数字化设计技术-实验ADMAS

焊接机器人虚拟样机建模实验一、创建模型（1）启动ADAMS/View，输入模型名称，设置单位（2）设置工作工作环境。单击菜单【Setting】→【WorkingGrid】，在工作栅格对话框中，将工作栅格X和Y尺寸设置为1000mm，间距设置为25mm，将方向设置为GlobalXZ，单击OK,单击按钮，调整视图方向，单击键盘上的F4键。打开坐标窗口，单击【Setting】→【Icons】。（3）创建底座构件。①打开建模工具栏，单击拉伸按钮。②在工具栏按钮中单击打孔按钮。（4）创建躯干构建。①按照第（2）步的方法，将工作栅格设置为XY面，创建一个圆柱体。②单击几何建模工具栏中的拉伸按钮。（5）创建肩构件。①单击几何建模工具栏中的拉伸按钮②单击几何建模工具栏中的圆柱体按钮，在，创建一个圆柱体。然后布尔求。（6）创建手臂构件。①单击几何建模工具栏中的拉伸按钮②创建一个圆柱体。然后单击尔求和按钮，先单击arm件，再单击新创建的圆柱体，可以将两个构件合成一个件。（当坐标位置没法选择时可以换一下视角）（单击圆球可以对实体与线框进行切换，Z+左键缩小放大，T+左键移动，R+左键旋转）（7）创建手腕。①创建一个拉伸体。②打孔。（8）创建机械手构件。①创建一个拉伸体。②打孔。（9）调整构件之间的相对位置。①调整躯干（trunk）的位置。②调整肩（shoulder）的位置。③调整手臂（arm）的位置。④调整手腕（wrist）的位置。⑤调整机械手（hand）的位置。⑥调整shoulder、arm、wrist和hand的位置。⑦调整arm、wrist和hand的位置。二、添加约束单击按钮，可以对构件添加约束（1）创建旋转副。①在trunk和shoulder间创建旋转副。单击工具栏中的旋转副按钮，然后在图形区域单击trunk和shoulder，之后需要选择一个作用点，将鼠标移动到trunk和shoulder关联的圆孔附近时，当出现center信息时，按下鼠标左键后就可以创建旋转副。如果在选取构件时不易选取，可以放大模型，也可以在构件上单击鼠标右键，在弹出选取对话列表中，选取相应的构件即可。②在用同样的方法在arm和shoulder，arm和wrist，hand和wrist，trunk和base间创建旋转副。（2）创建固定副。在base和大地之间创建固定副。单击工具栏中的固定副按钮，先单击要添加固定副的两个构件，再单击要添加固定副的位置，如图24所示。三、添加驱动本焊接机器人有5个自由度，故需要添加5个驱动。单击工具栏按钮，然后单击按钮添加转动驱动。单击trunk和shoulder间的JOINT1，shoulder和arm之间的JOINT2，arm和wrist间的JOINT3，wrist和hand间的JOINT4，base和trunk的JOINT6创建五个驱动四、运行仿真计算单击工具栏中的运动仿真按钮→将endtime设置为1（时间设置的越小，构件运动的越慢），仿真步数设置为1000，然后单击，运算结束后关掉弹出的对话框，再单击按钮进行运动仿真。后处理ADAMS/postprocessor是ADAMS软件的后处理模块，绘制曲线和仿真动画的功能十分强大，既可以在ADAMS/View环境中运行，也可以脱离环境独立运行。利用ADAMS/postprocessor可以更清晰的观察其他ADAMS模块的仿真结果，也可以将所得到的结果转化为动画、表格、HTML等形式，能够更确切地反映模型的特性，便于用户对仿真计算的结果进行观察和分析。可以利用ADAMS/postprocessor进行4种处理：绘制曲线，仿真动画，报表，三维曲线。2、计算结果的后处理（1）打开已经建好的焊接机器人的模型。（2）按下F8键进入ADAMS/postprocessor的界面，单击下，控制面板变成现实所有绘制曲线图时的结果。再选择要绘制特性曲线的模型，从“object”冲选择要绘制特性的物体，中选择要绘制的曲线特性，从分量中选择一种或多种需要绘制特性的分量。将数据曲线添加到当前曲线上。（3）若为绘制请求（绘制请求的分量）或结果曲线（绘制来自仿真结果的分量），控制面板变为显示所有绘制曲线图时可用的结果。（3）现以模型的arm为例，分别绘制位移曲线。绘制arm的位移曲线，将选为，选择arm，再选，选择X方向，再点Addcurves，生成arm的X位移曲线。有时需要将不同曲线或部件的曲线放一张图中进行对比研究，就需要在已生成的曲线图中添加另一条曲线。这时保留第一条曲线，然后再生成第二条曲线并添加进来即可，生成第二条曲线的方法与第一条相同，如图2所示。（4）单击Animation进行仿真动画。在动画区鼠标右键，弹出的菜单中选择LoadAnimation项就可以把动画载进来。仿真动画一般有两种：一种是在时间区域内，进行运动学和动力学仿真；另一种是在频率区域内，播放通过线性化或者在振动模块中计算模块的阵型动画。在图形区也支持View模块的快捷方式。通过可以选择是（帧）还是时间），若是按帧计算，可以设置时间间隔，动画播放次数可以是一次、连续、往复一次、连续往复，可以通过滑条来控制播放速度，通过可以绘制坐标系原点的轨迹，如果在输入一个整数，再拖动，在播放动画时构件会显示正在消失的“尾巴”，如图3所示。页主要是设置模型图标的可见性、透视性、标题等。页主要是设置保存动画的文件的格式、名称、动画的长宽和动画文件的播放速度和动画质量等。单击后开始播放动画，如果播放动画的同时按下记录按钮，在播放动画的同时也将动画保存到动画文件中，位于ADAMS的工作目录下。焊接机器人一、创建模型：1）启动ADAMS/View，输入模型名称，设置单位2）设置工作工作环境3）创建底座构件。4）创建躯干构建。5）创建肩构件。6）创建手臂构件。7）创建手腕。8）创建机械手构件。9）调整构件之间的相对位置。二、添加约束（1）创建旋转副。在trunk和shoulder间创建旋转副。（2）创建固定副。在base和大地之间创建固定副三、添加驱动：本焊接机器人有5个自由度，故需要添加5个驱动。单击工具栏按钮，然后单击按钮添加转动驱动。单击trunk和shoulder间的JOINT1，shoulder和arm之间的JOINT2，arm和wrist间的JOINT3，wrist和hand间的JOINT4，base和trunk的JOINT6创建五个驱动。曲柄滑块机构参数化仿真分析⒈启动ADAMS并设置建模基本环境2、几何建模：1）定义连接点2)创建圆盘3）创建连杆4）创建几何滑块3、施加约束、运动以及力：1）添加约束4、保存曲柄滑块机构模型在file菜单中选择savedatabase，保存当前模型。5、对曲柄滑块机构进行仿真模拟6、进行仿真分析后处理：1）在主菜单中选择results，启动ADAMS/PostProcessor界面。2）重现仿真过程在控制区可以按需要进行各种方式的回放。3）绘制滑块位移曲线4）绘制滑块速度曲线5）回放曲柄滑块机构6）绘制滑块加速度曲线7）绘制滑块法相作用力8）绘制驱动力曲线9）绘制滑块作用力10）得到曲线7、参数化曲柄滑块机构：1）产生设计变量2）参数化模型的其他几何结构①参数化圆盘半径②参数化连杆质心坐标③参数化滑块MARKER标记④参数化滑块质心坐标8、产生测量：1）产生驱动力矩测量2）产生滑块位移和速度的测量9、参数机构的仿真分析10、进行设计研究大题：①由于插孔的半径比插销的半径小，对拨拉过程的应力分析步骤有何影响，在插销装配到插座时，内部会产生装配预应力，分析拨拉过程的应力分析，分两个载荷步求解,第1个载荷步:计算预应力,第2个载荷步：计算拨拉过程的应力分布②用什么办法模拟拨拉前的过盈配合情况？在插销和插座上的孔的接触面上建立接触单元模拟过盈配合的状况，建立接触单元时选择便面对表面的弹性面接触模式③拨拉过程如何显现？对插销端面施加销轴轴向唯位移约束，移动为1.7cm，该位移量能够保证插销的另一端面可以通过销孔并与销孔脱离，进而实现拨销过程的模拟④简述插销拨拉应力分布以及接触应力分析的过程定义工作文件名和工作标题，，定义单元类型及材料属性，，建立几何模型，，划分有限元网格，，建立接触单元，，定义位移约束，，求解装配预应力，，求解拨拉过程，，结果后处理弹簧的含义和画法弹簧，代表所夹材料在钩子和点1的压缩下，所产生的夹紧力，选择弹簧按钮，输入弹簧钢度系数和阻尼系数，选取钩子上的顶点和点（-23,1，0）系统自动画出弹簧。图中钩子个地块之间的在运动副是那种类型？在钩子和地块之间增加了一个虚约束为点面副，该约束限制钩子上一点只能在地块平面上滑动，钩子可以绕该点转动。如何实现虚拟仿真动画在自锁位置上停止运动？设置∠839的测量值，设置角度传感器等，测量值达到0度时，执行的动作是停止仿真动画。在点1和点3的运动副有何区别？均为转动副，点1的只有1个构件，另外一个构件是大地。点3上的运动副有两个构件，一个手柄，一个曲柄如何画出手柄下压到自锁过程中，钩子压紧力的曲线设置弹簧压力测量值，求解后，可以在结果后处理中的曲线图中查看该测量值有限元法基本步骤以平面问题为例，介绍有限元分析的基本步骤（1）结构离散（2）单元分析（3）单元应变及力分析（4）整体刚度矩阵叠加（5）基本方程和边界条件（6）位移和应力的求解凸轮移动-----(1)打开文件。(2)创建旋转副。2Bodies-1Loc和NomaltoGrid单击构件PART2作为第一个件，再在空白区单击鼠标左键，选择大地作为第二个件，再选择ground.MARKERl的原点(3)创建滑移副。2Bodies—lLoc和PickGeometrvFeature单击构件PART3作为第一个件，再在空白区单击鼠标左键，选择大地作为第二个件，再选择ground．MARKER2的原点，拖动鼠标直到出现一个和滑杆方向相同的箭头便按下鼠标左键(4)创建弹簧。弹簧的刚度K设置为200，选择构件PART3上的质心坐标系和大地上坐标系ground．MARKER_2，PART3和大地之间创建一个弹簧(5)添加接触。(6)添加驱动。在主工具栏中单击旋转驱动按钮，将旋转速度设置为180°／s，在图形区用鼠标选择旋转副，就在旋转副上创建了旋转驱动。(7)运行仿真。单连杆受力分析过程总结1定义工作文件名和标题2定义单元类型和材料属性3建立2D模型4创建两个矩形面5生成一个新面6生成2D网格7采用拖动生成3D网格8施加约束、载荷并求解9显示变形形状、节点位移云图、节点应力、映射节点应力带孔薄板的求解步骤，，轴类零件受拉分析，，输气管道受力分析定义工作文件名和工作标题，，定义单元类型及材料属性，，建立几何模型，保存模型，，划分有限元网格，，加载求解，，查看求解结果结果后处理带孔薄板的求解步骤的加载求解选择分析类型，在所选节点X,Y方向上进行位移约束，在所有节点施加1000N的拉应力，两端面施加P=50Mpa的均布载荷轴类零件受拉分析的加载求解步骤选择分析类型，在X,Y坐标为0的方向上施加0唯位移约束，在两端施加-50E6拉应力载荷输气管道受力分析加载求解步骤：选择静态分析类型，所选节点Y方向上0位移约束，施加载荷P=1MPa