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ADAMS用户子程序

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ADAMS用户子程序

摘要

针对小球振动的简单模型，利用ADAMS用户子程序，说明子程序的编写和使用，验证三种模型结果的正确性。
1引言
一般情况下，ADAMS的大部分功能通过函数表达式完成，函数表达式很容易操作，因为不必编译或连接程序，而且ADAMS/Solve还会实时地提供函数表达式。但函数表达式提供的只是有限的编程结构，因此有些复杂的情况，特别是涉及一些逻辑表达，用函数表达式则很难表达出来。因此在需要采用一些ADAMS没有提供的特殊函数时，采用用户子程序。
用户子程序更具有通用性，利用编程语言来定义模型元素或者特定的输出。用户将函数表达式写成子程序的形式并将其与ADAMS/View连接，它具有函数表达式所没有的通用性和灵活性。
子程序利用通用程序设计语言(FORTRAN或C)的功能来定义ADAMS/View不能提供的函数，并使之按照需要而量身设计。通过连接用户子程序，不会失去ADAMS/View的任何功效，也不会降低仿真速度。
2计算模型
质量为的小球在弹簧力和重力作用下做振动，弹簧的刚度为，阻尼为。在ADAMS中建立弹簧从简单到复杂可以有三种方法：
1)直接建立模型；
2)使用Sforce，在Sforce中写弹簧力的方程；
3)使用用户子程序。
2.1模型1
新建一个质量为的小球，创立一个弹簧，在重力的作用下振动，如图1所示。

图1 模型1示意图

图2 弹簧设置
2.2模型2
根据弹簧力的表达式来定义Sforce，因为VY速度为负，因此，表达式可以表示为：200*DY(MARKER_3,PART_2.cm)-1*VY(PART_2.cm)。
2.3模型3
使用子程序表达弹簧力，输入参数为2,3,200,1。前两个参数表示弹簧的两个MARKER点ID，第三个参数为弹簧刚度，第四个参数为弹簧阻尼。

图3 用户子程序设置
ADAMS用户子程序如下：
#include "slv_c_utils.h"

adams_c_Sfosub Sfosub;

void Sfosub(const struct sAdamsSforce* sforce, double time, int dflag, int iflag, double* value)
{
double dy,vy;
double k,c;
int ipar[2];
int errflg;

ipar[0]=sforce->PAR[0];
ipar[1]=sforce->PAR[1];
k=sforce->PAR[2];
c=sforce->PAR[3];

c_sysfnc("DY",ipar,2,&dy,&errflg);
c_sysfnc("VY",ipar,2,&vy,&errflg);
*value=-(k*dy+c*vy);
}
3计算结果
通过仿真计算，可以得到计算结果如下。

图4 弹簧力

图5 小球运动轨迹
如图4所示，三种模型所表达的弹簧力完全重合，可以知道，方程表达式与用户子程序可以正确的表达函数。如图5所示，三种模型小球的运动轨迹与规律完全相同。
如上所述，三种模型的结果完全相同。由此可见，ADAMS自带的模块、函数表达式还有用户子程序都是正确的。但是用户子程序应用更加广泛，适用性更强，可以模拟复杂的情况。
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