第十七章冲击碰撞

1、S1-1ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software CorporationMSC.Software 公司成都办事处公司成都办事处MSC.ADAMS 初级培训教程初级培训教程2010年年11月月（ADM701 教程讲解及练习）教程讲解及练习）Part Number: ADAM*V2005*Z*FSP*Z*SM-ADM701-NT1S1-2ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation17.0 冲击碰撞冲击碰撞本章内容本章内容:

2、冲击函数 (Impact Functions)速度函数 (Velocity Functions)S1-3ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation冲击冲击(IMPACT) 函数函数MSC.ADAMS中的冲击中的冲击(IMPACT)函数函数用于用户定义的力函数，模拟接触、冲击、碰撞等现象。非线性的弹簧和阻尼力，由两个部件之间的距离所决定的是否存在的。就像一个单纯的压缩弹簧阻尼器，在 MSC.ADAMS 中，当两个部件之间的参考距离 q 小于用户指定的参考距离 q0 时，该函数起作用。S1-4ADM

3、701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation冲击冲击(IMPACT) 函数函数(续续)单边冲击函数应用的例子单边冲击函数应用的例子 (IMPACT)双边冲击函数应用的例子双边冲击函数应用的例子 (BISTOP)S1-5ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation冲击冲击(IMPACT) 函数函数(续续)IMPACT 函数的语法规则函数的语法规则IMPACT(q, q, qo, k, e, cmax, d)q

4、 两个对象之间实际的距离 (通常使用一个位移函数定义)q - 变量 q 的时间导数q0 触发距离，确定冲击力是否起作用，该参数应为一个实常数。k 刚度系数e 弹性力指数c 阻尼系数d 阻尼力完全起作用的斜坡距离S1-6ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation冲击冲击(IMPACT) 函数函数(续续)在在 MSC.ADAMS 中，单边的冲击函数载荷按照下面中，单边的冲击函数载荷按照下面的公式进行计算：的公式进行计算：S1-7ADM701, Section 1, November 2010Copy

5、right 2010 MSC.Software Corporation速度函数速度函数速度函数和加速度函数的定义速度函数和加速度函数的定义返回速度矢量或加速度矢量的一个标量值（或移动的或转动的）速度函数的语法规则速度函数的语法规则VM(I,J, L)VR(I,J, L)VX, VY, VZ(I,J,R, L)注意注意:速度函数 VR 常用来定义沿着一条连线上的相对速度，常常用于弹簧阻尼器中。如果 VR 函数中的两个标记点 I 和 J 是分开的， VR 0，反之， VR 0。S1-8ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Softwa

6、re Corporation练习 17:汽车后备箱打开机构 I问题描述问题描述生成打开所给的马自达 MX-6 模型后备箱所需要的力。S1-9ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation练习 17:汽车后备箱打开机构 I模型描述模型描述压缩时，在每个气缸上的载荷为 550 Newtons。整个装配的运动受限于气缸上完全伸展的限位止档。模型中部件的约束关系如下图所示：S1-10ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Cor

7、poration练习 17:汽车后备箱打开机构 I开始练习开始练习要开始练习:u从目录 exercise_dir/mod_17_hatchback_1 下运行 ADAMS/View 。1.输入模型命令文件 hatchback_start.cmd。S1-11ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation练习 17:汽车后备箱打开机构 I将与仿真过程无关的可动部件失效将与仿真过程无关的可动部件失效由于模型为对称结构，你无须对模型中右侧的可动部件进行约束，可以将其失效掉，模型中左侧的约束关系对于此多刚体系

8、统已经足矣。要将可动部件失效要将可动部件失效:u将部件 right_shortarm失效。提示：提示： 在该部件上点击鼠标右键并选择 De(activate)，在出现的对话窗口内清除 Object Active 。1.再将部件 right_longarm 失效。S1-12ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation练习 17:汽车后备箱打开机构 I生成载荷，代表带有止档的气缸力生成载荷，代表带有止档的气缸力在这部分，你将进行调试你的模型的实践。要保证你的模型能够正确运行，在你每添加一个新的载荷后就

9、运行一次仿真。要生成气缸载荷要生成气缸载荷:u在部件 left_piston 上 POINT_5 的位置处生成一个名为 lpiston_ref 标记点 ( ) :选择选择 Add to Part。在屏幕上先选择 left piston 然后再选择 POINT_5。u在部件 left_cylinder上 POINT_6 的位置处生成一个名为 lcyl_ref标记点。你将使用这两个标记点生成下一步所要定义的弹簧阻尼器。u在 left_piston (第一个部件) 和 left_cylinder (第二个部件) 之间的两个标记点 lpiston_ref (第一个位置) 和 lcyl_ref (第二个

10、位置)上生成一个弹簧阻尼器，其参数如下:Stiffness: 0.21578 (N/mm)1.Damping: 2.0 (N-sec/mm)S1-13ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation练习 17:汽车后备箱打开机构 Iu修改该弹簧阻尼器的预载荷为 550 N。u在部件 right_piston上 POINT_7 的位置处生成一个名为 rpiston_ref 的的标记点。u在部件 right_cylinder 上 POINT_8的位置处生成一个名为 rcyl_ref的的标记点。你将使用这两

11、个标记点生成下一步所要定义的弹簧阻尼器。u在 right_piston (第一个部件) 和 right_cylinder (第二个部件) 之间的两个标记点 rpiston_ref (第一个位置) 和 rcyl_ref (第二个位置)上生成一个弹簧阻尼器，其参数如下:Stiffness: 0.21578 (N/mm)Damping: 2.0 (N-sec/mm)u修改该弹簧阻尼器的预载荷为 550 N。S1-14ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation练习 17: 汽车后备箱打开机构 I要生成限

12、位止档要生成限位止档：u在左侧气缸的两个部件 piston/cylinder 之间生成一个单元力 ( )，用来描述一个冲击函数以使后备箱的运动停下来：选择 Two Bodies 。使用已经存在的标记点 pis_impact (位于 left_piston 上上) 和和 cyl_impact (位于 left_cylinder)，如下图所示。提示提示: 确认选择部件和标记点的顺序相同。就是说，如果你选择了 piston 作为作用部件，选择 cylinder 作为反作用部件，那么你就应该用同样的顺序选择作用点 (pis_impact) 和反作用点(cyl_impact)。S1-15ADM701,

13、Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation练习 17:汽车后备箱打开机构 Iu修改该单元力，并使用函数发生器 (Function Builder) 生成一个单边的冲击函数。冲击函数在函数发生器 (Function Builder) 的 Contact 类内。位移参数为两个标记点 pis_impact 和 cyl_impact 之间的距离 (使用 DM 函数)。速度参数为沿着两个标记点 pis_impact 和 cyl_impact 之间的连线上的相对速度 (使用 VR 函数)。注意注意: 在函数发生器 (Fun

14、ction Builder) 中不要输入单位。Stiffness Coefficient: 1e5 (N/mm)Stiffness Force Exponent: 1.01Damping Coefficient: 100 (N-sec/mm)Trigger for Displacement Variable: 25 mmDamping Ramp-up Distance: 1e-3 mmS1-16ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation练习 17:汽车后备箱打开机构 Iu在函数发生器 (Func

15、tion Builder)中校验函数以保证其语法是正确的。建好的函数应该如下图所示：S1-17ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation练习 17:汽车后备箱打开机构 Iu在右侧气缸的两个部件 piston/cylinder 之间生成另外一个单元力 ，用来描述一个冲击函数以使后备箱的运动停下来：选择 Two Bodies 。使用已经存在的标记点 pis_impact (位于 right_piston) 和和 cyl_impact (位于 right_cylinder)。提示提示: 确认选择部件和

16、标记点的顺序相同。就是说，如果你选择了 piston 作为作用部件，选择 cylinder 作为反作用部件，那么你就应该用同样的顺序选择作用点 (pis_impact) 和反作用点(cyl_impact)。.S1-18ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation练习 17:汽车后备箱打开机构 Iu修改该单元力，并使用函数发生器 (Function Builder) 生成一个单边的冲击函数。冲击函数在函数发生器 (Function Builder) 的 Contact 类内。位移参数为两个标记点 p

17、is_impact 和 cyl_impact 之间的距离 (使用 DM 函数)。速度参数为沿着两个标记点 pis_impact 和 cyl_impact 之间的连线上的相对速度 (使用 VR 函数)。 Stiffness Coefficient: 1e5 (N/mm)Stiffness Force Exponent: 1.01Damping Coefficient: 100 (N-sec/mm)Trigger for Displacement Variable: 25 mmDamping Ramp-up Distance: 1e-3 mmS1-19ADM701, Section 1, Nove

18、mber 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation练习 17:汽车后备箱打开机构 Iu在函数发生器 (Function Builder)中校验函数以保证其语法是正确的。建好的函数应该如下图所示： 注意注意: 从语法上来看，部件 piston 为力的作用部件，如果你选择部件 cylinder为力的作用部件，其语法应该是相反的。S1-20ADM701, Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation练习 17:汽车后备箱打开机构 I对实际模型选择参数对实际模型选择参数对于一个实际的模型中如何选择合适的参数，请参见下面相关网页中KB (Knowledge Base) 中文章的介绍：模拟冲击: http:/ http:/ Section 1, November 2010Copyright 2010 MSC.Software Corporation