版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
机械系统建模与仿真
主讲何亚银2013.11.26课程目的机械系统建模与仿真基础知识ADAMS软件操作初步虚拟样机几何建模约束机构施加载荷ADAMS/View建模的相关技术样机仿真分析及调试仿真结果后处理参数化建模与设计样机的参数化分析数学模型的定义数学模型是关于部分现实世界和为一种特殊目的而作的一个抽象的、简化的结构。具体来说,数学模型就是为了某种目的,用字母、数学及其它数学符号建立起来的等式或不等式以及图表、图象、框图等描述客观事物的特征及其内在联系的数学结构表达式。数学模型的分类按照数学模型研究变量的特性可以分为连续模型和离散模型。线性模型和非线性模型。单变量模型和多变量模型。静态模型和动态模型。系统、模型与仿真模型:相似模型(缩比或者简化);数学模型系统建模:理论建模法(机理分析法);实验建模法理论建模是指对现实世界的一特定对象,分析其内部机理,依据力学、电磁学、热力学和化学等基本理论弄清其因果关系,做出一些重要的简化和假设,运用适当的数学工具得到描述事物特征的数学模型。特点:推导过程清晰,关系式得到了输入、输出和参数之间的关系;适应于结构和原理较简单的系统或者子系统;对于复杂的系统,由于做了较大简化,则结果往往与实测结果差异较大。一般来说系统理论建模过程可用如下图所示实际问题模型建立模型假设模型应用模型求解模型分析模型评价系统建模机械平移系统mmfi(t)KCxo(t)fi(t)xo(t)00fm(t)fK(t)机械平移系统及其力学模型fC(t)静止(平衡)工作点作为零点,以消除重力的影响式中,m、C、K通常均为常数,故机械平移系统可以由二阶常系数微分方程描述。通常,微分方程的系数取决于系统的结构参数,而阶次等于系统中独立储能元件(惯性质量、弹簧)的数量。
机械旋转系统Ki(t)o(t)00TK(t)TC(t)C粘性液体齿轮JJ—旋转体转动惯量;K—扭转刚度系数;C—粘性阻尼系数柔性轴
R-L-C无源电路网络LRCui(t)uo(t)i(t)R-L-C无源电路网络一般R、L、C均为常数,上式为二阶常系数微分方程。
若L=0,则系统简化为:系统理论建模的方法和步骤1、模型准备首先要了解问题的实际背景,明确建模目的,搜集必需的信息,尽量弄清对象的特征。2、模型假设根据对象的特征和建模目的,对问题进行必要的、合理的简化,用精确的语言作出假设,是建模至关重要的一步。如果对问题的所有因素一概考虑,无疑是一种有勇气但方法欠佳的行为,所以高超的建模者能充分发挥想象力、洞察力和判断力,善于辨别主次,而且为了使处理方法简单,应尽量使问题线性化、均匀化。1、模型准备首先要了解问题的实际背景,明确建模目的,搜集必需的信息,尽量弄清对象的特征。2、模型假设根据对象的特征和建模目的,对问题进行必要的、合理的简化,用精确的语言作出假设,是建模至关重要的一步。如果对问题的所有因素一概考虑,无疑是一种有勇气但方法欠佳的行为,所以高超的建模者能充分发挥想象力、洞察力和判断力,善于辨别主次,而且为了使处理方法简单,应尽量使问题线性化、均匀化。3、模型构成根据所作的假设分析对象的因果关系,利用对象的内在规律和适当的数学工具,构造各个量间的等式关系或其它数学结构。(可以利用各种数学工具,如:图论、排队论、线性规划、对策论等。)值得注意的是,建立数学模型是为了让更多的人明了并能加以应用,因此工具愈简单愈有价值。4、模型求解可以采用解方程、画图形、证明定理、逻辑运算、数值运算等各种传统的和近代的数学方法,特别是计算机技术。一道实际问题的解决往往需要纷繁的计算,许多时候还得将系统运行情况用计算机模拟出来,因此编程和熟悉数学软件包能力便举足轻重。
5、模型检验与修正建立数学模型的目的是解决实际问题,因此必须把模型所得到的结果返回到实际问题,如果符合,说明模型是可用的。如果不符合,要重新检查建模的过程和基本假设是否合理。6、模型分析对模型解答进行数学上的分析。"横看成岭侧成峰,远近高低各不同,能否对模型结果作出细致精当的分析,决定了你的模型能否达到更高的档次。还要记住,不论那种情况都需进行误差分析,数据稳定性分析。实验建模法
定义:当一时得不到事物准确的内在机理和特征时,可以通过实验测试的方法得到系统输入输出数据,再利用数理统计等理论和方法对测量得到的数据进行处理,从而得到系统的最终的数学模型。特点:需要数据采集,记录设备;需要合适的激励信号;所设计的实验要求简单、易行;得到的实验模型要能充分反映被测系统的动态特性。通常,实验模型本身并不直接反映被测系统的结构和原理,然而却便于与实验结果对照,相对于理论建模法而言更加准确、可靠。实验建模何以在时域、频域和时频联合域中进行。实验建模过程:观测数据获取、数据检验、模型类型选择、模型参数辨识与估计、模型适用性检验等。当一时得不到事物准确的内在机理和特征时,可以通过实验测试的方法得到系统输入输出数据,再利用数理统计等理论和方法对测量得到的数据进行处理,从而得到系统的最终的数学模型。特点:需要数据采集,记录设备;需要合适的激励信号;所设计的实验要求简单、易行;得到的实验模型要能充分反映被测系统的动态特性。通常,实验模型本身并不直接反映被测系统的结构和原理,然而却便于与实验结果对照,相对于理论建模法而言更加准确、可靠。实验建模何以在时域、频域和时频联合域中进行。实验建模过程:观测数据获取、数据检验、模型类型选择、模型参数辨识与估计、模型适用性检验等。当一时得不到事物准确的内在机理和特征时,可以通过实验测试的方法得到系统输入输出数据,再利用数理统计等理论和方法对测量得到的数据进行处理,从而得到系统的最终的数学模型。特点:需要数据采集,记录设备;需要合适的激励信号;所设计的实验要求简单、易行;得到的实验模型要能充分反映被测系统的动态特性。通常,实验模型本身并不直接反映被测系统的结构和原理,然而却便于与实验结果对照,相对于理论建模法而言更加准确、可靠。实验建模何以在时域、频域和时频联合域中进行。实验建模过程:观测数据获取、数据检验、模型类型选择、模型参数辨识与估计、模型适用性检验等。仿真的定义1961年,G.W.Morgenthater,首次技术性定义
“仿真指在实际系统尚不存在的情况下对于系统或活动本质的实现”。1978年,Körn,“连续系统仿真”
“用能代表所研究的系统的模型作实验”。1982年,Spriet―进一步将仿真的内涵加以扩充
“所有支持模型建立与模型分析的活动即为仿真活动”。1984年,Oren―给出了仿真的基本概念框架
“建模-实验-分析”,“仿真是一种基于模型的活动”。
1989年文传源又在“系统仿真在中国的发展”一文中对系统仿真的学科定义作了如下重要修订:“系统仿真是建立在相似理论,控制理论、系统科学及计算机技术基础上的一门综合性和试验性学科”。系统、模型、仿真三者之间的关系系统是研究的对象模型是系统的抽象仿真是对模型的实验系统模型计算机系统建模仿真实验仿真建模
计算机仿真三要素及三个基本活动传统上系统建模属于系统辨识技术范畴,仿真技术则侧重于仿真建模,即针对不同形式的系统模型研究其求解算法,使其在计算机上得以实现。至于仿真实验这一活动也往往只注重仿真程序的检验(Verification)。至于如何将仿真实验的结果与实际系统的行为进行比较这一根本问题(Validation)缺乏从方法学的高度进行研究。现代仿真技术的一个重要进展是将仿真活动扩展到上述三个方面,并将其统一到同一环境中。在系统建模方面,除了传统的基于物理学、化学、生物学、社会学等的基本定律及系统辨识的方法外,现代仿真技术提出了用仿真的方法建立系统的数学模型。例如,根据某系统在实验中得到的输入输出数据,在计算机上进行仿真实验,确定模型的结构参数。基于模型库的结构化建模,采用面向对象的建模方法,在类库的基础上实现模型的拼合和重用。在仿真建模方面,现代仿真技术采用模型与数据分离技术,即模型的数据驱动。任何一个仿真问题可以分为两个方面,模型与实验,这一点,现代仿真技术与传统的仿真定义是一致的。区别在于现代仿真技术又将模型分为参数模型和参数值两部分。参数值属于实验内容之一。这样,模型参数与与其对应的参数模型分离开来。仿真实验时,只需对参数模型赋予具体的参数值,就得到了特定的模型,从而大大提高了仿真的效率和灵活性。在仿真实验方面,现代仿真技术将仿真框架与仿真运行控制区分开来,一个实验框架定义一组条件,包括:模型参数、输入变量、观测变量、初始条件,终止条件、输出说明。前面已经对模型参数进行了说明,除此之外,将输出函数的定义也与仿真模型分离开来。这样,当需要不同形式的输出时,不必重新修改仿真模型。系统仿真的目的及其在系统研究中的重要性在于优化设计。现代大型系统的规模和复杂性,要求在建立系统之前能够预测系统的性能和参数,以便使所设计的系统达到最优指标。经济性。对于一个大型的系统,直接实验成本十分昂贵。采用仿真实验的方法仅需成本的1/5--1/10,而且设备可以重复使用。安全性。对于某些系统,直接实验往往是危险的和不允许的。预测。对于经济、社会、生物等非工程系统,直接实验几乎是不可能的,仿真则可以用于预测系统的特性和外部作用的影响,从而研究控制的策略。仿真的分类1、根据模型的物理属性分类(三类)物理仿真按照真实系统的物理性质构造系统的物理模型,并在物理模型上进行实验的过程称为物理仿真。优点是:直观、形象,也称为“模拟”。缺点是:模型改变困难,实验限制多,投资较大。数学仿真对实际系统进行抽象,并将其特性用数学关系加以描述而得系的数学模型,对数学模型进行实验的过程称为数学仿真。亦称为计算机仿真。优点是:方便、灵活、经济。缺点是:受限于系统建模技术,即系统数学模型不易建立。半实物仿真即将数学模型与物理模型甚至实物联合起来进行实验。对系统中比较简单的部分或对其规律比较清楚的部分建立数学模型,并在计算机上加以实现,对比较复杂的部分或对规律尚不十分清楚的系统,其数学模型的建立比较困难,则采用物理模型或实物。仿真时将两者连接起来完成整个系统的实验。2、
根据仿真计算机类型分类(三类)模拟计算机仿真模拟计算机本质上是一种通用的电气装置,这是50-60年代普遍采用仿真设备。将系统数学模型在模拟机上加以实现并进行实验称为模拟机仿真。模拟机仿真是一种并行仿真,仿真时,代表模型的各部件是并发执行的。数字计算机仿真将系统数学模型用计算机程序加以实现,通过运行程序来得到数学模型的解,从而达到系统仿真的目的。早期的数字计算机仿真则是一种串行仿真,因为计算机只有一个中央处理器(CPU),计算机指令只能逐条执行。数字模拟混合仿真为了发挥模拟计算机并行计算和数字计算机强大的存贮记忆及控制功能,以实现大型复杂系统的高速仿真,将系统模型分为两部分,其中一部分放在模拟计算机上运行,另一部分放在数字计算机上运行,两个计算机之间利用模/数和数/模转换装置交换信息。3、根据仿真时钟与实际时钟的比例关系分类
实际动态系统的时间基称为实际时钟,系统仿真时模型所采用的时钟称为仿真时钟。根据实际时钟和仿真时钟之间的比例关系,可以分为实时仿真即仿真时钟与实际时钟完全一致,模型仿真的速度与实际系统运行的速度相同,当被仿真的系统中存在物理模型或实物时,必须进行实时仿真。亚实时仿真即仿真时钟慢于实际时钟,模型仿真的速度慢于实际系统运行的速度,也称为离线仿真。超实时仿真即仿真时钟快于实际时钟,模型仿真的速度快于实际系统运行的速度。4、根据系统模型的特性分类
连续系统仿真连续系统是指系统状态随时间连续变化的系统,进一步可以分为集中参数系统模型,一般用常微分方程(组)描述分布参数系统模型,一般用偏微分方程(组)描述离散时间变化模型中的差分模型归为连续系统仿真范畴。离散事件系统仿真离散事件系统是指在某些随机时间点上系统的状态发生变化的系统。离散事件系统与连续系统仿真的主要区别在于状态变化发生在随机时间点上这种引起状态变化的行为称为“事件”,因而这类系统是由事件驱动的。1、
仿真技术在系统设计中的应用
新系统设计提供了强有力的工具在可行性论证阶段,进行定量比较,为系统设计打下坚实的基础在系统设计阶段,进行模型实验、模型简化并进行优化设计。系统改造涉及新的设备、部件或控制装置利用仿真技术进行分系统实验,即一部分采用实际部件,另一部分采用模型,避免由于新的子系统的投入可能造成对原系统的破坏或影响,大大缩短开工周期,提高系统投入的一次成功率。仿真技术的应用在真实系统上进行试验往往存在以下问题在真实系统上试验会破坏系统的正常运行;难以按预期的要求改变参数,或者得不到所需要的试验条件;很难保证每次的操作条件相同,难对试验结果做出正确的判断;无法复原;试验时间太长、费用太大或者有危险等而利用系统模型作仿真实验则可以避免这些问题的出现。2、仿真在教育与训练中的应用
利用计算机并通过运动设备、操纵设备、显示设备、仪器仪表等复现所模拟的对象行为,并产生与之适应的环境,从而成为训练操纵、控制或管理这类对象的人员的系统。三大类载体操纵型
这是与运载工具有关的仿真系统,航空、航天、航海、地面运载工具,以训练驾驶员的操纵技术为主要目的。过程控制型
用于训练各种工厂的运行操作人员,如电厂、化工厂、核电站、电力网等搏奕决策型企业管理人员(厂长、经理),交通管制人员(火车调度、航空管制、港口管制、城市交通指挥等),军事指挥人员(空战、海战、电子战等)。3、仿真在产品开发及制造过程中的应用
虚拟制造(VirtualManufacturing)是实际制造在计算机上的本质实现,是仿真技术以制造过程为对象的全方位的应用。典型例子―波音777其整机设计、部件测试、整机装配以及各种环境下的试飞均是在计算机上完成的,使其开发周期从过去8年时间缩短到5年。
参考教材:
温熙森.机械系统建模与动态分析.北京:科学出版社,2004,8齐欢,王小平.系统建模与仿真.北京:清华大学出版社,2004,7第1章软件介绍
1.1、ADAMS介绍
ADAMS是英文AutomaticDynamicAnalysisofMechanicalSystems的缩写,是由美国MDI公司(MechanicalDynamicsInc.)开发的机械系统动力学自动分析软件。
在当今动力学分析软件市场上ADAMS独占鳌头,拥有70%的市场份额,ADAMS拥有windows版和unix两个版本。
目前最高版本为ADAMS2012。ADAMS软件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郎日方程方法,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。
ADAMS软件由基本模块、扩展模块、接口模块、专业领域模块及工具箱5类模块组成。用户不仅可以采用通用模块对一般的机械系统进行仿真,而且可以采用专用模块针对特定工业应用领域的问题进行快速有效的建模与仿真分析。1.2虚拟样机技术的起源及发展
虚拟样机技术是一项新生的工程技术。借助于这项技术,工程师们可以在计算机上建立机械系统的模型,伴之以三维可视化处理,模拟在现实环境下系统的运动和动力特性,并根据仿真结果精化和优化系统的设计与过程。1.3、虚拟样机技术应用领域
虚拟样机技术已经广泛地应用在各个领域里:
1、汽车制造业
2、工程机械
3、航天航空业
4、国防工业
5、通用机械制造业汽车铁路车辆飞机飞行器机器人工程机械(重载)多体动力学仿真的典型应用:汽车可操作性和乘坐舒适性仿真(1)汽车可操作性(handling)仿真是指利用整车动力学模型,当操作人员在采用各种不同驾驶方法的情况下,对车辆的侧倾稳定性进行仿真研究。
国际标准化组织已经制定了大量的相关标准,以用于汽车的可操作性测试,主要有:(1)用于紧急换道驾驶测试的ISOTR3888标准;(2)用于直线刹车测试的ISO6957标准;以正弦曲线作为输入,对汽车瞬态开环响应进行测试的ISOTR8725
标准;(3)(4)ISO4138标准、ISO7401标准、ISOTC108/253
以汽车前、后悬架及转向机构为主的多体动力学模型多体动力学仿真的典型应用:汽车可操作性和乘坐舒适性(2)增加发动机、车身后的整车多体动力学模型多体动力学仿真的典型应用:汽车可操作性和乘坐舒适性(3)第2章基本知识1、自由度机械系统的自由度是指机械系统中各零件相对于地面所具有的独立运动的数量。欲使机构具有确定的运动,则其原动件的数目必须等于该机构的自由度。
ADAMS中自由度(DOF)计算公式为
DOF=
其中n-系统的部件数目(包括地面);
-系统内各约束所限制的自由度数目。2、坐标系
ADAMS/View允许Cartesian(直角)、Cylindrical(圆柱)、Spherical(球)三种坐标系,默认情况下为直角坐标系。Cartesian(直角)Cylindrical(圆柱)Spherical(球)ADAMS的坐标系:ADAMS在坐标系的运用上总共有三种形式:a.全局坐标系也就是绝对坐标系,固定在地面(GroundPart)上,是ADAMS中所有零件的位置、方向、速度的度量基准坐标系。b.零件的局部坐标系也称零件坐标系。在建立零件的同时产生,随零件一起运动,它在全局坐标系中的位置和方向决定了零件在全局坐标系中的位置和方向。c.标记
可以把标记分为固定标记和浮动标记两类。固定标记相对零件静止,可用于定义零件的形状、质心位置、作用与约束的位置与方向等。浮动标记相对零件运动,某些情况下要借助浮动坐标系来定义作用与约束。第3章ADAMS基本操作3.1ADAMS软件包ADAMS/View(基本环境)ADAMS/Solver(求解器)ADAMS/Postprocessor(后处理器)ADAMS/Car(轿车模块)、ADAMS/Rail(机车模块)、ADAMS/Driver(驾驶员模块)、ADAMS/Tire(轮胎模块)、ADAMS/Linear(线性模块)、ADAMS/Flex(柔性模块)、ADAMS/Controls(控制模块)、ADAMS/FEA(有限元模块)、
ADAMS/Hydraulics(液压模块)、ADAMS/Exchange(接口模块)、Mechanism/Pro(与Pro/Engineer的接口模块)、ADAMS/Animation(高速动画模块)
ADAMS主模块:ADAMS/View:可以像建立物理样机一样建立任何机械系统的虚拟样机。首先建立运动部件(或者从CAD软件中导入)、用约束将它们连接、通过装配成为系统、利用外力或运动将他们驱动。ADAMS/View支持参数化建模,以便能很容易地修改模型并用于实验研究。用户在仿真过程进行中或者当仿真完成后,都可以观察主要的数据变化以及模型的运动。这些就像做实际的物理试验一样。ADAMS/Solver:一个自动建立并解算用于机械系统运动仿真方程的,快速、稳定的数值分析工具。提供一种用于解算复杂机械系统复杂运动的数值方法。可以对以机械部件、控制系统和柔性部件组成的多域问题进行分析。支持多种分析类型,其中包括运动学、静力学、准静力学、线性或非线性动力学分析。使用稳定的建模方法可以对巨大的模型进行分析。
ADAMS/PostProcessor:显示ADAMS仿真结果的可视化图形界面。提供了一个统一化的界面,以不同的方式回放仿真的结果。为了能够反复使用,页面设置以及数据曲线格式都能保存起来,这样既有利于节省时间也有利于整理标准化的报告格式。可以方便地同时显示多次仿真的结果以便比较。ok
3.2
ADAMS/View建模仿真步骤:复杂机器仿真时要循序渐进完成几个零件的约束添加后就进行一次仿真
分析技巧:采取渐进的,简单逐步发展到复杂的分析策略不必过分追求构件几何形体的细节部分
先从分析线性(阻尼)开始
→非线性(阻尼)整个系统分解为若干子系统,先对子系统仿真分析和试验应该尽量减小系统的规模,仅考虑影响样机性能的构件
3.3启动ADAMS/View程序产生新的样机模型数据库
---Createanewmodel
重力的设置,单位系统
打开已经保存的数据库
----Openanexistingdatabase
输入ADAMS文件
-----Importafile
退出ADAMS/View程序
----Exit启动时的ADAMS/View主窗口:视图方向主工具箱窗口名称栏菜单栏欢迎窗口工作屏幕区状态栏快捷工具栏3.4ADAMS/View程序屏幕ADAMS/View主窗口部分功能如下:主工具箱—展示各种常用命令的快捷键;命令菜单栏—包括了ADAMS/View程序的全部命令;快捷工具栏—设置了一些最基本的文件和编辑命令的快捷按钮;工作屏幕区—显示样机模型的区域;工作栅格—在工作区显示栅格的目的是利于建模;状态栏—显示操作过程中的各种信息和提示;坐标窗口—显示当前光标在三维坐标中的位置,按F4键可以显示坐标窗口;视图方向—显示表示当前系统的地面坐标系方向的三维坐标。在View菜单中选择ToolboxandToolbas项,显示Toolsettings对话框,可以设置打开或关闭主工具箱、快捷工具栏和状态栏。3.5ADAMS/View命令的基本操作选择和输入ADAMS/View命令有五种常用的方法1、主工具箱命令集有多个层次2、菜单栏3、弹出式菜单屏幕上的各种对象,例如:构件、标记、约束、运动、力等输入对话框中的文本输入栏后处理图标中的各种对象,例如:曲线、标题、坐标、符号标记等4、快捷工具栏5、命令窗口3.5.1主工具箱
主工具箱上部有12个图标是建模和仿真工具,下面的其他图标是视图工具。主工具箱中的命令集有多个层次,在主工具箱中所见的图标,是下一层次命令集合的默认命令,直接单击主工具箱中的图标,可以选择该默认命令。单击工具箱的现实浮动命令板工具图标可产生该命令集的浮动命令板。ADAMS/View工具列浏览:1234567891011121314151612345678910111213141516几何建模测量恢复/重做运动连接色盘移动动态浏览建构力元素前后视图动态旋转上下视图左右视图背景顏色视窗布置其他3.5.2命令菜单方式
对于主工具箱中不包含的命令,可以在命令菜单栏中选择输入,有以下几种输入菜单命令的方法:用鼠标选择菜单中的有关命令;在按下Alt的同时,键入菜单标题中下划线的字母,选择有关菜单,再用同样的方法选择命令;按F10键激活File菜单,然后用箭头键来移动选择有关菜单和命令;使用命令快捷键。重要表单:File|OpenDatabase:开启格式为*.binFile|Import:导入*.cmd,*.adm,*.IGS等CADmodel,*.gra/req/res,数据档等。File|Export:导出*.cmd,*.adm,*.IGS等CADmodel,FEAloads。File|Print:列印功能,可输出PS格式。Edit|Appearance:提供物件透明度、隐藏、颜色等设定。Build|Model:可建构另一个model、删除、更名、切换等。Build|Flexiblebodies:分ADAMS/Flex,DiscreteFlexiblelink,ADAMS/Flex提供mnf档的输入,FlexibleLink提供各式断面特性之杆件。Build|Materials:新增材质。Build|DesignVariable:建立设计变量,供DOE,DS,OPT使用。Build|Measure:建立各种测量关系。Build|Function:建构各种函数关系式。Build|Dataelements:有Spline,matrix,curve,array。Build|Systemelements:有StateVariable,Differential/Transfer/LinearState/GeneralStateEquation。Review|CreateanAVImoviefile。Review|CreateTraceSpline:针对某一点(marker)绘制出模拟过程间的轨迹线。Settings|ForceGraphics:设定Force,Torque的比例及属性。Settings|Solver:设定求解过程中的细部设定,如:求解器的种类、公差、精度、除错、输出等设定。Settings|icons:设定Icons大小、颜色、显示/隐藏等属性。Settings|Fonts:自行设定。表3-1ADAMS/View使用的命令快捷键:快捷键功能说明快捷键功能说明F1显示帮助窗口
Ctrl+e修改对象F3显示命令窗口
Ctrl+z放弃最后一步操作F4显示坐标窗口
Ctrl+q退出F5显示菜单g切换显示工作栅格F8显示绘图窗口r绕XY方向旋转视图
Ctrl+n产生一个新的数据库t移动视图
Ctrl+o打开一个已存盘的数据库w定义视图区域
Ctrl+s保存当前的数据库c设置视图中心
Ctrl+c复制对象f显示整个样机的视图
Ctrl+v粘贴对象Del删除对象
Ctrl+x剪切对象Esc放弃操作3.5.3弹出式菜单方式弹出式菜单选择和输入命令,是另外一种非常方便的输入和编辑方式,其中包括:建模过程中屏幕上的各种对象,例如:构件、标记、约束等,其中包括编辑、修改、命名、删除等各种相关命令;输入对话框中的文本输入框,对对象和文件名进行选择、浏览复制等操作;后处理图标中的各种关系,例如:曲线、标题、坐标、符号标记等。3.5.4快捷工具栏该栏设置了一些最基本的文件和编辑命令的快捷按钮,按住右键,可以弹出这个图标所包括的所有命令的命令集。
选择将程序设置为i可以重新选择对象的状态重设读入新的数据库,重新设置样机保存将当前的数据库存盘复制复制所选的对象打印打印屏幕后退放弃最后一次的操作再后退再做一个后退操作颜色设置颜色命令集视图方向视图方向设置命令集图标命令说明表3-2快捷工具栏表3.5.5对话框通过命令菜单栏、弹出式菜单和快捷按钮等方式均可以进入数据对话框,对话框中可以包含文本框、选择框、滚动条、单选按钮、复选按钮和命令按钮等数据输入和选择方式。3.5.6鼠标的应用鼠标左键和鼠标右键左键:
选择样机模型中的各种对象、选择菜单栏中的命令、快捷工具图标命令和对话框中的有关命令。右键:
主要应用于激发各种弹出式菜单和工具集显示各种对象的弹出式菜单构件、标记、约束、运动、力等;输入对话框中的参数文本输入栏,显示输入参数的弹出式菜单;后处理过程中,显示曲线图中各种对象的弹出式菜单,例如:曲线、标题、坐标、符号标记等等;在主工具箱、快捷工具栏等工具图标集,显示所选择的工具图标集所有图标命令;打开弹出式菜单或工具集以后,按住右键,拖动鼠标拖至有关命令项,可以打开下一层弹出式菜单或选择命令。3.5.7命令浏览器窗口在Tools工具栏,选择CommandNavigator命令,可以显示命令浏览器窗口,如图3-1所示。其功能为:显示所有的ADAMS/View命令,如果需要输入某个命令的参数值,可以用鼠标双击命令名称,程序将显示该命令的输入对话框,在命令输入对话框中输入有关参数后,选择OK按钮,即可输入该命令。
图3-1命令窗口浏览器3.6数据库首次启动ADAMS/View时,程序会根据欢迎对话框中的选项,自动产生一个新的数据库或者打开一个保存的数据库。一个数据库中可以储存多个样机模型的所有信息,包括:几何模型、约束、仿真结果、分析图、自定义菜单和对话框等。保存当前数据库:使用保存命令,将数据库保存到一个二进制文件。默认条件下,所有文件均存放在C盘的根目录下
后退一步操作放弃已经执行的命令操作,向后退一步的功能,放弃最后一次操作,可以在Edit菜单中,选择Undo命令,或者在快捷工具栏中选择命令图标,如果要再次放弃操作,可以在Edit菜单中,选择Redo命令,或者在快捷工具栏中选择命令图标。取消操作
可以取消在ADAMS/View中进行的任何操作,方法有两种:
a:在对话框中选择Cancle按钮
b:按Esc键,或者选择ADAMS/View窗口状态栏中的停止工具。3.7ADAMS/View命名层次和规则
命名由两部分组成:对象的性质和序号,中间用“_”连接对象的全名以根符号“/”或“.”开头,
数据库(/或.)视图机构图标XY图用户界面运动副构件运动力分析曲线菜单对话框标记几何形状结果数据
结果数据分量
例如:Model_1构件JOINT_1运动副.MODEL.PART_1.PT1\MODEL\PART_1\PT1
ADAMS/View的命名层次3.8视图窗口设置3.8.1选择视图窗口
----12种不同的视图窗口布置方式,最多可以同时显示6个视窗。在开机默认的是样机的主(前)视图。可以通过工具箱中的WindowLayout工具命令集选择所需的视图窗口布置方式,如图所示。在多窗口布置方式下,仅有一个窗口是活动的。可以用鼠标左键单击某一窗口内的任何地方将其激活,然后编辑和修改视图。图3-2WindowsLayout
3.8.2改变窗口中的视图方向
----7种预先设置好的视图方向,即:前、后、左、右、顶、仰和正投影,如表所示。改变某个窗口中的视图方向的方法:
a:首先将该窗口激活,然后利用主工具箱中的视图方向工具集
b:在View菜单中,选择Pre-set项,再选择不同的视图方向。前视图后视图左视图右视图顶视图仰视图正侧视图图标视图方向3.8.3正侧投影图和透视图设置透视图有两种方法:
a:在主工具箱底部,选择Depth按钮;
b:在View菜单下,选择Projection项,然后选择Perspective命令。在透视方式下,按以下步骤改变透视程度:在主工具箱的Translate工具集中,选择TranslateZ工具;将鼠标放在视图窗口内,按住鼠标左键不放;在窗口内上下拖动鼠标,即可增大或减小透视度;当透视度调整到适当的程度后,松开鼠标左键即可。3.8.4移动和旋转视图
移动和旋转视图的方法:
a:利用主工具箱的移动和旋转图标命令
b:从View菜单中的Position/Orientation项,获得移动或旋转命令。移动和旋转命令移动命令旋转命令3.8.5设置视图中心
设置视图中心的作用是将模型中的一个特殊点移到窗口中心,以便进行以后的操作,设置视图中心的步骤为:在主工具箱中,选择Center工具;用鼠标左键单击希望成为窗口中心的点,程序自动将改点设置为窗口中心。3.8.6缩放视图有三种常用的缩放视图方法:动态改变活动窗口。主工具箱中的ZoomIn/Out工具可以实现无定量放大缩小视图;如果结合增量文本栏Increment,可以实现定量放大缩小视图;选择放大区域。选择ZoomBox工具,放大指定的视图区域;显示整个系统。选择主工具箱中的Fit工具,可以使当前活动窗口显示所绘的整个系统。solidworks模型导入adams中的步骤
1、在solidworks中把零件或组件另存为parasolid格式,版本最好选12.0以下。
2、把.x_t改为.xmt_txt。
3、在adams中的import选择文件类型,指向文件,如果是组件就选modelname,如果为零件就选partname,在后面的空格里单击右键,选part或model,再选create,可以改名字。如果直接在空格里输入名字,导入后会看不见模型,要更改透明度才能看见。
4、在adams中编辑各个零件的属性,添加各种约束,分析。ok3.9显示方式设置
3.9.1设置构件和模型的显示方式显示当前样机数据库中的某一个样机,或者显示样机中的一个特定构件。选择样机步骤:在View菜单中选择Model命令;或者在Build菜单中选择Model,然后选择Display命令。数据库浏览器显示数据库中的所有样机,选择要显示的样机,然后按OK按钮。选择特定构件步骤:在View菜单中选择PartOnly命令,在显示了当前样机所有构件的数据库浏览器中选择要显示的构件,然后按OK按钮。3.9.2设置背景颜色设置背景颜色有两种方法:在Setting菜单中选择ViewBackgroundColor命令,ADAMS/View将显示一个背景颜色对话框,可以选择其中的一种颜色,也可以通过对话框提高的调色条,自定义背景颜色。在主工具箱中,选择BackgroundColor命令集,从中选择背景颜色。
3.9.3模型显示方式设置ADAMS/View提供了6种样机模型显示方式,即:线框式(Wireframe)、实体(SolidFill)、有阴影的实体(Shaded)、精确填充方式(PrecisionFill)、精确的有阴影实体方式(PrecisionShaded)、光滑的有阴影实体方式(SmoothShaded?)。设置模型显示方式有3种:在View菜单中选择RenderMode命令;在主工具箱中,选择Render按钮;运用主窗口中的弹出式菜单。其中后两者方法只适用于选择线框式和有阴影的实体两种显示方式。3.9.4设置工作栅格作用:在工作栅格平面上绘图,并且,在绘制、移动、修改几何形体时,几何形体的实际尺寸将自动圆整到栅格上。4种显示方式:Dots参数表示是否显示栅格的交点,同时也可以设置栅格交点的颜色和尺寸;Axes参数表示是否显示栅格的轴线,同时也可以设置栅格轴线的颜色和粗细;Lines参数表示是否显示栅格线,同时也可以设置栅格线的颜色和粗细;Triad参数表示是否在工作栅格中心设置坐标图标。设置工作栅格步骤:在Settings菜单中选择WorkingGrid命令;或者,在主工具箱中的Move工具集中,选择WorkingGrid工具,屏幕将显示工作栅格设置对话框;在显示设定选择框,选择是否要显示工作栅格;选择栅格的类型,矩形(Rectangular)或者极坐标(Polar)形式;选择和输入栅格平面的尺寸(Size)、栅格的间距(Spacing)。选择显示对象,及其颜色(Color)和宽度(Weight)。设置栅格平面的位置和方向。在笛卡尔坐标系下,栅格平面的中心放置在视图窗口的中心。可以采用定义几个通过栅格平面的点的方法,设置栅格平面的方向。选择OK按钮。在建模过程中,可以通过主工具箱中的Grid按钮,设置是否显示栅格平面。显示设定选择显示对象设置栅格方向设置栅格位置设置栅格类型、尺寸、间隔图3-3工作栅格设置对话框3.9.5设置图标首次启动ADAMS/View时,程序会显示所绘样机所有对象的图标,根据需要可以打开或关闭:
a:所有的图标;
b:某种类型的图标;
c:某些对象的图标。在Settings菜单中选择Icon命令,打开图标设置对话框,如图所示:在建模过程中,可以通过主工具箱中的Icons按钮,设置是否显示图标。图3-4图标设置对话框设置图标尺寸设置不同类型对象的图标3.9.6显示视图辅助信息启动ADAMS/View时,程序根据默认设置显示视图辅助信息,以帮助管理模型的视图。这些视图辅助信息包括工作栅格、对象图标、视图方向坐标和视图标题。根据需要可以关闭当前某些视图辅助信息,有两种方法:使用命令菜单,步骤:选择希望改变视图辅助信息的窗口;在View对话框,选择ViewAccessories命令,显示视图辅助信息选择对话框;在工作栅格(WorkingGrid)、对象图标(ScreenIcons)、视图方向坐标(ViewTriad)、视图标题(ViewTitle)等复选栏,根据需要选择或清除选择;
b:使用主工具箱的切换工具集。3.9.7坐标窗口操作坐标窗口显示当前光标在地面坐标系的坐标位置,在几何建模过程中,显示坐标窗口可以有助于准确地绘制模型,显示坐标窗口的两种方法:在View菜单,选择CoordinateWindow命令,或者按F4键;在主工具箱的切换工具集,选择坐标窗口图标命令。
图3-5坐标视窗3.10定义操作环境3.10.1定义地面坐标系默认:笛卡儿坐标系作为地面坐标系,313旋转系列,设置默认坐标系的方法:在Settings菜单,选择CoordinateSystem命令。或者在主工具箱的移动对象命令集,选择坐标系工具显示设置坐标系对话框,如图3-6所示。
图3-6设置坐标系对话框在LocationCoordinates栏,选择坐标系类型;在RotationSequence栏,选择坐标的旋转系列;选择方向坐标类型,定位于空间的旋转(Space—fixed)或定位于构件的旋转(Body—fixed);选择OK按钮。3.10.2单位设置ADAMS/View有6个基本的度量单位:长度、质量、力、时间、角度、频率。另外程序中预设了4个度量单位系统,如表3-3所示。表3-3ADAMS/View预设的单位系统单位系统长度质量力时间角度频率1MMKS毫米公斤牛顿秒度弧度/秒2MKS米公斤牛顿秒度弧度/秒3CGS厘米克达因秒度弧度/秒4IPS英寸斯磅力秒度弧度/秒开机时,程序默认的单位系统是MMKS。根据具体的模型可以修改单位系统,修改单位方法:在Settings菜单中选择Units命令,打开单位设置对话框,如图3-7所示;在单位设置对话框的下方,有4个命令按钮,根据需要选择相应的按钮;也可以直接在单位选择栏,选择使用的单位,定义自己的单位系统。图3-7单位设置对话框3.10.3定义重力
默认的重力大小为1G,方向:-Y。可以关闭或打开所有重力,也可以重新设置重力加速度,设置方法:可以在Settings菜单,选择Gravity命令。或者在力工具集,选择重力的图标,在弹出的对话框中修改所需的重力大小和方向。图3-8力工具命令集图3-9重力设置对话框3.10.4指定保存文件位置ADAMS/View将所有的文件默认保存在C盘的根目录下,可以通过File菜单下的SelectDirectory命令,选择所需的存盘目录。3.11信息管理3.11.1信息管理ADAMS/View通过以下5种方式提供操作过程种的各种报告信息:ADAMS/View窗口底部的状态条;警告窗口;命令信息窗口;数据库信息窗口;ADAMS/View的log文件。3.10.2信息操作窗口常用的信息窗口操作有3种:显示或关闭信息窗口。在View菜单选择MessageWindow命令,显示信息窗口,如要关闭则选择Close;设置信息窗口显示的内容。步骤:在信息窗口,如图3-10所示,选择Settings按钮,显示信息设置对话框,如图3-11所示;图3-11设置信息窗口图3-10信息窗口在Displaymessagesgeneretedvia单选框,选择显示信息的来源:OnlyGraphicalUserInterface(GUI)widgets—仅显示错误信息和平面输入命令的有关信息;TheGUI,thecommandline,andcommandfiles—可以显示来自任何地方的信息;Don’tdisplaymessages—不显示任何信息。在Displaymessagesonlyayoraboveseveritylevel单选项,选择显示的信息内容:Information—显示在执行命令过程中发生的所有信息;Warning—显示警告信息;Error—显示出错信息;Fatal—显示程序出现致命错误的信息。清除信息窗口中的内容:选择信息窗口中的Clear按钮。3.12帮助信息ADAMS/View程序过程中获得帮助信息的方法:显示工具标签。在Help菜单中,选择TipsOn/Off命令,打开或关闭显示工具标签;Help菜单中,选择OtherADAMSGuides命令,显示ADAMS的其他用户手册;随机的ADAMS用户手册:在ADAMS的安装目录的pdfdocs子目录中,包含有ADAMS所有程序模块的PDF格式用户手册,可以直接到该目录中打开显示有关用户手册;在命令窗口,选择Help按钮,获得所选命令的使用说明。第4章虚拟样机几何建模4.1几何建模预备知识4.1.1几何体类型ADAMS/View可产生4种类型的几何体:刚性形体、柔性形体、点质量和地基形体。刚性形体—在任何时候都不发生变形,有质量和惯性矩;柔性形体—会发生变形,有质量和惯矩;点质量—体积为零,仅有质量没有惯矩;地基形体—没有质量和速度,自由度为零,始终保持静止。4.1.2几何体坐标系每一个新产生的几何体都设有一个参考坐标---构件机架坐标系。几何体参考坐标在地面坐标系中的位置和方向,确定了几何体所在的位置和方向。4.1.3几何体的命名产生几何体时,
ADAMS/View自动地为几何体取一个名称,取名规则:根据几何体的类型和序号。根据需要,通过弹出式菜单可以对构件和几何形体重新命名。4.1.4几何建模的准备1)显示工作栅格平面—有利于绘图;2)显示坐标窗口—了解点的坐标值;3)确认当前的单位设置是否符合要求;
4)确定当前所绘几何形体的属性:新构件、向现有构件中添加的构件,还是添加到地基上的几何形体。4.1.5几何建模工具调用几何建模工具通常有两种方法:使用主工具箱上的建模工具集选择工具图标,或通过菜单选择几何建模工具命令。1:使用主工具箱建模方法:
1)在主工具箱中,用鼠标右键选择上部的结合建模按钮,屏幕弹出如图4-1所示的几何建模工具集;
几何建模工具几何建模工具集表格编辑器浮动对话框设置栏几何建模工具集
基本参数设置对话框图4-1几何建模工具集
2)用鼠标选择相应的建模工具集的图标;
3)在参数设置对话框,修改参数值。
4)按照屏幕下方状态栏的提示,绘制几何图形。
2:使用命令菜单几何建模在Build菜单中,选择Bodies/Geometry项,显示浮动建模工具对话框,从中选择绘制几何体工具,在选择输入建模参数并绘制模型。
4.3绘制基本几何形状基本几何形状包括:点、直线、曲线和标记坐标等,它们没有质量,主要用于定义其他的几何形状和形体。标记坐标具有位置和方向,可用于定义力的作用位置,定义构件的几何形状和方向、形心的位置,定义构件的约束位置和方向,定义运动的方向等等。绘制基本几何形体的步骤:
1)在几何建模工具集中选取有关基本结合形体工具图标;
2)选择有关绘图参数,如表4—1所示;
3)按照屏幕下方状态栏的提示,绘制几何图形。表4-1基本几何形体工具用途参数快捷图标设置说明定义点Point
a:点加到地基上,还是另一个构件上
b:是否要将附近的对象同点关联按鼠标右键,可以弹出鼠标附近所有对象的列表,供选择关联定义标记坐标Marker
a:标记加到地基上或另一个构件上
b:标记坐标的方向绘制直线和多义线
Polylinea:产生新构件还是添加到构件或地基上b:线型:直线、开口多义线、封闭多义线c:线段的长度
用鼠标点击上一步定义的端点,可以删除最后一步绘制的线段绘制圆弧和园Arca:产生新构件还是添加到构件或地基上b:圆或圆弧的半径C:选择圆,或圆弧夹角绘制光滑曲线
Splinea:产生新构件还是添加到构件或地基上b:是开口曲线还是封闭曲线用鼠标点击上一步定义的曲线位置可以后退一步
4.4几何形体建模简单几何形体建模的一般步骤:
1)在几何建模工具集中选取所要建的三维实体建模工具图标;
2)在参数设置栏,设置所建立的几何体是新构件(NewPart)、添加到现有构件(AddtoPart)还是添加到地基上(OnGround);3)在参数设置栏,选择输入有个尺寸参数,如表4-2所示的定义;
4)按照屏幕下方状态栏的提示,用鼠标确定起始绘图点;
5)按住鼠标左键,拖动鼠标,屏幕出现所绘图形。可以在参数设置栏设置形体的尺寸;
6)释放鼠标,完成简单形体建模,绘图结束点定义了几何体的方向和部分形体。
表4-2基本形体图库
4.5复杂形体建模4.5.1连接线段运用连接线段功能,把一些简单的线段连接起来,形成复杂形状的面,利用拔出和回转建模功能形成形状复杂的形体。连接线段的方法:
1)根据需要绘制简单的线段,将被连接的线段两端接触,而且不是封闭图形;
2)在几何建模工具集中选取连接工具图标
3)用鼠标左键依次选取连接的线段,此时,被连接的线段将变亮;
4)选取所有线段以后,按鼠标右键完成连接工作。4.5.2组合形体可以将若干个基本形体通过一定的方式组合,组合成形状复杂的几何形体,ADAMS/View提供的几种组合功能如表4-3所示,组合形体的步骤:
1)根据需要在几何建模工具集中选取有关组合形体工具的快捷图标;
2)按照屏幕下方状态栏的提示,用鼠标选取实体1;
3)按照屏幕下方的状态栏的提示,用鼠标选取实体2。实体1和2组合后生成的形体取实体1的名称。
表4-3ADAMS/View组合功能4.5.3添加几何体细节结构常见的几何细节结构包括:边缘倒角、边缘圆角、开孔、添加凸台、挖空或在外围添加材料等,如表4-4所示。添加几何体细节结构的步骤如下:
1)根据需要在几何建模工具集总选取有关细节结构处理工具的快捷图标;
2)在参数设置栏,根据需要设置有关参数;
3)做以下工作之一:对倒角和圆角,选择需处理的边或顶角,然后按鼠标右键;对开孔和凸圆,选择需要处理的几何体,然后选择开孔或凸圆的圆心位置;对挖空或在外围添加材料,选择需处理的几何体,然后选择开孔或产生凸圆的面,再按鼠标右键。
表4-4几何细节结构处理
4.6修改几何图形修改建立好的几何形体有3种方法:拖动热点、利用对话框和编辑位置表。
1)拖动热点。用鼠标拖动几何图形上的热点(亮点)修改几何体的形状。如图4-2所示:
图4-2利用热点修改几何体形状
2)利用对话框。用鼠标右键激发对象的弹出式菜单,选择需修改的几何体对象,在下一层的弹出式菜单中,选择Modify命令,显示对象的修改对话框。根据修改对话框的内容和提示,修改和输入有关参数。
图4-3利用对话框修改几何体形状
3)编辑位置表。通过编辑位置可以方便地修改直线、多义线、拔出形体、回转体的形状。在弹出式修改对话框中,选择More
利用编辑位置表的有关工具修改关键点的坐标。图4-4利用编辑位置表修改几何体形状
4.7修改构件特性4.7.1构件特性修改对话框两种进入构件特性修改对话框的方法:
1)用鼠标右键激发弹出式菜单,选择需修改的构件,再选择Modify命令。
2)在Edit菜单中选择Modify命令。修改构件特性对话框见图4-4所示:注释移动和旋转测量设置初始位置设置初始速度设置材料设置惯性和惯性矩图4-4构件特性修改对话框第5章约束机构
5.1约束类型建模时,通过各种约束限制构件之间的某些运动,并以此将不同构件连接起来组成一个机械系统。ADANMS/View可以处理4种类型的约束:
1)运动副约束,例如:转动副,棱柱副等;
2)指定约束方向:限制某个运动方向;
3)接触约束:定义两构件在运动中发生接触时,是怎样相互约束的;
4)约束运动:规定一个构件遵循某个时间函数按指定的轨迹规律运动。
5.2约束工具启动约束工具有两种方法:
1)在主工具箱中,选择连接工具集图标或运动工具集图标,如图5-1a,5-1b所示,然后选择约束工具;
2)在Build菜单中选择Joints项,可显示连接对话框,如图5-2所示。主工具箱的连接和运动工具集中包含大部分常用的约束命令,而由Build菜单获得的连接对话框中包含所有约束工具命令。连接工具运动工具图5-1a连接工具集图5-2b运动工具集图5-2约束对话框5.3常用运动副5.3.1常用运动副ADANMS/View提供了12种常用的运动副工具。作用:可以将两个构件连接起来。条件:被连接的构件可以是刚体构件、柔性构件或者是点质量。常用运动副如表5-1所示。表5-1常用的运动副续表5-1常用的运动副运动副施加的方法:
1)在连接工具集或者在连接对话框,选择连接工具图标。
2)在设置栏选择连接构件的方法,有以下3种:1个位置(1location):选择一个连接的位置
,由ADANMS/View确定连接的构件。2个构件1个位置(2Bodies-1Location):选择需连接的两个构件和一个连接位置。连接件固定在构件1(先选择的构件)上,构件1相对构件2而运动。2个构件2个位置(2Bodies-1Location):选择需连接的两个构件,以及这两个构件的连接点。
3)选择连接方向,有两种方法:栅格方向(NormaltoGrid):当显示工作栅格时,连接方向垂直于栅格平面,否则,连接方向垂直于屏幕。选取方向(PickFeature):通过一个在栅格或屏幕平面内的方向矢量确定连接方向。4)根据屏幕底部状态栏的提示,以此选择相互连接的构件1、构件2、连接位置和方向等。
5.3.2施加齿轮副齿轮副由两个齿轮,一个连接支架和两个连接组成。施加齿轮副的方法:
1)设置齿轮副的两个连接。设置时,首先选择的构件为齿轮,其次为连接支架;
2)在几何建模工具集,选择标记工具图标,设置速度标记。速度标记Z轴的方向,应该指向齿轮副啮合点的运动方向。
3)在连接工具集选择齿轮工具图标,显示齿轮连接对话框;
4)在GearName栏,输入或修改齿轮副名称;
5)在AdamsId栏,输入齿轮副的整数标号;
6)在Comments栏,可以输入有助于管理的任何注释内容;
7)在JointName栏,输入齿轮副的两个连接的名称;
8)在CommonVelocityMarker栏,输入齿轮副的速度标记名称。
如果以前没有产生过齿轮副的速度标记,从鼠标右键弹出的菜单中选择Create命令创建一个新的标记坐标;
9)选择OK按钮。
5.3.3施加关联副使用多个关联副可以将许多运动副相互联系起来,组成一个复杂的带轮系统,如图5-4所示。图5-4带轮系统施加关联副的方法:
1)在连接工具集选择带轮工具图标;
2)先选择主动运动副,然后选择从动运动副,完成第一步设置;
3)启动修改关联副对话框,进一步完成有关设置,关联副修改对话框如图5-5所示。图5-5关联副修改对话框5.3.4修改运动副修改运动副的方法:
1)利用弹出式菜单,选择有关运动副,再选择Modify命令,显示修改连接对话框。
2)在Edit菜单,选择Modify命令,显示数据库浏览器,然后选择有关运动副。修改连接对话框如图5-6所示。设置基本参数定义运动设置初始条件图5-6修改连接对话框可以修改和设置已建立的运动副的有关参数包括:
1)运动副名称、连接的构件1和构件2、连接类型、仿真分析时是否显示连接力;
2)设置初始条件:构件1的连接点相对于构件2的初始位移和初始速度;
3)指定连接的运动:强行指定运动副中可以活动的轴的运动规律;
4)对铰接副、棱柱副、圆柱副、万向副和球形副,可以施加动态和静态摩擦力以及预紧力,方法如下:在修改连接对话框选择摩擦力图标,显示连接摩擦力对话框;根据要求输入有关参数。5.4指定约束
ADANMS/View提供了5种常用的指定约束,如表5-2所示。可以应用这些约束工具,组成不同的约束。约束工具用途说明约束自由度数
点线约束构件1的连接点,只能沿构件2连接点标记的Z轴运动2个移动点面约束2个构件之间的相对转动3个旋转方向约束2个构件之间的相对转动3个旋转平行轴约束构件1的z轴始终平行于构件2的z轴,即:构件1只能绕构件2的一个轴旋转2个旋转垂直轴约束构件1的z轴始终垂直于构件2的z轴,即:构件1只能绕构件2的两个轴旋转1个旋转表5-2常用的指定约束工具指定约束的方法:
1)在Build菜单中选择Joints项,显示连接对话框,在选择有关约束工具;
2)设置栏选择连接构件的方法有以下3种:1个位置(1location):选择一个连接的位置
,由ADANMS/View确定连接的构件。2个构件1个位置(2Bodies-1Location):选择需连接的两个构件和一个连接位置。连接件固定在构件1(先选择的构件)上,构件1相对构件2而运动。2个构件2个位置(2Bodies-1Location):选择需连接的两个构件,以及这两个构件的连接点。
3)选择连接方向,有两种方法:栅格方向(NormaltoGrid):当显示工作栅格时,连接方向垂直于栅格平面,否则,连接方向垂直于屏幕。选取方向(PickFeature):通过一个在栅格或屏幕平面内的方向矢量确定连接方向。。4)根据屏幕底部状态栏的提示,以此选择相互连接的构件1、构件2、连接位置和方向等5)确定连接点的位置;6)如果以上选择了选取连接方向,可以用鼠标环绕对象移动,此时显示表示连接方向的箭头。在合适的位置按鼠标左键,完成指定约束设置。5.5凸轮机构ADAMS/View可以处理尖底凸轮和曲底凸轮两种机构。尖底凸轮机构,如图5-7所示。
移除两个DOF构成元件:两个物件。第一个物件—接触点;
第二个物件—曲线
一般应用于点对边缘接触或销对槽接触的凸轮设计。图5-7尖底凸轮机构凸底凸轮机构:物体的接触碰撞固定于曲线之间,因此,碰撞点不会离开曲线。移除两个DOF构成元件:
两个物件;两条曲线。一般应用于凸轮对凸轮的系统。如图5-8所示。图5-8凸底凸轮机构5.6定义机构的运动5.6.1运动的类型和定义值ADAMS/View提供了两种类型的运动:1)连接运动:定义铰接副、棱柱副和圆柱副中的移动和转动,每一个连接运动约束一个自由度;
2)点运动:定义两点之间的运动。定义时需指明运动的方向;应用于任何典型的运动副;可以构造复杂的运动。运动可以是与时间有关的位移、速度和加速度。自定义运动值的有3种方法:
1)输入移动或旋转的速度值;
2)使用函数表达式;
3)输入自编子程序的传递函数。定义运动的注意事项:
1)对于任何已经定义运动的运动副,不要设置所定义的运动方向的初始条件;
2)可以定义运动值为零,此时等价于将两个构件固定起来;
3)如果定义的运动导致非零的初始加速度,ADAMS/Solver在动力学仿真的最初2-3步积分分析中,可能会产生不可靠的速度和加速度,ADAMS/Solver在输出时,会自动纠正这些错误。但是如果用户设置了同初始加速度
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 播音主持人雇佣协议
- 销售提成奖金合同
- 培训学校专业职业指导培训服务合同
- 终止水泥购销合同协议
- 安全协议与合同
- 招标投标表格部分的内容解读与分析
- 网络营销合同范本版合同协议解读
- 数字风向计仪表采购合同
- 公司总公司与分公司合作合同
- 房屋购买委托协议范本
- 2024历史建筑测绘建档规程
- 肝内胆管癌的护理查房课件
- 工地水电仓库管理制度
- 开展中小学人工智能教育成功案例与经验分享
- 2024上海高校大学《辅导员》招聘考试题库及答案
- 历史 小钱币大历史教学设计
- 幼儿园玩具教具投标方案(技术标)
- 文印服务投标方案(技术方案)
- 语文部编版九年级语文上册练习题-口语交际与综合性学习含答案50
- 客户关系深度经营与开发
- (承诺书)电力工程售后服务承诺书
评论
0/150
提交评论