第二章虚拟样机.doc

第二章 建 模第二章 建 模总论 在本章，你将建立和连接挂锁的各个部件，并同时验证各个部件的建立和连接是否正确。有了正确的模型，你就可以在第三章中在仿真环境下对其进行测试。 建造挂锁模型可分为两个基本部分： 建造曲柄（pivot）和手柄（handle） 建造钩子（hook）和连杆（slider） 完成后的图形如图 4 所示。建造曲柄（pivot）和手柄（handle） 作为建造模型的初始步骤，你需完成以下操作： 1、启动ADAMS/View并建立一个新的数据文件 2、熟识ADAMS/View的界面 3、设置工作环境 4、创建设计点 5、建造曲柄（pivot） 6、重新命名曲柄（pivot） 7、建造手柄（handle） 8、用转动副连接各个部件 9、模拟模型的运动 10、观察参数化的效果启动ADAMS/View并建立一个新的数据文件 在本部分，你需要启动ADAMS/View并建立一个模型数据文件，其中包含一个名为Latch的模型。模型数据文件记录了你在ADAMS/View当前时段所做的所有工作，包括你建立的所有模型、模型的属性、仿真的结果和图表、定制菜单和对话框，以及你所做的所有参考标识。 在UNIX环境下，你可以从ADAMS Product Menu菜单中启动ADAMS/View。关于ADAMS Product Menu菜单更多的信息请参阅指导手册Running and Configuring ADAMS on Your UNIX System。 在Windows环境下，你可以从开始菜单启动ADAMS/View。关于更多的信息请参阅指导手册Running ADAMS on Windows。 在UNIX环境下启动ADAMS/View: 1、从ADAMS Product Menu菜单中，选择ADAMS/View，则运行ADAMS/View的对话框出现。 2、用鼠标点击OK,则欢迎用户使用的对话框出现。 在Windows环境下启动ADAMS/View:1、 点击开始按钮。2、 在Programs中，点击选中ADAMS 10.0,选择Run Standard View。欢迎用户使用的对话框出现。 在欢迎使用（Welcome)的对话框中建立数据文件 1、在Welcome对话框中选择Create a new model。 2、在Model Name栏中键入Latch。 3、用鼠标点击OK。熟悉ADAMS/View的界面 在继续进行教程之前，首先要熟悉ADAMS/View的界面，尤其要熟悉主工具箱（如左下图所示）。通过主工具箱（Main toolbox)，你可以利用各种几何造型元素（包括约束和作用力）建模。在主工具箱（Main toolbox)中，有许多工具栏，其中某些工具栏实际上是工具包，其区别是在工具包的右下角有一个小黑三角符号。默认工具或上一次选择的工具会作为顶层工具出现。用鼠标右键点击顶层工具就可以打开工具包。你选择的工具或工具包不同，主对话框下半部所显示的内容也就不同（如右下图所示）。点击左上角的Select钮，即可以回到初始状态。 设置工作环境 在本部分，你将学习如何设置单位和工作栅格尺寸。你可以在建模过程中的任意时刻修改单位设置，即使是在读写模型或结果数据文件之时。你可以利用ADAMS/View的工作栅格和坐标显示窗口建立标识点并获得设计布局的精确位置反馈。 操作步骤： 1、在Setting菜单中选择Units，将长度单位设置为厘米（cm）。 2、点击OK。 3、在Setting菜单中选择Working Grid,则工作栅格设置对话框就会弹出。 4、将工作栅格尺寸设置为25，格距为1。 5、点击OK。 6、在Setting菜单中选择Icons,弹出Icons设置对话框，将Model Icons 的所有缺省尺寸改为2。 7、点击OK。建立设计点 ADAMS/View使你能够通过改变设计布局从而迅速地找到可用的最佳机械系统。你可以用点来标识你的设计布局，这样一来，你就可以通过移动点的位置来改变设计布局。 点用于空间定位和参数化其它目标。对于几何体的参数化，点是最简单的方法，因为它一次就可以确定重要位置的坐标，然后以此建立模型物体。以后当你优化挂锁模型时，其参数化作用就可以体现出来了。 操作步骤： 1、点击Dynamic Pick图标 并将你的工作栅格进行放大。用光标框出你想观察的区域。 2、敲击鼠标右键打开工具包 点击Point图标 3、按照Table 3所列数据放置设计参考点。使用点的缺省设置，即Add to Ground和Dont Attach。注意：当放置许多点时，不用重复选择Point图标，只需在图标上双击即可。 建立曲柄你可以使用工具，建立曲柄,其形状如图4所示。操作步骤： 1、 用鼠标右键打开工具包,选择工具按钮，把厚度和半径设为1cm。 2、 用鼠标左键点选Point_1、Point_2和Point_3，点击右键使曲柄闭合。 重新命名曲柄 你在ADAMS/View中完成物体建模后,ADAMS/View将自动给这些物体起名字。该名字由模型名、物体名称组成。例如，ADAMS会把曲柄命名为.Latch.Part_1。 在此，你要给曲柄改名。保留模型名，只需改物体名称。 操作步骤： 1、将光标放在曲柄上。 2、敲击鼠标右键，菜单弹出，点击Part:Part_1,选择 Rename。Rename Object对话框出现。 3、模型名不变，修改物体名称。如下图所示，将Part_1改为Pivot。建立手柄 建立手柄需使用工具Link。其步骤如下： 1、选择工具Link。 2、在Point_3和Point_4之间建立连杆。 注意：只有当点的标识出现才表示已把连杆附着到了点上。 3、为连杆改名，将Part:Part_1改为handle,其代表图 4中的手柄。 用转动铰链连接各构件 用转动铰链连结两个构件，使一个构件可以相对另一个构件绕它们的公共轴转动。如果把铰链只装到一个构件上,ADAMS/View将把该构件同机架连接起来。每个转动铰链只有一个自由度。 在本部分，你要在曲柄和机架之间放置一个转动铰链，使曲柄可以绕机架转动。你还要在曲柄与手柄之间放置一个转动铰链，使它们能够相互转动。 操作步骤： 1、选择Revolute Joint2、在Point_1处放置一个铰链，看起来应如下图所示。 3、再次选择Revolute Joint。 在主对话框中，把建造模式改为2 Bod-1 Loc。 选取曲柄、手柄和Point_3。模拟模型的运动 在本部分，你要设置模拟运动参数，并通过模拟模型的运动，检验你是否把各个构件和铰链正确地组合到了一起。你要设置模拟结束的时间和输出的步数，ADAMS/View将据此确定你想要模拟多长时间以及你想要输出模拟的幅数。 在模拟过程中，手柄相对于曲柄作圆周运动，而曲柄相对于机架作圆周运动。注意，作用于模型的只有重力，因为你没有施加别的作用力。 操作步骤： 1、 选择工具Simulate 2、 设置模拟结束时间为1秒钟、输出步数为50步，单 击Simulate Start 3、 模拟完毕，模型停留在模拟状态，单击Reset 回到模型初始状态。观察参数化的作用 因为你用点参数化了挂锁模型,所以当你移动点时,与点相关的目标会自动随着变化。例如，移动Point_1，曲柄和铰链随之而动，因为曲柄和铰链建立于该点之上。 操作步骤： 1、放大Point_1周围区域。 2、选择Point_1，向左拖动。曲柄和铰链随Point_1移动。 3、点击Undo,回到初始布局。建造钩子（hook）和连杆（slider） 建造你的模型的最后几步是： 1、建造钩子和连杆 2、用铰链连接各构件 3、模型运动仿真 4、存储你的数据文件建造钩子和连杆 用工具Extrusion你可以很快建造好钩子，拉伸物体（Extrusion）是由截面外形和厚度定义的三维物体。要生成拉伸物体，先用折线定义侧面外形，ADAMS/View将以当前工作平面为中心或沿指定的方向拉伸侧面外形，生成物体。 建造钩子操作步骤： 1、用鼠标右键打开工具包，选择设置长度为1cm，用鼠标左键按表 4所列值选取位置，最后敲击鼠标右键使之闭合。 注意：有的时候ADAMS/View会捕捉到最近的物体目 标而不是捕捉坐标植。要避免这种情况，按 住Ctrl键移动光标直到获得想要的坐标值。 2、当鼠标放在物体上时，会出现对话窗，右键选取其几何外形，这时在拉伸体的各顶点处出现叫做“热点”的小方块。你可以用这些热点修改变拉伸体侧面外形的形状。使用Undo取消你所做的改动，你最多可以取消50步操作。4、将拉伸体的名字改为hook。 建造连杆操作步骤： 1、再建两个设计点Point_5和Point_6，位置如表 5所示。 2、在两个新设计点之间建立连杆。在点取之前要见到点的标识出现。 3、将连杆改名为slider。用转动铰链连接构件： 现在你要再设立三个铰链，构造模式为2 Bod-1 Loc和Normal to Grid。用这种方式建立铰链，你先要选取两个构件，再选位置。 在下述位置设置铰链： 1、手柄与连杆之间的Point_5 2、连杆与钩子之间的Point_6 3、钩子与曲柄之间的Point_2模型运动仿真 在本部分你要再次进行仿真来检验你是否把各构件和运动铰链正确地连接到了一起。在仿真过程中，手柄、钩子和连杆相对曲柄做圆周运动，而曲柄相对大地做转动。作用在模型上的力只