ADAMS基础介绍解析.pptx

1R 12R 12Automated Dynamic Analysis of Automated Dynamic Analysis of Mechanical SystemsMechanical Systems 机械系机械系统动力学分析力学分析软件件机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件2ADAMS软件核心模块软件核心模块ADAMS 简介简介q全称Automated Dynamic Analysis of Mechanical Systems，是美国Mechanical Dynamics Inc.(MDI)公司 的主要产品，是世界上最具权威性的，使用范围最广的机械系统动力学分析软件。q集建模、求解、可视化技术于一体的虚拟样机软件，可以生成包括机-电-液一体化在内的、任意复杂系统的多体动力学数字化虚拟样机模型，能为用户提供从产品概念设计、方案论证、详细设计、到产品方案修改、优化、试验规划甚至故障诊断各阶段、全方位、高精度的仿真计算分析结果。q广泛应用于汽车、宇航、军工、铁路和通用机械工业。q可以缩短产品开发周期、降低开发成本、提高产品质量及竞争力。q2003年2月15日MSC.Software软件公司以1.2亿美金收购Mechanical Dynamics。q最高版本MSC.ADAMS 2005版。机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件3ADAMS软件核心模块软件核心模块ADAMS 家族家族 家族家族总汇总汇机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件4ADAMS软件核心模块软件核心模块ADAMS/View理论基础理论基础q核心理论基础：多体系统动力学多体系统动力学，包括多刚体动力学和多柔体动力学q在解决实际问题时，一般要通过以下步骤v实际系统多体模型简化v自动生成动力学方程v准确求解动力学方程机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件5ADAMS软件核心模块软件核心模块目录目录 ：ADAMSADAMS基础基础1:环境介绍2:实体建模3:连接介绍4:物体运动行为负载5:测量(Measure)6:仿真模拟&Sensor7:绘制图表8:定义设计变量9:实验设计(DOE)10:最优化设计11:自定义对话框12:作用力(Applied Force)13:模拟仿真形式14:解线性化(Linearation)15:其它工具16:基本contact建模17:弹性体Flexible body建模18:基本控制程序-Controls Block19:参数化设计机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件6ADAMS软件核心模块软件核心模块ADAMSADAMS建模分析过程建模分析过程1.环境介绍环境介绍 建造模型，铰接，驱动、力建造模型，铰接，驱动、力 输入输入CAD模型模型BUILD设计阶段设计阶段节省时间节省时间与成本与成本改善品质改善品质改善效率改善效率产品改善产品改善TESTVALIDATEREFINEITERATEOPTIMIZEAUTOMATE 建造驱动器，传感器建造驱动器，传感器(sensors)与建造测量与建造测量(measures)执行初步模拟仿真执行初步模拟仿真 性能与已知资料对比性能与已知资料对比 结果比较结果比较 输入基本图表输入基本图表 输入法则输入法则（Methodology）加入控制与柔性性加入控制与柔性性加入摩擦加入摩擦 滑动等参数滑动等参数 What if?建立参数建立参数(Parameters)建立变量建立变量(Variables)执行实验设计执行实验设计 最优化最优化(Optimization)敏感度研究敏感度研究实验设计实验设计 使用宏使用宏Macro命令命令 自定义对话框自定义对话框机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件7ADAMS软件核心模块软件核心模块ADAMS/View ADAMS/View 窗口介绍窗口介绍ADAMS/View主主菜单菜单 建模与仿真建模与仿真 工具面板工具面板控制面板控制面板鼠标右键右键弹出其它工具由上面的点击命令出现相应的控制面板坐标系坐标系状态栏状态栏当前坐标值当前坐标值模型标题模型标题工作网格工作网格下拉菜单下拉菜单1.环境介绍环境介绍机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件8ADAMS软件核心模块软件核心模块ADAMS/View ADAMS/View 工具栏浏览工具栏浏览1234567891011121314151612345678910111213141516几何建模测量恢复/重做运动驱动铰接色盘移动动态浏览力前后视图动态浏览上下视图左右视图背景视图视窗布置其它1.环境介绍环境介绍机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件9ADAMS软件核心模块软件核心模块工作网格的显工作网格的显示状态示状态可以设定工作网格的原点可以设定工作网格的原点位置位置/工作平面工作平面设定位置设定位置.绝对原点现有的坐标系统改变工作坐标平面改变工作坐标平面.绝对坐标轴向Pre-defined axes,edges,or face normalsLocations of existing CSs or vertices工作网格可以工作网格可以设定工作平面方便建模自动捕捉网格点方便移动/修改尺寸、几何外形工作网格工作网格 （Grid Grid）1.环境介绍环境介绍机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件10ADAMS软件核心模块软件核心模块控制视角的方式控制视角的方式.q下拉菜单q快捷键R or r 旋转 S or s对Z轴旋转Shift+R or r 右视图Shift+S or s渲染T or t平移q主工具栏q弹出式菜单控制视角控制视角1.环境介绍环境介绍机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件11ADAMS软件核心模块软件核心模块设定建模环境设定建模环境 坐标系统坐标系统ADAMS/View 使用 直角直角坐标坐标 系可以设定为 圆柱坐标圆柱坐标 或 球坐标球坐标 设定单位设定单位 重力重力菜单Settings|GravitySettings|Gravity 菜单Settings|Coordinate SystemSettings|Coordinate System工作目工作目錄錄菜单菜单Settings|UnitsSettings|Units2.实体建模实体建模机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件12ADAMS软件核心模块软件核心模块ADAMSADAMS模型结构模型结构数据库数据库DatabaseDatabase分析模型分析模型ModelModel图表图表PlotPlot自定义界面自定义界面GUIGUI测量设定测量设定MeasureMeasure连接设定连接设定ConstraintConstraint力元素力元素ForceForce分析结果分析结果Analysis曲线曲线CurveCurve物件物件PartPart标记标记MarkerMarker设计点设计点PointsPoints 几何特征几何特征Geometry2.实体建模实体建模机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件13ADAMS软件核心模块软件核心模块ADAMS/View Database files(.bin)ADAMS/View Database files(.bin)包括完整的 models,仿真结果,图表,等.文件较大,2进制，不可阅读可包含多多个个 model!ADAMS/View Command files(.cmd)ADAMS/View Command files(.cmd)仅仅包括 model 原件与其属性文件很小,文字档(可阅读)，可跨平台可跨平台只包含一一个个 model!ADAMS ADAMS 文件类型文件类型ADAMS/View ADAMS/View 最常用的格式最常用的格式 :ADAMS ADAMS 可可导入导入/出的出的文件文件格式格式还还有有 :ADAMS/Solver 输入文件(.adm)模型交换文件(STEP,IGES,DXF,DWG,Wavefront,stereolithography,Parasolid,etc)测试文件、计算结果表格文件等仿真结果文件(.msg,.req,.out,.gra,.res).设定工作目录设定工作目录2.实体建模实体建模机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件14ADAMS软件核心模块软件核心模块在在 ADAMS ADAMS 中有四中有四种种 PartsParts.Rigid BodiesRigid Bodies可移动的零件具有质量、惯性矩不会变形 Flexible BodiesFlexible Bodies可移动的零件具有质量、惯性矩当承受作用力时会变形Point MassesPoint Masses可移动的零件具有质量但沒有惯性矩 Ground PartGround Part在每一个 model 都存在永远保持固定不动model建立时会自动建立不会对 model 增加 DOFADAMS ADAMS 物体物体(Parts Parts 2.实体建模实体建模机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件15ADAMS软件核心模块软件核心模块几何建模几何建模 建立建立 rigid body.rigid body.直接几何建模几何建模v使用软件提供的简单物体v具有布尔运算、编辑修改能力如：挤出、倒（圆）角、薄壳化等间接建模v对于建好的模型，可以IGES、Parasoild、STEP及STL等导入。新增一个模型时，有三种选项：vNew Part New Part vAdd to PartAdd to PartvOn the GroundOn the Ground2.实体建模实体建模机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件16ADAMS软件核心模块软件核心模块TypeToolGraphicParameters SpecifiedPointsCSMsPolylineArcsSplinesAttach Near/Dont AttachLocation,Parent PartOrientation,Location,Parent PartOne Line/Multiple Lines,Open/Closed,Length,Vertex Points Angle,Parent PartOpen/Closed,Knot Points,Anchor CSM,Parent PartRadius,Start and End Angle,Anchor CSM,Parent Part简单几何元素建造简单几何元素建造2.实体建模实体建模机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件17ADAMS软件核心模块软件核心模块TypeToolGraphicParametersBoxesCylindersSpheres/EllipsoidsFrustumsTorusLength(x),Height(y),Depth(z),Anchor CSM,Parent PartLength(z),Radius,Anchor CSM,Parent Part3-Diameters,Anchor CSM,Parent PartRadius of Ring(xy plane),Radius of Circular Cross-section(to xy plane),Anchor CSM,Parent PartLength(z),Bottom and Top Radii,Anchor CSM,Parent Part简单几何实体建造简单几何实体建造2.实体建模实体建模机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件18ADAMS软件核心模块软件核心模块TypeToolGraphicParametersLinksPlatesExtrusionsRevolutionsWidth,Depth,2 Anchor CSM(Length),Parent PartThickness,Radius,Vertex Locations,Anchor CSM,Parent PartOpen/Closed Profile,Depth,Anchor CSM,Parent PartOpen/Closed Profile,Sweep Angle,Anchor CSM,Parent Part几何实体建造（续）几何实体建造（续）2.实体建模实体建模机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件19ADAMS软件核心模块软件核心模块方法如下方法如下：拖动拖动控制控制点点（HotpointsHotpoints）使用使用对话框：对话框：适合几何需要精确尺寸控制点控制点（Hotpoints）显示控制点 鼠标点选欲修改的几何形体时，会以高亮度显示。如何修改外型 鼠标点击控制点后，按住鼠标左键直到到达修改的位置。修改几何外形修改几何外形2.实体建模实体建模机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件20ADAMS软件核心模块软件核心模块使用对话框修改几何特性修改几何特性右键/菜单Modify,Geometry Modify 开启对话框修改几何外形（续）修改几何外形（续）2.实体建模实体建模机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件21ADAMS软件核心模块软件核心模块 细化几何特征细化几何特征倒方角（Chamfer）提供不等半径设定倒圆角角（Fillet）提供不等半径设定挖洞(Hole)提供深度设定凸台（Boss）提供高度设定薄壳（Shell）提供內（外）薄壳化2.实体建模实体建模机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件22ADAMS软件核心模块软件核心模块导入导入其他其他CADCAD文件文件(Import)Import)ADAMS与CAD系统组合使用，实际上并不是使用CAD的原有文件，因为对于ADAMS并不强调所导入的几何是否为实体，与FEA软件不同，因此，对于机构分析来说，只需要以下物理性质资料即可，质量、惯性矩、质心位置及密度。若导入其他CAD文件（除了SHELL），必须和ADAMS/Exchange配合。目前可导入格式有IGES、STEP、Parasolid Parasolid、STLSTL、DWG、DXF、Wavefront、Render。注意：导入CAD文件后，需要自行输入，质量、惯性矩、质心位置及密度资料。可由原CAD软件知。最佳的策略：CAD CAD ADAMS ADAMS 2.实体建模实体建模机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件23ADAMS软件核心模块软件核心模块建模辅助建模辅助工具：工具：对位对位、插入及、插入及旋转旋转工具工具物件对 x,y,z 轴旋转、平移物件对指定平面镜面平面对齐旋转对齐平移对齐2.实体建模实体建模机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件24ADAMS软件核心模块软件核心模块约束分类约束分类(Constraints)Constraints)有有 6 大大类类的的约束约束.运动副约束运动副约束原始原始约束约束运动驱动约束运动驱动约束凸轮约束凸轮约束3.约束介绍约束介绍机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件25ADAMS软件核心模块软件核心模块可使用可使用 Modify Joint Modify Joint 对话框对话框 修改修改连接连接特性特性定义摩擦力设定基本特性设定驱动设定初始状态修改约束特性修改约束特性3.约束介绍约束介绍机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件26ADAMS软件核心模块软件核心模块建立建立作用力作用力在在 ADAMS ADAMS 中建立作用力中建立作用力 使用主菜单使用主菜单 Force ModelingForce Modeling 工具 使用主工具栏 使用command navigator4.作用力作用力机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件27ADAMS软件核心模块软件核心模块作用力作用力类型类型(Apply force)Apply force)Force ElementToolComponentsPartsPoint ForcePoint TorqueVector ForceVector TorqueGeneral Force1 translational component1 rotational component3 translational components3 rotational components3 translational components3 rotational components1 translational component2 parts affected2 parts affectedor 1 part affected2 parts affected2 parts affected2 parts affectedor 1 part affectedSingle-Component ForcesMulti-Component Forces4.作用力作用力机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件28ADAMS软件核心模块软件核心模块MeasureMeasure的的种类种类ADAMS/View提供多种形式的测量，如：角度、长度、自定义的物理量。MEASURE用途：观察作为DS/DOE/OPT目标函数、限制函数统计分析Build|Measure6.测量测量机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件29ADAMS软件核心模块软件核心模块简单的仿真简单的仿真(Simulation)Simulation)仿真仿真在在给定时间内的运动给定时间内的运动,只要只要设定设定系统的初始状态载荷与约束条件仿真分析仿真分析动画回放动画回放7.仿真分析仿真分析机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件30ADAMS软件核心模块软件核心模块基本的仿真设定基本的仿真设定Duration:相对于仿真结束时的时间量End Time:绝对的仿真结束时间时间设定时间设定仿真种类仿真种类输出输出重复播放重复播放静态平衡静态平衡Step Size:每一个step多少时间Steps:在时间范围内分割为多少steps其他其他进入仿真控制对话框(Quasi-)staticdynamickinematictransient7.仿真分析仿真分析机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件31ADAMS软件核心模块软件核心模块动画控制动画控制仿真名称仿真名称视图视图视角固定点视角固定点摄影机角度摄影机角度轨迹跟踪点轨迹跟踪点显示显示 icons影像叠加影像叠加结果存档结果存档重复播放重复播放7.仿真分析仿真分析机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件32ADAMS软件核心模块软件核心模块后处理环境后处理环境(PostProcessor)PostProcessor)Plotting Window Plotting Window 是用是用于于1.观察模拟的結果2.观察由其他应用程序输入的数据 3.进行数据处理分析（如：FFT,Bode Plotting）如何进入后处理环境如何进入后处理环境主工具栏 下拉菜单Review|Plotting Window或或 F88.绘制图表绘制图表机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件33ADAMS软件核心模块软件核心模块后处理后处理数据分析工具数据分析工具数据处理工具数据处理工具返回返回ADAMS/view8.绘制图表绘制图表机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件34ADAMS软件核心模块软件核心模块图表数据源图表数据源详细的输出清单，选择 Filter,Object,Characteristic 与Component显示结果的种类：Objects,Measures,Requests and Results曲线管理Data:系统定义的数据Math:可自行定义的计算定义曲线横坐标轴定义曲线横坐标轴(data)8.绘制图表绘制图表机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件35ADAMS软件核心模块软件核心模块其它辅助工具其它辅助工具命令浏览器-A/view全部完整功能。若在工具栏或下拉式菜单找不到的功能，均可在此找到。模型库浏览器-提供物件之间的连接、属性等信息，可以同步修改。函数建造器-提供百余种函数，也可以自定义函数。表格编辑器-提供对marker,point,variable等的参数化编辑和修改。测量2点间距离提供测量多个物体(multi-mass)的等效质量、惯性矩。将两个model合成一个model，建立大组装配(assemble)。列出所有Model的拓扑关系列出model的信息如DOE、物件数目、铰接数目等。执行系统命令如notepad、dir。读取*.cmd文件读取*.log文件,缺省view.log该文件记录执行时的信息，对于除错以及恢复突发性退出ADAMS而没有及时保存有很大帮助宏命令、自定义菜单自定义对话框各插件的载入/载出操作13.其它工具其它工具机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件36ADAMS软件核心模块软件核心模块机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件37ADAMS软件核心模块软件核心模块机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件38ADAMS软件核心模块软件核心模块机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件39ADAMS软件核心模块软件核心模块曲柄滑块机构曲柄滑块机构0.2*0.04*0.020.4*0.04*0.020.1*0.06*0.03机械系统动力学分析软件机械系统动力学分析软件40ADAMS软件核心模块软件核心模块ADAMSADAMS基础基础谢谢 谢谢！结束结束