ADAMS软件在工程机械系统仿真中的应用案例

第五讲ADAMS软件在工程机械系统仿真中的应用一、ADAMS应用总述二、综合实例点在参考坐标系中位置表示及位移、速度、加速度表示0rrAs''0rrAs''''''0rrAs刚体运动方程~.T'''T'''''rmrFJ'Jn0*利用Adams软件建模工具直接建立样机模型*利用其它软件建立模型后输入Adams软件利用adams仿真软件对机械系统进行仿真过程：建模系统几何建模施加约束和运动施加载荷测量调试仿真与仿真再现仿真后处理点线绘制实体绘制布尔操作特征修饰参数设置Adams建模工具约束工具虚约束工具运动工具约束工具状态参数设置约束与运动工具集力、力矩工具柔性力状态参数设置载荷工具集仿真工具集总工具集后处理程序窗口菜单栏工具条对象结构关系栏状态栏控制面板区特性编辑区后处理的绘图区页面操作区利用输入文件的形式建立模型步骤：1）在solid-edge、solid-working、p-re、UG等三维造型软件中，绘制三维装配图形；注意：机器包含许多零部件，为简化仿真模型，可以在建立三维图形时，将链接螺栓等非传动件忽略，将其质量添加到相连的传动件上，切记：在CAD软件中绘制完三维装配图后，将文件保存为.igs、或.x_t为后缀的格式退出。2）将三维CAD图形文件调入ADAMS软件打开ADAMS软件，进入ADAMS界面，进行以下操作：①在File菜单，选择Import命令，显示文件输入对话框。输入文件编辑对话框文件格式要输入的文件输入后adams文件名②在FileType栏，选择输入的CAD文件格式，后缀为.x_t格式，显示输入的CAD文件对话框；③在FileToRead右边的空框内输入文件名，方法为：鼠标放在空框内，点击右键，选择browse，打开文件浏览对话框，找到已保存的后缀为.x_t的文件，双击即可。④在modelName栏，输入ADAMS数据库名⑤选择OK按钮，即可将CAD文件调入ADAMS软件中。3)点击放大缩小图标，将鼠标放在绘图视窗内，按下左键，移动鼠标，显示调入的图形4)修改各零部件的物理特性：视图在由CAD软件调入ADAMS软件后，其各部件的物理特性丢失，只保留了几何特性，所以，为进行系统仿真，需要对每一个零部件添加材料特性，方法如下：①将鼠标放在要修改的零部件上，点击右键，依次选择：浮动菜单的第一项part—modify，打开修改对话框；特性参数修改对话框②在category栏选择massproperties；在definemassby栏选择geometryandmaterialtype；在materialtype栏，输入零件的材料③点击修改对话框下角的showcalculatedinertia，计算零件的质量和转动惯量等参数；④Ok退出，即完成零件的物性修改，其它零件类推。5）模型建立导入完毕。实例一、汽车坐垫的振动与理论计算与仿真分析样机简易模型座椅汽车底盘座椅底盘间的弹簧设该汽车在崎岖不平的道路上行进，底盘有一上下以Vy=100cos（t）运动。试分析座位在有无弹簧时的上下颠覆情况。分析结果：有弹簧无弹簧时分析模型座位上下运动曲线理论计算简介对于座位体，质量为M，整体力平衡式可写为：0FMGKXXCXM解上述方程即可得到座位的运动，并加以绘制曲线。ADAMS软件分析过程简介建立模型样机第一步：可简化建立样机，座位为一长方体，底盘也简化为一长方体。注意：简化时要保证质心位置不变、质量不变。第二步：施加约束和载荷。座位与底盘都进行上下移动，所以施加移动副，座位与底盘之间，在有弹簧时，施加弹簧载荷；无弹簧时，采用直接接触，施加接触载荷。注意弹簧和接触的刚度系数与阻尼系数的确定。第三步：检验样机模型。利用检验样机工具，显示样机内所有信息，观察零件、约束、载荷及运动参数的正确与否。第四步：测量与仿真。对作为上下运动进行测量，即测量座位运动的Y向分量。然后，利用仿真工具对样机仿真，得到座位Y向运动曲线。结论：有弹簧时作为随底盘运动平稳，去掉弹簧，座位颠覆很大。实例二、利用DAMS直接建模对起重机械的仿真与分析分析过程简介1、启动ADAMS，对建模进行设置，以方便模型建立：主要包括：栅格间距和范围、图标、坐标窗口处于打开状态、重力加速度设置、单位设置等。2、绘制样机内各部件。注意各部件的位置、方向和大小。小窍门：为快速建模，可先不管零件的大小、方向、位置，大体输入，然后利用修改完成，速度更快。底座支座调整位置后的三维显示增加悬臂后增加动臂动臂调整位置后绘制铲斗铲斗原始长方体完成后，起重机三维效果图利用倒角改变铲斗形状3、根据各部件的连接运动关系，施加约束和运动起重机仿真效果示意图4、仿真与测量或后处理分析实例三、利用ADAMS与其它CAD软件的转换对装载机工作装置仿真与分析分析过程简介第一步：在其它CAD软件（如：pr_e、solid-edge、solid-working、UG等）中，建立装载机工装装置三维模型，并另存为.x_t格式，退出CAD软件。注意：保存文件夹不能有汉字存在。第二步：启动ADAMS软件，进入工作绘图区，进行以下操作：点击下拉菜单file下的import按钮，打开文件输入对话框。CAD文件输入对话框输入文件格式输入文件地址和文件名ADAMS文件类型输入后文件名第三步：点击放大缩小图标，将鼠标放在绘图视窗内，按下左键，移动鼠标，显示调入的图形。第四步：修改个零部件的物理特性。视图在由CAD软件调入ADAMS软件后，其各部件的物理特性丢失，只保留了几何特性，所以，为进行系统仿真，需要对每一个零部件添加材料特性，步骤如下：将鼠标放在要修改的零部件上，点击右键，依次选择：浮动菜单的第一项part—modify，打开修改对话框；此处选择质量特征此处选择几何和材料类型此处输入材料第五步：修改各零部件的颜色等特征。方法是将鼠标放在要修改的零件上，点击右键，打开浮动菜单，单击下一级菜单中的appearance显示，打开修改对话框。依次方法，修改装载机工作装置中各零部件此处修改零件颜色信息第六步：仿真检验修改后的样机，在确定无误后，开始施加连接约束。注意：因为装载机工作装置为对称结构，为保证正常运动，类似连接回转方向应同轴。如两个动臂如铲斗连接的回转副应同轴。小窍门：因为结构复杂，施加约束时很难做到同轴，可采用两种方法：一是先大体平行施加，然后利用修改角度实现平行；二是将同一功能的两动臂连接在一起，作为一个整体与铲斗施加一个连接。修改零件位置、方向参数工具修改位置修改方向得到原始位置方向得到修改后位置方向输入新位置方向参数第七步：施加运动和载荷装载机工作装置运动复杂，实现装载一个循环，起重、转斗液压缸进行一往复运动；载荷在铲斗铲起到物体倒下存在载荷，返回时载荷只有铲斗的重力，因此载荷也比较复杂。所以施加液压缸运动和载荷采用编辑自定义输入，这里采用分布运动和载荷。动臂液压缸运动编辑公式（转斗液压缸、载荷类似）：动臂液压缸运动参数设置对话框动臂液压缸运动分两步：起升、下降实例四、推土机仿真与分析课后作业将下列推土机械三维建模，并保存为.x_t格式，导入ADAMS文件，修改物性，并进行仿真，分析个本分运动。