的静力学分析：刚性系统2、机械系统的运动学分析：主要涉及系统及其构件的运动分析当机构的自由度=0时,进行运动学分析3、机械系统的动力学分析：主要涉及由外力作用引起的系统运动分析当机构的自由度>0时,进行动力学分析3、虚拟样机技术的应用广泛应用于汽车制造、工程机械、航天航空、造船、航海、机械电子和通用机械各领域。1、2虚拟样机技术软件比较有影响的有美国MSC公司的ADAMS、比利时LMS公司的DADS以及德国航天局的SIMPACK。ADAMS占

3、据市场50%以上份额。其他软件还有：WorkingModel、Flow3D、IDEAS、Phoenics、ANSYS和Pamcrash。ADAMS（AutomaticDynamicAnalysisMechanicalSystem）软件是美国MDI公司（现已并入MSC公司）开发的机械系统动力学仿真分析软件，是目前世界上最具权威的，使用最广的机械动力学分析软件。ADAMS软件的仿真可用于预测机械系统的性能、运动范围、碰撞检测、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等。包括ADAMS/ViewADAMS/S

4、olver及其他扩展模块。第二章ADAMS软件2、1ADAMS软件模块介绍ADAMS由基本模块、扩展模块、接口模块、专业领域模块组成基本模块：ADAMS软件包包括三个最基本的解题模块：ADAMS/View（基本环境）ADAMS/Solver（求解器）ADAMS/PostProcessor（后处理）ADAMS/View（界面模块）：样机建摸、样机模型数据的输入和编辑、与求解器和后处理等程序的自动连接、虚拟样机分析参数的设置、各种数据的输入和输出、同其他应用程序的接口。ADAMS/Solver（求解

5、器）：求解机械系统的运动和动力学问题的程序ADAMS/PostProcessor（后处理）：回放仿真结果、绘制各种分析曲线扩展模块-ADAMS/linear模块（线形化分析模块）：进行系统仿真时将系统非线形的运动学和动力学进行线形化处理专业模块ADAMS/Aaircraft:是专门用来构造飞机起落架模型和飞机模型的软件环境ADAMS/Car（轿车模块）：是MDI公司与Audi、BMW、Volvo等公司合作开发的整车设计模块，能够快速建造高精度的整车虚拟样机。ADAMS/Chassis(底盘模块)

6、:可以建立标准的汽车子系统和部件或者管理大量的悬架或整车实验数据ADAMS/Driverline:用户可快速的建立、测试具有完整传动系统或或传动部件的功能化虚拟样机ADAMS/Engine：可以快速创建配气机构、曲柄连杆、正时带以及其他驱动附件的虚拟模型ADAMS/Rail：专门用于研究铁路机车、车辆、列车和线路相互作用的模块接口模块：ADAMS/Controls：用户可以将基于几何外形的完整的系统模型，便捷的放到所使用的控制系统设计软件所定义的框图中。ADAMS/Flex（柔性分析模块）：提供

7、了ADAMS软件与其他有限元软件之间的双向数据接口。2、3虚拟样机仿真分析基本步骤机械系统的建模几何建模施加运动副和运动约束施加载荷仿真分析设置测量和仿真输出进行仿真分析仿真结果分析回放仿真结果绘制仿真结果曲线验证仿真分析结果输入实验数据添加实验数据曲线与实验结果一致？精制机械系统模型增加摩擦力定义柔性物体和连接定义控制重复仿真分析设置可变参数定义设计变量机械系统优化分析进行主要设计影响因素研究进行试验研究进行优化研究YN第三章ADAMS操作初步3、1ADAMS的启动及窗口基本操作3、2几何建模

8、3、3约束模型机构3、4施加载荷3、1ADAMS的启动及窗口基本操作Start—Program—MSC.Software—MSC.ADAMS2005—Aview—ADAMS-View启动程序后，出现对话框有4种不同的启动方式：（1）creatanewmodel产生一个新的模型文件（2）openanexistingdatabase打开已经存在的模型文件（3）importafile调入一个命令文件（4）exit退出ADAMS/View建模环境。ADAMS/View窗口简介3、2几何建模几何建模的预备