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第6章 ADAMS模型语言及仿食控制语言
第6章ADAMS模型语言及仿真控制语言
本章对ADAMS的模型语言及仿真控制语言进行了简介。通过本章的学习可以掌握 ADAMS/Solver模型语言adm文件、ADAMS/Solver仿真控制语言acf文件的语法、结构， 对一些关键语句进行深入的说明，通过学习可以深刻理解ADAMS中儿何、约束、力元等 的实质，可以脱离ADAMS/View环境直接利用ADAMS/Solver进行一些高级应用，并为进 一步的ADAMS二次开发打下基础。
6.1 ADAMS的主要文件介绍
ADAMS中关于模型及分析主要有以下几种类型文件:ADAMS/View -进制数据库bin 文件、ADAMS/View 命令 cmd 文件、ADAMS/Solver 模型语言 adni 文件、ADAMS/Solvei 仿真控制语言acf文件，以及ADAMS/Solver仿真分析结果文件：ieq文件、ies文件、gra 文件、out文件、insg文件。
ADAMS/View二进制数据库bin文件以" .bin”为文件名后缀，文件中记录了从ADAMS 启动后到存储为bin文件时的全部信息一包含模型的完整拓扑结构信息、模型仿真信息以 及后处理信息。可以包含多个模型、多个分析工况和结果。可以保# ADAMS/View的各种 设置信息。文件为二进制不能阅读、编辑，只能通过ADAMS/View调阅，由于信息全面一 般文件都比较大。
ADAMS/View命令cmd文件以“ .cind”为文件名后缀，是由ADAMS/View命令编写 的模型文件，可以包含模型的完整拓扑结构信息(包括所有儿何信息)、模型仿真信息，为 文本文件，可读性强，可以进行编程，是ADAMS的二次开发语言，不包含ADAMS/View 的环境设置信息，不包含仿真结果信息，只能包含单个模型。
ADAMS/Solvei 模型语言(ADAMS Data Language) adm 文件，以 " .adm” 为文件名 后缀，文件中包含模型中拓扑结构信息，但有些儿何形体如Imk等不能保留。ADAMS/View 的环境设置不能保留。ADAMS/Solver可以读取adm文件，与ADAMS/Solvei仿真控制语 言acf文件配合可以直接利用ADAMS/Solvei进行求解。
ADAMS/Solvei仿真控制语言acf文件，以" .acf”为文件名后缀，文件中可以包含 ADAMS/Solvei命令对模型进行修改和控制的命令，从而控制仿真的进行。
ADAMS/Solvei将仿真分析结果中用户定义的输出变量输出到冀q文件，以“ teq"为 文件名后缀：ADAMS/Solvei将仿真分析结果中将模型的缺省输出变量输岀到心文件，以 M -res**为文件名后缀；ADAMS/Solver将仿真分析结果中图形部分结果输出到gm文件， 以" .gra”为文件名后缀。ADAMS/Solvei将仿真分析结果中用户定义的输出变量以列表 的形式输出到out文件，以" .out”为文件名后ADAMS/Solver将仿真过程中的警吿信 息、错误信息输出到msg文件，以".msg”为文件后缀。
下图为各种文件之间的关系
图6-1ADANIS各文件间的关系
6- 2ADAMS/Solver 模型语言(ADAMS DATA Language) adm
6. 2. 1 ADAMS/Solver模型语言分类及其语法介绍
ADAMS/Solvei模型语言可以定义系统的拓扑结构，确定系统的输出，定义仿真分析 参数等。
以下列表6-1是按功能分类的ADAMS/Solvei模型语言分类。
表6-1 ADAMS/Solvei模型语言
模型语言类型
模型语言关键字
Dataset Delmiiter
TITLE • END
Inema and imtenal data
PART. FLEX BODY, POINT MASS
Geometiy
GRAPHICS, MARKER
Constraints
COUPLER. CVCV> GEAR, JOINT, JPRIM, MOTION. PTCV, UCON
Forces
ACCGRAV. BEAM. BUSHING, CONTACT, FIELD. FRICTION. GFORCE, MFORCE, NFORCE , SFORCE. SPRINGDAMPER. VFORCE , VTORQUE
Geneiic systems modeling
DIFF. GSE , LSE , TFSISO, VARIABLE
Aggregate element
TIRE
Reference data
ARRAY , CURVE, MATRIX, PINPUT, POUTPUT, SPLINE, STRING
Analysis parameteis
DEBUG, EQUILIBRIUM. IC, INTEGRATOR KINEMATICS, SENSOR , UINT
Output
FEMDATA , LIST/NOLIST, MREQUEST, OUTPUT, REQUEST, RESULTS
（1）模型语言格式
NAME/[id,]ARGl =
ADAMS/Solvei模型语言的格式如上，一般必包括“/”、id号以及一个或多个变量表达
式。现以MARKERS句说明。
,QP = x,y.z ,REULER = a,b,c
MARKER / id
,PART = id
,POINT_MASS = id
QP = x9y,z
ZP = x.y,z
XP = x,y,z[,USEXP]
.FLOATING
其中｛｝表示三项中必须选择一种参数,[]表示可以任选两种中一种参数,[[]]表示一种参 数组合。因此在ADAMS/Solver模型语言定义中可以定义如下：
MARKER/201 ,PART=4,QP= 100.100.100.REULER=90D.0D,0D MARKER/202,PART=4,QP=100,100,100.ZP=100,100,105.XP=100,105.100 MARKER/203,PART=4, FLOATING
(2)变量表达式
其中变最表达式分为以下几类：可以根据类别不同选择不同的变量名、变量可以由一 系列数值赋值、变量由一系列字符串赋值、变量由表达式赋值。
1. 根据类别不同选择不同的关键词
如上面MARKER第三种定义，其中FLOATING为关键词，不需赋值。乂如
SFORCE/10.1=8, J=9.TRANSLATION,FUNCTION= 100 * DM(8, 9) * * (-13) - 200 其中TRANSLATION是可以在TRANSLATION和RORTATION两个关键词选择一个，不 需赋值。
2. 变量可以由一系列数值賦值
如上面 MARKER 中 QP= 100,100,100
3. 变量由一系列字符串赋偵
如积分算法说明定义：
INTEGRATOR/GSTIFF, PATTERN = T F FFT FFFTT，HMIN = 1.0E-005, KMAX = 3, INTERPOLATE = ON, CORRECTOR = MODIFIED
其中PATTERN = T F F:F T:F:F F:T:T由一系列字符申赋值
4. 变量由表达式赋值
如 MOTION/L JOINT=1, FUNCTION=POLY(TIME,0,0,360D)
MOTION/2. JOINT=2. FUNCTION=USER(0. 0. 6.28)
其中 FUNCTION=POLY(TIME、OQ360D)为函数表达式，FUNCTION=USER(0. 0, 6.28) 为用户子程序表达式。
(3)模型语言中的特殊约定
1. 关于角度：模型语言中角度缺省单位为孤度，如需度则需在数字后加D。
如：RELUER=90D, 0D, 90D,在out文件中角度缺省单位为弧度，可以通过OUTPUT 语句中设置DSCALE变为度。
2. 关于变量：可以任意颠倒变量的先后次序；变量名可以利用缩写；变量可以大写， 也可以小写；如果没有提供变量并赋值，ADAMS/Solvei认为变量被赋缺省值。不要将实 型赋给整型变量。
3. 空格与制表符：一个变量中连续出现5个空格或更多的空格，ADAMS/Solvei认为 空格后无效，但TITLE和函数表达式除外。
4. 说明语句：感叹号后为说明，说明语句可以在任何位置。
5. 续行：第一例为“，”表示该行为续行，或行尾为“&”表示下行为续行。如下所 示：
PART/2, MASS = 2. 3, CM = 5, IP = 183. 005,&17310. 260, 17418. 946
6. 隔符：同一语句中变量间的分隔符使用“/”，“ = ”，"，"，“\”，“宀 其中“：”表 示可以在一行写两个语句。
7. id号：用于同一系统存在多个相同拓扑结构类型定义，如：
MARKER/201 ,PART=4,QP= 100.100.100.REULER=90D.0D,0D
MARKER/202,PART=4,QP=100,100,100.ZP=100,100,105.XP=100,105.100
其中201、202为id号，以区分同一语句MARKERO
8. 语句：一个语句必须在前5例开始，否则ADAMS/Solvei认为该行为注释行；语句 必须在1一80例之间，可以续行。
6. 2. 2模型文件的开头与结尾
(1) TITLE
位于adm模型文件的第一行，为一串字符，如：
This is The Tnick Sunulation Model 2003/10
(2) END
位于adm模型文件的最后一行。
TITLE与END之间的语句构成ADAMS/Slover的主题，语句顺序可以变化。
6. 2. 3惯性单元
惯性单元包含三种惯性单元PART, FLEX_BODY, POINT_MASS,这里仅对PART简要介 绍，FLEX_BODY, POINT_MASS 可以仃关 ADAMS 参考「册。
PART： PART语句确定刚体的质量、惯量信息、质心位置、初始位置、方位、初始速度。
PART语句有两种：
PART/id. GROUNDo表明该PART被定义为地面。
PART/id 丄 MASS = r] [, CM = r] [, IM = r]
[.IP = xx, yy, zz [,xy\xz, yz]] [, MA TERI AL = mat _ name]
~,VX = x~
yy = y
,Ff [[QG = X, y, z. REULER = a^c]\ V
,vz = z
[[[QG = y, Z, ZG = x, y, z, XG = x, y, z]]
,WX = a
a
,WY = b
,WZ = c
[,VM =汨][,WM =zJ][, EXACT = cl: c2 : c3 : c4: c5: c6]
• MASS为PART的质暈；
• CM为质心坐标系id号：
• IM为惯最坐标系id号；
• IP为PART的相对于IM惯量坐标系的惯量，没有时为相对于CM质心坐标系 的惯量；
• MATERIAL为PART的材料特性：
• QG为PART局部坐标系圆点；REULER为PART局部坐标系相对于地面坐标系的 三个欧拉角；
• QG为PART局部坐标系圆点；ZG为PART局部坐标系的Z轴方向上一点，XG为 PART局部坐标系的XOZ平面上任一点；
• VX、VY、VZ、为PART质心处初始速度在VM坐标系的三个投影分量；
• WX, WY、WZ为PART初始角速度在WM坐标系的三个投影分最；
• VM为定义初始速度的坐标系，缺省为地面坐标系；
• WM为定义初角始速度的坐标系，缺省为CM坐标系；
• EXACT为PART的质心坐标系相对于局部坐标系的六个坐标中的精确输入值，在 初始装配中保持不变，关键字为X, Y. Z, PSL THETA, PHL其顺序可以任意。
举例如下：
PART/2, QG = 0, 0, 10, REULER=90D, 30D, 45D
.MASS = 1.40. CM = 3, IP = 145.2, 13716.1,13802.2, VX = 10
,VY = 10, VZ = 0, WX = 0D, WY = 0D, WZ = 10D. EXACT = X Y PSI
I•.面语句表明，该PART id号为2,该PART局部坐标系圖点在地面坐标系中的位置为0, 0. 10； PART局部坐标系相对于地面坐标的欧拉角为90D, 30D, 45D；质量为1.40：质心 坐标系标号为3；相对于质心坐标系的惯最为145.2, 13716.1, 13802.2, 0, 0, 0；质心处初 始速度（在地面坐标系分解）为10, 10, 0；初始的速度为在质心坐标系分解为OD/sec, OD/sec, 10D/secJt中质心坐标X, y及在PART局部坐标系中的第一个欧拉角在初始装配中保持不 变（或优先保持不变）。
6. 2. 4几何单元
几何单元包含GRAPHICS, MARKER两种几何单元，这里分别对GRAPHICS, MARKER语句进行介绍。
GRAPHICS： GRAPHICS语句用于确定接触碰撞或表达图形，可以分两类分别定义接 触的、定义儿何图形的。这里介绍用于定义接触的GRAPHICS语句。
用于接触的GRAPHICS语句如下：
« ARC, CM = id. RADIUS = r, RANGLE = r
,BOX, CORNER = id, X = x, Y = y, Z = z
,CIRCLE, CM = id, RADIUS = r
,CURVE, CID = id, CRM = id
,CYLINDER. CM = id. RADIUS = i, LENGTH = 1,
RANGLE = L
GRAPHIC S/id
,FRUSTUM, CM = id, RADIUS = r, LENGTH = r, TOP = r, BOTTOM = r, [RANGLE = r]
,POINT, RM = id
,PLANE, RNI = id, XMIN = i\ XN1AX =丄,YMIN = r, YMAX = r
,ELLIPSOID, CM = id, XSCALE = r, YSCALE = r, ZSCALE = r
,EXTERNAL. RM = id, {File = file_naine,
[ELEMENT = geometiy_iiame]}
• ARC：创建一个圆弧，由三个参数表达圆弧：
CM为圆弧的圆心坐标系的id号；RADIUS为圆弧的半径值；RANGLE为圆弧的角度, 要注意，CM坐标系的x轴为圆弧的始点。
举例如下：
MARKER/?, PART = 3, QP = -450, -50. 0. REULER = 1.56505U77D. 0D. OD GRAPHICS/2, ARC, CM = 2, RANGLE = 170D. RADIUS = 158.0 表明在MARKER (id=2)处作一个半径为158.0的圆弧，范围为170D。
• BOX：创建一个矩形体，由4个参数表达长方体：
CORNER为该长方体一个角处的坐标系的id号；X. Y和Z是长方体沿着上面坐标系 x. y和z轴三个方向的长度。
• CIRCLE：创建一个圆，由2个参数表达圆：
CM为圖心处坐标系的id号；RADIUS为圆的半径。
• CURVE：创建基于数据单元CURVE语句的曲线图形。
CID为所需创建CURVE的id号；CRM为定义曲线的参考坐标系的id号c CONTACTc 和CVCV语句需要的曲线为平面曲线，且该平面必须为包含RM标记点的x,y轴的平面。
• CYLINDER:创建一个顶面和底面都垂宜于中心轴线的圆柱体，由4个参数表达。
CM为圆柱底而处圆心坐标系的id号，CM坐标系的z轴方向为圆柱体的中心线； RADIUS为圆柱体半径：RANGLE为圆柱体圆弧的角度，旦总是以CM坐标系的x轴为起 始点；LENGTH为圆柱体的高度。
举例如下：
GRAPHICS/6. CYLINDER. CM = 5. RANGLE = 160D. LENGTH = -200. RADIUS = 500
• ELLIPSOID：创建一个椭圆，由4个参数表达。
CM为椭圆的圆心坐标系的id号。XSCALE, YSCALE和ZSCALE为沿着CM坐标 系的x, y和z轴的直径，如果三个值都相等，那就会创建一个球。
• FRUSTRUM创建一个顶面和底面都垂直于中心轴线的锥体，由4个参数表达。
CM为锥体底面的圆心坐标系id号，CM坐标系的z轴为锥体的中心轴线：TOP和 BOTTOM分别为锥体的上、下圆平面半径；RANGLE为锥体的旋转角度，且总是以CM 坐标系x轴为起始点；LENGTH为锥体的高度。
举例如下：
GRAPHICS/10. FRUSTUM, CM = 5, RANGLE = 260D. LENGTH = 400
,SIDES = 20, TOP = 500. BOTTOM = 1000
• PLANE：创建一个有限平面，由5个参数表达。
RM为该平面的参考坐标系id号，该平面位于RM坐标系的x・y平面内（也就是说RM 坐标系的z轴垂直于该平面：XMIN, XMAX. YMIN和YMAX为该平面在RM坐标系的 x-y平面内的范围。平面为二维的，可以定义与其他单元（点，圆弧，圆和曲线以及球）接 触碰撞。
• EXTERNAL：创建ADAMS/Solver可以识别的Parasolid图形，用于接触碰撞。 例如：
GRAPHICS/19, EXTERNAL, RM=100, FILE = test.xint_txr,ELEMENT = parti
该GRAPHICS语句创建一个三维实体。该实体的数据包含在Paiasolid的文件 testl.Xmt_txt中。该文件中包含了儿个儿何实体，其中一个名为Parti。该实体以坐标系100 为参考坐标系。
MARKER：该语句在空间定义了一个几何点和以该点引伸出的三个相互垂直的坐标 轴。它的描叙形式如下所示：
rr ，濟=x,)'，Z JI
\]L.REULER = a,b.c]\
MARKER/id
,PART = id
,POINT _MASS = id
，。尸= x,y,Z
,ZP =
,XP= x,y9z [.USEXP]
,qp = x,yj
,REULER = a,b,c
.FLOATING
MARKER? id [,FLEX _ BODY = id],NODE_ID = fem_node_id
MARKER必须从属于PART、POINT_MASS、FLEX.BODY三种惯性单元之一。特
性|•.存与惯性爪兀固定或浮动。MARKER作为坐标系需要个点定义其圖点，关丁其方向
有三种定义方法。 举例说明：
MARKERZ6. PART=4, QP=O丄0, REULER=90D、45D.100D
MARKER/7, PART=4, QP=0,l,0. ZP=0』,l(\XP=0.10・10
MARKER/8, PART=4, QP=0丄0, ZP=0,l,10.XP=0.10.10,USEXP
MARKER/9, PART=4, FLOTING
以上4个坐标系中6、7、8为与PART4固定的坐标系，9为属于PART4但为浮动坐标系, 浮动坐标系在ADAMS/Solver中的VTORQUE.VFORCE, GFORCE. CVCV, and PTCV中需要。
坐标系6利用欧拉角定义该坐标系相对于PART4的物体局部坐标系：
坐标系7利用ZP表达坐标系的z轴（QP指向ZP）, XP为坐标系XOZ平面上一点，但不能 与QP、ZP共线：ADAMS/Solvei自动确定其x轴。
坐标系8利用XP表达坐标系的x轴（QP指向XP）, ZP为坐标系XOZ平面上一点，但不能 与QP、XP共线，ADAMS/Solver自动确定z轴，这种用法必须使用USEXP关键字。
又如柔体上坐标系：
MARKER/12. FLEX_BODY=5NODEJD=40.REULER=90D.30D.45D
MARKER/13, FLEX_BODY=5.QP=100,100QREULER=90D,30D,45D
坐标系12位于FLEX_BODY5上节点40处，利用欧拉角定义该坐标系相对于 FLEX_BODY 5的物体局部坐标系：
坐标系13位于FLEX_BODY 5上，相对于FLEX.BODY 5的物体局部坐标系的位置为 100,100.0,利用欧拉角定义该坐标系相对于FLEX_BODY 5的物体局部坐标糸； ADAMS/Solver自动确定并调整其到相近节点处。
6. 2. 5约束单元
约束単元包括COUPLER, CVCV, GEAR. JOINT, JPRIM, MOTION, PTCV,
UCON单元，这里分别对COUPLER- JOINT语句进行介绍，其它单元参考手册。
COUPLER语句：COUPLER语句将两个或者三个移动副或者转动副关联°其描叙如
下:
COUPLER/id, JOINTS = id id2^id3]
, TYPE =
,SCALES = [rljr2[, r3]
,FUNCTION = USER 侦]•…,
其中存在关系式:
rl*ql+r2*q2+r3*q3=0
q2/q3=r2/r3
举例说明如下：
JOINT/1. CYLINDRICAL, I = 3, J = 4
JOINT/2, REVOLUTE, I = 7, J = 8
JOINT/3. TRANSLATIONAL. 1= 10. J= 11
COUPLER/h JOINTS = 3, 2, 1, TYPE = TRT, SCALES = 90D, 2, -90D
该COUPLER语句将Joint 3的平动连接到Jomt 2的转动上、Joint 1的平动上。皎链间位移 关系为：(90D/180 CONVEL
该饺链定义两个PART具有相同转动速度，I、J MARKER的坐标必须相同且I、J MARKER的Z轴是两个PART的转动轴，IMARKERZ轴方向背离J MARKER. J MARKER Z轴方向背离I MARKER.同时，IMARKERX轴方向需与J MARKERX轴方向平行。产 生4个约束方程。
. CYLINDRICAL
该皎链定义两个PART可以沿J MARKER的Z轴平动和转动。定义要求I、J MARKER的坐标必须相同，其Z轴需同向并重合。产生4个约束方程。
• FIXED
该絞链定义两个PART固接，要求I和J MARKER坐标圆点重合。产生个6约束方程。
• HOOKE
该絞链定义两个PART可以分别沿自己的I MARKER的x轴、JMARKER的y轴转动。定 义要求I MARKER的X轴垂直-fJ MARKER的Y轴，从而形成十字义，I MARKER的Z轴、 JMARKER的Z轴分别为其.转轴方向，I和JMARKER的原点重合，在十字的中心。HOOKE 与UNIVERSAL的功能相同，但两者之间MARKER的定义方式不同。产生4个约束方程。
3.14)*ql +2*q2+(-90D/180*3.14)*q3 = 0。
同时满足 q2/q3=2/(-90D/180*3.14)o
关系式中角度变量需换算为弧度。
JOINT语句：JOINT语句确定物体(刚体和柔性体)间的运动学约束o JOINT的类型有: 等速^(constant-velocity),圆柱絞(cylindrical)、固定校(fixed),虎克校(Hooke),平面絞 (planar),齿轮齿条钗(lack-and-pimon),转动皎(revolute),螺纹絞(screw),球絞(spherical), 移动皎(translational),和广义万向节^(universaljoints).
其格式如下：
(20 NV EL
「，15 RAN = rl,r2"]
\^JCROT= H,r2j
CYLINDRICAL
FIXED
HOOKE
JOINT I id. / = id, J = id.
PLANAR
RA CJKPIN, PD = r
REVO LUTE [，/C = rl,r2]
SCREW, PH CH =r
SPHERICAL
TRANS LA TIO NA L, [ !C = rl,/ 2]
UNIVERSAL
JOINT利用I、J MARKER来定义运动学絞链约束。下面对各种运动学约束的要求作 介绍。
. PLANAR
该饺链定义一个PART的一个平面可以相对于第二个PART的一个平面相对滑动。定义 要求I MARKER和J MARKER的Z轴平行，XOY平面重合。产生3个约束方程。
• RACKPIN
该钗链定义一个PART的的一个转动自由度与另一个PART的移动自由度相关。定义要 求I MARKER的Z轴为其转动轴向，J MARKER的Z轴为其移动轴向，PD应为I MARKER的 Z轴到J MARKER的Z轴距离的两倍，产生一个约束方程，完全可以由COUPLER代替。
• REVOLUTE
该钗链定义一个PART可以相对于第二个PART以一确定轴线转动。定义要求I MARKER和J MARKER的坐标圆点以及Z轴重合，Z轴为其相对转动轴。产生5个约束方程。
• SCREW
该钗链定义一个PART可以相对于第二个PART以一确定轴线转动并同时沿着该轴线移 动，只不过转动与移动存在一定的关系，即每转一圈产生一个螺距（PITCH）的移动。定 义要求I MARKER和J MARKER的Z轴共线。产生一个约束方程。
• SPHERICAL
该钗链定义一个PART可以相对于第二个PART自由转动。定义要求I MARKER和J MARKER的坐标圆点重合，产生3个约束方程。
• TRANSLATIONAL
该饺链定义一个PART可以相对于第二个PART沿着一轴线移动，不能转动。定义要求I MARKER和J MARKER的Z轴共线。产生5个约束方程。
• UNIVERSAL
该铉链定义两个PART可以分別沿自己的I MARKER的Z轴、JMARKER的剧转动。定 义要求I MARKER的Z轴垂直于J MARKER的Z轴，从而形成十字义，I和J MARKER的原 点重合，在十字的中心。UNIVERSAL与HOOKE的功能相同，但两者之间MARKER的定义 方式不同。产生4个约束方程。
6.2.6力元
力元包括ACCGRAV, BEAM, BUSHING. CONTACT. FIELD, FRICTION, GFORCE. MFORCE, NFORCE . SFORCE. SPRINGDAMPER. VFORCE , VTORQUE单元，这里 分别对BEAM, FIELD语句进行介绍，其它单元参考手册。
BEAM： ADAMS中可以使用无质量的等截面梁来定义两个PART之冋的作用力。 ADAMS/Solver根据输入梁的物理特性，按照铁木辛柯梁理论求解梁中的各种力。
其语句格式如下：
BEAM Jid、/ = id, J = id. LENGTH = r, IXX = r, IYY =尸，/ZZ = r
.AREA = r [,A5K = r] [.ASZ = r], EMODULUS = r, GMODULUS = r
F {CMATRIX = rl,...,r21V
[ CRATlO = r
利用I MARKER、J MARKER定义一个无质最梁，其中J MARKER的X轴为梁的轴向。I MARKER在梁无变形时应在J MARKER的X轴上，并且I MARKER. J MARKER 的坐标系平行。其它参数如下：
• LENGTH为梁沿着J MARKER的X轴的非变形长度。
• IXX为沿J MARKER的X轴极惯性矩。
• IYY、IZZ分别为沿着梁的横截面的中心轴（y-y和z-z）的惯性矩。
• AREA为梁的横截面积。梁的中性轴一定垂直通过该横截而。
• ASY为铁木辛柯梁的y方向的剪切修正因子。
• ASZ为铁木辛柯梁的z方向的剪切修正因子。
• EMODULUS为铁木辛柯梁的弹性杨氏模量。
• GMODULUS为铁木辛柯梁的弹性剪切模量。
在梁的两个端点之间,
K
0
0
焰
0
0
0
0
0
0
0
J
• CMATRIX=rl....42b为梁的结构阻尼矩阵元素，矩阵是对称的，只需要指明一半 的数据。输入矩阵的值如下式：
1-01
102
107
103
r08
rl2
104
r09
rl3
rl6
105
110
rl4
117 rl9
106
ill
115
rl8 120 r21
式中，分别为力和力矩；
x,匕z庭,c,匸, CRATIO为铁木辛柯梁结构阻尼矩阵与刚度矩阵的比率，缺省为零。
作用有线性的拉伸、弯曲和扭转力矩，梁中各种力的计算公式
如下式:
,匸，a，气,0分别表示L/MARKER之间的相对位移、转角、
速度、角速度;
K，。分别表示刚度系数和阻尼系数；
L为梁7 MARKER之间的距离（梁的长度）；
举例如下：
BEAM/2,1=10, J=20、LENGTH= 100
,IXX=1000, IYY=500, IZZ=500. AREA=25.0
,ASY= 1.1LASZ=1.11, EMOD=28E6, GMOD= 10.6E6,
,CRATIO=0.0001
FIELD :该语句定义/, J MARKER之间的平动和转动的作用力和反作用力。语句格
式如下:
RATIO = r
CM A TRIX = ,1,…,,36j
,KMATR1X = ,1,...，,36
,FORCE = #4,…，,6
,LENGTH = rl,...y/ 6
FIELD J id.
,FUNCTION = USER （ rl[，…,，3O]）
[\L.ENGTH =厂 1,...,矿6]
• CRATIO为CMATRIX相对于KMATRIX的比率。如果输入CRATIO. ADAMS/Solver 通过CRATIO乗KMATRIX获得CMATRIX.缺省值为零。
• CMATRIX为一个6 KMATRIX为一个6*6的刚度系数矩阵。其格式如下:
6的阻尼系数。其格式如下式：
.
11
17
113
119
125
131'
12
18
114
120
126
132
13
19
115
121
r27
133
l4
110
116
r22
128
r34
15
ill
117
123
129
i35
16
112
118
124
130
136
■
11
12
17
18
113
rl4
119
120
125
126
131'
132
13
19
115
r21
1-27
r33
l4
110
116
122
128
134
15
ill
117
123
129
135
16
112
rl8
124
130
136
—
• FORCE为对应于I, MARKER之间3个移动和3个转动的预载荷。
• LENGTH为MARKER之间6个自由状态下的初始位移。
• FUNCTION为利用用户子程序FIESUB来定义一个非线性力场。
• FIELD的力与力矩关系如下式：
* k[2 伽 k[A k[5 k16~
Gi G] c31 C4I csl c61
V「
E
已
Ll Kn K：3 Ku K2S K)6
y-yo
C* C22 C32 C42 C52 c使
V、
E
*
F.
A K” 孔 K” Kg b
Gi C32 C33 C43 C53 c63
K
—
+
T.
K机 KA2 Ko K* K心 K%
4 C42 c4J q c54 q
气
灼K52 K53心札K%
T
C51 C52 C53 C” C55 C6S
R
T,
■
T.
■ "
扁K史&3 J匕K虬
c_c°
C. C& c. cw c65 q
(D.
■ J —
T3
FIELD的计算公式同BUSHING的计算公式相似，不同之处是FIELD计算公式中刚度 和阻尼系数、和”」，）不为零。同时，考虑初始位移X'Z和转角a,b,c。field 提供了定义最一般的力的方法，因此也可以利用FIELD来定义一般情况下的梁，例如可以 定义变截面的梁或者是使用非线性材料的梁。
举例如下：
FIELD/1,1=100, J=57, KMATRIX=0.198E+04
,0. 0.126E-01.0, -0.147E+04, 0,
,0, 0, 0. 0, 0, 0,
,0.126E-01, 0. 0.208E+03, 0, -0.933E-02, 0.
,0, 0, 0. 0, 0, 0,
,-0.147E+04, 0. -0.933E-02, 0, 0.763E+07, 0,
,0, 0, 0. 0, 0, 0
,LENGTHS, 150、0, 0. 0, 0
6. 2. 7系统模型单元
系统单元包括DIFF. GSE , LSE , TFSISO. VARIABLE,这里分别对DIFF, VARIABLE语句进行介绍。
DIFF : DIFF语句用于创建一个用户自定义的状态变量，利用一阶微分方程来表达该 变量。其格式如下：
DIFF/id IC = rl [,r2][.STATIC_HOLD], FUNCTION = \.,… " \^IMPUCIT]
|LS£/?(rl[,...,r30])J
• IC当输入表达式为变量的显式时，为定义变量的初始值：如果输入表达式是一个隐 函数表达式，为定义变量的初始值及导数的近似偵。如果提供的是一个显函数，就 不用提供变量的导数的初值，因为ADAMS/Solver可以从方程中直接计算出变量的 导数。
• STATIC_HOLD指在静态分析和准静态分析中变量的值不允许改变。
• IMPLICIT指函数表达式或者DIFSUB子程序定义为隐式微分方程。如果没有指明为
IMPLICIT的情况下，ADAMS/Solver就会假定表达式或者DIFSUB为显式方程。 FUNCTION = < >
• IUSERM，「『3O])J为微分方程表达式，用户可以自定义表达式来定义微分方 程。其格式中，USER为字符串，rl[,.…『30]为数值表，传递系统变量到用户定义 子程序DIF
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