ADAMS入门教程

英文资料翻译：ADAMS/View使用入门浏览我们的第一章弹簧挂锁设计问题介绍总论本指导教程将向你介绍如何运用机械系统动力学分析仿真软件ADAMS/View解决工程问题。我们假定你会循序渐进地学习本指导教程,因此在起始阶段我们会给予你较多的指导,伴随着你的进步，这样的指导就会逐渐减少。如果你不想按照既定的顺序学习，那么你也可以在不同的地方将命令文件输入到ADAMS/View中，并且从那里开始学习。但如果这样，你会为了一些最基本的概念而不得不去参阅初始几章。在每章的开始只要见到溶入标志，就可以找到该输入的文件名。本章包括以下内容：你将学习的内容你将创建的模型你将学习的内容本指导教程将引导你进行如图1所示的设计步骤。无论你在什么时候使用ADAMS/View来创建和测试模型，你都须遵循以下七个基本步骤：1、创建一个包括运动件、运动副、柔性连接和作用力等在内的机械系统模型；２、通过模拟仿真模型在实际操作过程中的动作来测试所建模型；３、通过将模拟仿真结果与物理样机试验数据对照比较来验证所设计的方案；４、细化模型，使你的仿真测试数据符合物理样机试验数据；５、深化设计，评估系统模型针对不同的设计变量的灵敏度；６、优化设计方案，找到能够获得最佳性能的最优化设计组合；７、使各设计步骤自动化，以便你能迅速地测试不同的设计可选方案。●你将建造的模型本指导教程将通过建立一个弹簧挂锁模型教你如何使用ADAMS/View。在与Houston的MannedSpacecraftCenter签订的一份合同中，NorthAmericanAviation,Inc.的EarlV.Holman发明了一个挂锁模型，它能够将运输集装箱的两部分夹紧在一起，由此而产生了该弹簧挂锁的设计问题。该模型共有十二个，在Apollo登月计划中，它们被用来夹紧登月仓和指挥服务仓。其物理样机模型如图2所示，虚拟样机模型如图3所示。●设计要求：1能产生至少800N的夹紧力。2手动夹紧，用力不大于80N。3手动松开时做功最少。4必须在给定的空间内工作。5有震动时，仍能保持可靠夹紧。●弹簧挂锁模型的工作原理在POINT_4处下压操作手柄(handle)，挂锁就能够夹紧。下压时，曲柄(pivot)绕POINT_1顺时针转动，将钩子(hook)上的POINT_2向后拖动，此时，连杆(slider)上的POINT_5向下运动。当POINT_5越过POINT_6和POINT_3的连线后，夹紧力达到最大值。POINT_5应该在POINT_3和POINT_6连线的下方移动，直到操作手柄(handle)停在钩子(hook)上部。这样使得夹紧力接近最大值，但只需一个较小的力就可以打开挂锁。根据对挂锁操作过程的描述可知，POINT_1与POINT_6的相对位置对于保证挂锁满足设计要求是非常重要的。因此，在建立和测试模型时，你可以通过改变这两点之间的相对位置来研究它们对设计要求的影响。第二章建模总论在本章，你将建立和连接挂锁的各个部件，并同时验证各个部件的建造和连接是否正确。有了正确的模型，你就可以在第三章中在仿真环境下对其进行测试。建造挂锁模型可分为两个基本部分：建造曲柄（pivot）和手柄（handle）建造钩子（hook）和连杆（slider）完成后的图形如下图所示。建造曲柄（pivot）和手柄（handle）作为建造模型的初始步骤，你需完成以下操作：1.启动ADAMS/View并建立一个新的数据文件2.熟识ADAMS/View的界面3.设置工作环境4.创建设计点5.建造曲柄（pivot）6.重新命名曲柄（pivot）7.建造手柄（handle）8.用转动副连接各个部件9.模拟模型的运动10.观察参数化的效果◆启动ADAMS/View并建立一个新的数据文件在本部分，你需要启动ADAMS/View并建立一个模型数据文件，其中包含一个名为Latch的模型。模型数据文件记载了你在ADAMS/View当前时段所做的所有工作，包括你建立的所有模型、模型的属性、仿真的结果和图表、定制菜单和对话框，以及你所做的所有参考标识。在Windows环境下，你可以从START菜单或桌面启动ADAMS/View。1.在硬盘上建立一个“不带汉字”的目录；2.右击桌面ADAMS/View图标，选择“属性”；3.在“起始位置”栏中输入你所建立的目录的路径，如“D:\LZQC”。确定。4.双击ADAMS/View图标，运行程序。在欢迎使用（Welcome)的对话框中建立数据文件1在Welcome对话框中选择Createanewmodel。2在ModelName栏中键入“***”（用自己名字的汉语拼音声母表示，以下章节以“Latch”作为模型名）。3点击OK。◆熟识ADAMS/View的界面在继续进行教程之前，首先要熟悉ADAMS/View的界面，尤其要熟悉主工具箱（如左下图所示）。通过主工具箱（Maintoolbox)，你可以利用各种几何造型元素（包括铰链和作用力）建模。在主工具箱（Maintoolbox)中，有许多工具栏，其中某些工具栏实际上是工具包，其区别是在工具包的右下角有一个小黑三角符号。默认工具或上一次选择的工具会作为顶层工具出现。用鼠标右键点击顶层工具就可以打开工具包。你选择的工具或工具包不同，主对话框下半部所显示的内容也就不同（如右下图所示）。点击左上角的Select钮，即可以回到初始状态。◆设置工作环境在本部分，你将学习如何设置单位和工作栅格尺寸。你可以在建模过程中的任意时刻修改单位设置，即使是在读写模型或结果数据文件之时。你可以利用ADAMS/View的工作栅格和坐标显示窗口建立标识点并获得设计布局的精确位置反馈。操作步骤：1在Setting菜单中选择Units，将长度单位设置为厘米（cm）。2点击OK。3在Setting菜单中选择WorkingGrid,则工作栅格设置对话框就会弹出。4将工作栅格尺寸设置为25，格距为1。5点击OK。6在Setting菜单中选择Icons,弹出Icons设置对话框，将ModelIcons的所有缺省尺寸改为2。7点击OK。◆建立设计点ADAMS/View使你能够通过改变设计布局从而迅速地找到可用的最佳机械系统。你可以用点来标识你的设计布局，这样一来，你就可以通过移动点的位置来改变设计布局。“点”用于空间定位和参数化其它物体。对于几何体的参数化，点是最简单的方法，因为它一次就可以确定重要位置的坐标，然后以此建立模型物体。以后当你优化挂锁模型时，参数化是十分重要的。操作步骤：1点击DynamicPick图标并在你的工作栅栏上进行放大。2用光标框出你想观察的区域。3敲击右键打开工具包，点击Point图标按照Table3所列数据放置设计参考点。使用点的缺省设置，即AddtoGround和Don’tAttach。注意：为了便于选择坐标点，可以将坐标窗口打开，菜单:View→CoordinateWindows或按F4键当放置许多点时，不用重复选择Point图标，只需在图标上双击即可。图形的更新可以点击。◆建立曲柄你可以使用工具，建立曲柄,其形状如图4所示。操作步骤：1用鼠标右键打开工具包,选择工具按钮，把厚度和半径设为1cm。2用鼠标左键点选Point_1、Point_2和Point_3，点击右键使曲柄闭合。◆重新命名曲柄你在ADAMS/View中完成物体建模后,ADAMS/View将自动给这些物体起名字。该名字由模型名、物体类型和一个独有的ID组成。例如，ADAMS会把曲柄命名为.Latch.Part_1。在此，你要给曲柄改名。保留模型名，只需改物体类型和ID。操作步骤：1将光标放在曲柄上。2敲击鼠标右键，菜单弹出，点击Part:Part_1,选择Rename。RenameObject对话框出现。3模型名不变，改物体类型和ID。如下图所示，将Part_1改为Pivot。◆建立手柄建立手柄需使用工具Link。其步骤如下：1选择工具Link。2在Point_3和Point_4之间建立连杆。注意：只有当点的标识出现才表示已把连杆附着到了点上。3为连杆改名，将Part:Part_1改为handle,其代表图4中的手柄。◆用转动铰链连接各构件用转动铰链连结两个构件，使一个构件可以相对另一个构件绕它们的公共轴转动。如果把铰链只装到一个构件上,ADAMS/View将把该构件同机架连接起来。每个转动铰链只有一个自由度。在本部分，你要在曲柄和机架之间放置一个转动铰链，使曲柄可以绕机架转动。你还要在曲柄与手柄之间放置一个转动铰链，使它们能够相互转动。操作步骤：1选择RevoluteJoint，建造模式：1Location。2在Point_1处放置一个铰链，看起来应如下图所示。3再次选择RevoluteJoint。4在主对话框中，把建造模式改为2Bod-1Loc。5选取曲柄、手柄和Point_3。◆模拟模型的运动在本部分，你要设置模拟运动参数，并通过模拟模型的运动，检验你是否把各个构件和铰链正确地组合到了一起。你要设置模拟结束的时间和输出的总步数，ADAMS/View将据此得知你想要模拟多长时间以及你想要输出数据的频率。在模拟过程中，手柄相对于曲柄作圆周运动，而曲柄相对于机架作圆周运动。注意，作用于模型的只有重力，因你没有施加别的作用力。操作步骤：1选择工具Simulate2设置模拟结束时间为1秒钟、输出步数为50步，单击SimulateStart3模拟完毕，模型停留在模拟状态，单击Reset回到模型初始态。◆观察参数化的作用因为你用点参数化了挂锁模型,所以当你移动点时,与之相关的物体会自动随着变化。例如，移动Point_1，曲柄和铰链随之而动，因为曲柄和铰链建立于该点之上。操作步骤：1放大Point_1周围区域。2选择Point_1，向左拖动。曲柄和铰链随Point_1移动。3点击Undo,回到初始布局。建造钩子（hook）和连杆（slider）建造你的模型的最后几步是：1建造钩子和连杆2用铰链连接各构件3模型运动仿真4存储你的数据文件◆建造钩子和连杆用工具Extrusion你可以很快建造好钩子，拉伸物体（Extrusion）是由截面外形和厚度定义的三维物体。要生成拉伸物体，先用折线定义侧面外形，ADAMS/View将以当前工作平面为中心或沿指定的方向拉伸侧面外形，生成物体。建造钩子操作步骤：1、用鼠标右键打开工具包，选择设置长度为1cm，用鼠标左键按表4所列选取位置，最后敲击鼠标右键使之闭合。注意：有的时候ADAMS/View会捕捉到最近的物体目标而不是捕捉坐标植。要避免这种情况，按住Ctrl键移动光标直到获得想要的坐标值。2、这时在拉伸体的顶点处出现叫做“热点”的小方格。你可以用这些热点改变拉伸体侧面外形的形状。3、使用Undo取消你所做的改动，你最多可以取消50步操作。4、将拉伸体的名字改为hook。建造连杆操作步骤：1再建两个设计点Point_5和Point_6，位置如表5所示。2在两个新设计点之间建立连杆。在点取之前要见到点的标识出现。3将连杆改名为slider。◆用转动铰链连接构件：现在你要再设立三个铰链，构造模式为2Bod-1Loc和NormaltoGrid。用这种方式建立铰链，你先要选取两个构件，再选位置。在下述位置设置铰链：手柄与连杆之间的Point_5连杆与钩子之间的Point_6钩子与轴盘之间的Point_2◆模型运动仿真在本部分你要再次进行仿真来检验你是否把各构件和铰链正确地连接到了一起。在仿真过程中，手柄、钩子和连杆相对曲柄做圆周运动，而曲柄相对大地做转动。作用在模型上的力只有重力，因为你没有给模型施加别的力。操作步骤：1点击Simulate图标。2进行时间为1秒、50步的仿真。3用Reset回到模型的初始状态。◆存储你的数据文件用命令SaveDatabaseAs把当前的模型存为ADAMS/View二进制文件,该文件储存了有关你的模型的所有信息。在File菜单中选择SaveDatabaseAs,存文件名为build。第三章测