ADAMS复杂系统的计算机建模(虚拟样机技术)ppt课件.ppt

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1、第三章复杂系统的计算机建模(虚拟样机技术)当系统很复杂时，采用人工方法建立系统的振动模型极为繁琐，而且很容易出错。随着近年来多体动力学和计算机技术的发展，应用计算机自动建立系统的动力学模型成为了目前常采用的方法。第三章复杂系统的计算机建模(虚拟样机技术)3.1虚拟样机技术3.2ADAMS简介3.3ADAMS/View的使用3.1虚拟样机技术虚拟样机技术又称机械系统动态仿真技术。是20世纪80年代发展起来的一项计算机辅助工程(CAE)技术，其可在计算机上自动建立样机的动力学模型，进而对样机进行动态特性分析，从而

2、用数字化形式代替传统的实物样机进行试验。常见的虚拟样机软件ADAMS(AutomaticDynamicsAnalysisofMechanicalSystem)原美国MDI公司开发的著名虚拟样机软件。RecurDyn(RecursiveDynamic)韩国FunctionBay公司开发。LMSVirtual.Lab比利时LMS公司开发。个人开发的洗衣机脱水振动分析系统3.2ADAMS简介对系统进行动态特性分析的软件很多，其中最为著名的要数美国MDI公司的ADAMS软件。目前，该软件已经被全世界各行各业的数百家主要制

3、造商采用。3.2ADAMS简介ADAMS一方面是虚拟样机分析的应用软件，用户可以运用该软件非常方便地对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析。另一方面，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。3.2ADAMS简介3.2.1ADAMS的应用领域3.2.2ADAMS建模的基础理论3.2.3ADAMS的构架3.2.4仿真分析步骤3.2.1ADAMS的应用领域航天航空业汽车工业工程机械生物力学军事工业发动机卡车工业机器人铁路工业a.航天航空业b.汽车工业c.工程机

4、械d.生物力学e.军事工业f.发动机g.卡车工业h.机器人i.铁路工业3.2.2ADAMS的建模基础理论a.刚体的自由度自由度是决定系统在空间位置所需要的独立坐标的数目。刚体共有6个自由度，其中3个平动自由度，3个转动自由度。在多体动力学中，刚体自由度常采用欧拉角或广义欧拉角来描述。例洗衣机的盛水桶b.Lagrange方程第二类Lagrange方程，其所得结果为常微分方程组ODE第一类Lagrange方程，其所得结果为微分代数方程组DAEs，其本身包含约束关系。3.2.3ADAMS的构架3.2.4仿真分析的基本步

5、骤精制机械系统模型：摩擦力、柔性物体和连接、控制，重新仿真机械系统优化分析：可变参数、试验设计、最优化否是3.3ADAMS/View的使用3.3.1ADAMS/View软件界面3.3.2模型的建立3.3.3仿真分析3.3.4结果的后处理3.3.1软件界面启动界面单位设置主界面主工具栏a.启动界面双击ADAMSView图标，弹出启动对话框，选择国际制单位。建立新模型打开以前建立的模型外部文件读入起始路径设置模型名称重力设置单位设置b.单位设置1达因=10-5N1kg=2.2046226lbm1lbf=4.45Nc.

6、主界面主工具栏菜单栏主工具栏是应用最多的工具栏d.主工具栏用鼠标右键单击主工具栏的某一项，可弹出子工具箱建模工具集约束工具集力工具集用鼠标左键单击，可激活某一项，底端将弹出对应该项的设置与操作界面，图示为仿真设置与操作界面鼠标左侧单击可进入后处理模块，这一模块可以绘制曲线图，对仿真结果进行回放，录制AVI视频等d.主工具栏(视图窗口)左键单击可弹出如图所示视口控制工具集缩放到屏幕大小选择局部放大区前视与后视激活鼠标旋转左视与右视选择某一物体为视图中间激活鼠标平移激活动态缩放俯视与仰视三维视图3.3ADAMS/Vi

7、ew的使用3.3.1ADAMS/View软件界面3.3.2模型的建立3.3.3动力学分析3.3.4结果的后处理3.3.2模型的建立几何建模施加约束施加驱动a.几何建模几何建模工具集几何建模工具设置栏表格编辑器单击可打开右侧浮动对话框组合形体细节ADAMS/View基本形体图库ADAMS/View基本形体图库实体的布尔操作添加几何体细节结构边缘倒角、边缘圆角、开孔、添加凸台、挖空或在外围添加材料建模实例-曲柄滑块机构选择建模库中的圆柱体选项按左图所示设置圆柱参数，左键单击图中圆柱按钮激活建模功能，进而在ADAMS工

8、作窗口中单击右键，屏幕左下方将出现右图位置输入对话框在对话框中输入设置参数，点击Apply按钮。进而在屏幕中再次单击右键，在坐标输入对话框中输入右图参数，点击Apply按钮，图中将建立如图所示圆盘(代替曲柄)。选择建模工具箱中的连杆部件，如右图所示设置连杆宽度与深度，长度自定义，左键点击激活连杆建模功能。在主窗口中点击右键，进而在坐标输入窗口中输入坐标(0,300,0)作