机械系统仿真原理与应用课堂汇报

机械系统仿真原理与应用

课堂汇报

汇报内容：1.自己查询并学习系统仿真技术的发展过程，阅读国内外主要期刊，并查找了《当前液压系统仿真技术发展现状及趋势》，《Simics:Afullsystemsimulationplatform》这两篇论文，完成阅读报告。2.了解在机械领域应用的仿真软件和工具，此次主要学习了MATLAB的主要用途，并掌握了该软件的简单操作。阅读报告1：《当前液压系统仿真技术发展现状及趋势》

作者：邓习树,李自光摘要：简述了液压系统仿真技术的发展过程,总结了其研究的内容和当今发展中存在的一些问题,并综述了液压系统仿真技术的发展趋势。关键词：液压系统；仿真技术；发展现状；趋势中图分类：TP391文献标示码：B文章编号：1001-3881（2003）1-20-3阅读报告2：Title:Simics:AfullsystemsimulationplatformAuthors:Magnusson,PeterS.;Christensson,MagnusAbstract：Fullsystemsimulationseekstostrikeabalancebetweenaccuracyandperformance.Simicsisaplatformforfullsystemsimulationthatcanrunactualfirmwareandcompletelyunmodifiedkernelanddrivercode.Itissufficientlyabstracttoachievetolerableperformancelevels,anditprovidesbothfunctionalaccuracyforrunningcommercialworkloadsandsufficienttimingaccuracytointerfacetodetailedhardwaremodels.Simicscanalsorunaheterogeneousnetworkofsystemsfromdifferentvendorswithinthesameframework.Exceptionallyfast,Simicscaneasilyaddnewcomponentsandleverageolderoneswithinapracticalabstractionlevel.ItoffersaplatformwitharichAPIandapowerfulscriptingenvironmentforuseinabroadrangeofapplications.软件学习报告

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ADAMS，即机械系统动力学自动分析(AutomaticDynamicAnalysisofMechanicalSystems)，该软件是美国MDI公司(MechanicalDynamicsInc.)开发的虚拟样机分析软件。ADAMS使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创建完全参数化的机械系统几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格朗日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。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。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，又是虚拟样机分析开发工具，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。ANSYS，是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS开发，它能与多数CAD软件接口，实现数据的共享和交换，如Creo,NASTRAN,Alogor,I－DEAS,AutoCAD等，是现代产品设计中高级CAE工具之一。软件主要包括三个部分：前处理模块，分析计算模块和后处理模块。前处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，用户可以方便地构造有限元模型；分析计算模块包括结构分析（可进行线性分析、非线性分析和高度非线性分析）、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析，可模拟多种物理介质的相互作用，具有灵敏度分析及优化分析能力；后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示（可看到结构内部）等图形方式显示出来，也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。AMESim(AdvancedModelingEnvironmentforperformingSimulationofengineeringsystems)为多学科领域复杂系统建模仿真平台。用户可以在这个单一平台上建立复杂的多学科领域的系统模型，并在此基础上进行仿真计算和深入分析，也可以在这个平台上研究任何元件或系统的稳态和动态性能。例如在燃油喷射、制动系统、动力传动、液压系统、机电系统和冷却系统中的应用。面向工程应用的定位使得AMESim成为在汽车、液压和航天航空工业研发部门的理想选择。工程设计师完全可以应用集成的一整套AMESim应用库来设计一个系统，所有的这些来自不同物理领域的模型都是经过严格的测试和实验验证的。AMESim使得工程师迅速达到建模仿真的最终目标：分析和优化工程师的设计，从而帮助用户降低开发的成本和缩短开发的周期。AMESim使得用户从繁琐的数学建模中解放出来从而专注于物理系统本身的设计。基本元素的概念，即从所有模型中提取出的构成工程系统的最小单元使得用户可以在模型中描述所有系统和零部件的功能，而不需要书写任何程序代码。MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C，FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多，并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点，使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C，FORTRAN，C++，JAVA的支持。可以直接调用，用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用，我这次学习的软件就是它———MATLAB