ADAMS软件在工程机械系统仿真中的应用案例

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五讲,ADAMS软件在工程机械系统仿真中的应用,1,一、ADAMS应用总述,二、综合实例,2,点在参考坐标系中位置表示及,位移、速度、加速度表示,刚体运动方程,3,*,利用Adams软件建模工具,直接建立样机模型,*,利用其它软件建立模型,后输入Adams软件,利用adams仿真软件对机械系统进行仿真过程：,建模,系统几何建模,施加约束和运动,施加载荷,测量调试,仿真与仿真再现,仿真后处理,4,点线绘制,实体绘制,布尔操作,特征修饰,参数设置,Adams,建,模,工,具,5,约束工具,虚约束工具,运动工具,约束工具,状态参数设置,约束与运动工具集,6,力、力矩工具,柔性力,状态参数设置,载荷工具集,7,仿真工具集,8,总工具集,9,后处理程序窗口,菜单栏,工具条,对象结构关系栏,状态栏,控制面板区,特性编辑区,后处理的绘图区,页面操作区,10,利用输入文件的形式建立模型,步骤：,1）在solid-edge、solid-working、p-re、UG等三维造型软件中，绘制三维装配图形；,注意：机器包含许多零部件，为简化仿真模型，可以在建立三维图形时，将链接螺栓等非传动件忽略，将其质量添加到相连的传动件上，,切记,：在CAD软件中绘制完三维装配图后，将文件保存为.igs、或.x_t为后缀的格式退出。,11,2）将三维CAD图形文件调入ADAMS软件,打开ADAMS软件，进入ADAMS界面，进行以下操作：, 在File菜单，选择Import命令，显示文件输入对话框。,12,输入文件编辑对话框,文件格式,要输入的文件,输入后adams文件名,13, 在栏，选择输入的CAD文件格式，后缀为.x_t格式，显示输入的CAD文件对话框；, 在 Read右边的空框内输入文件名，方法为：鼠标放在空框内，点击右键，选择browse，打开文件浏览对话框，找到已保存的后缀为.x_t的文件，双击即可。,14, 在model Name 栏，输入ADAMS数据库名, 选择OK按钮，即可将CAD文件调入ADAMS软件中。,3) 点击放大缩小图标，将鼠标放在绘图视窗内，按下左键，移动鼠标，显示调入的图形,4) 修改各零部件的物理特性：视图在由CAD软件调入ADAMS软件后，其各部件的物理特性丢失，只保留了几何特性，所以，为进行系统仿真，需要对每一个零部件添加材料特性，方法如下：,15,将鼠标放在要修改的零部件上，点击右键，依次选择：浮动菜单的第一项partmodify，打开修改对话框；,特性参数修改对话框,16,在category栏选择mass properties；在define mass by栏选择geometry and material type；在material type 栏，输入零件的材料,点击修改对话框下角的show calculated inertia，计算零件的质量和转动惯量等参数；, Ok退出，即完成零件的物性修改，其它零件类推。,5）模型建立导入完毕。,17,实例一、汽车坐垫的振动与理论计算与仿真分析,样机简易模型,座椅,汽车底盘,座椅底盘间的弹簧,18,设该汽车在崎岖不平的道路上行进，底盘有一上下以Vy=100cos（t）运动。试分析座位在有无弹簧时的上下颠覆情况。,分析结果：,有弹簧,19,无弹簧时,分析模型,座位上下运动曲线,20,理论计算简介,对于座位体，质量为M，整体力平衡式可写为：,解上述方程即可得到座位的运动，并加以绘制曲线。,ADAMS软件分析过程简介,21,建立模型样机,第一步：可简化建立样机，座位为一长方体，底盘也简化为一长方体。,注意：简化时要保证质心位置不变、质量不变。,第二步：施加约束和载荷。座位与底盘都进行上下移动，所以施加移动副，座位与底盘之间，在有弹簧时，施加弹簧载荷；无弹簧时，采用直接接触，施加接触载荷。,注意弹簧和接触的刚度系数与阻尼系数的确定。,22,第三步：检验样机模型。利用检验样机工具，显示样机内所有信息，观察零件、约束、载荷及运动参数的正确与否。,第四步：测量与仿真。对作为上下运动进行测量，即测量座位运动的Y向分量。然后，利用仿真工具对样机仿真，得到座位Y向运动曲线。,结论：有弹簧时作为随底盘运动平稳，去掉弹簧，座位颠覆很大。,23,实例二、利用DAMS直接建模对起重机械 的仿真与分析,24,分析过程简介,1、启动ADAMS ，对建模进行设置，以方便模型建立：主要包括：栅格间距和范围、图标、坐标窗口处于打开状态、重力加速度设置、单位设置等。,2、绘制样机内各部件。注意各部件的位置、方向和大小。,小窍门：为快速建模，可先不管零件的大小、方向、位置，大体输入，然后利用修改完成，速度更快。,25,底座,支座,调整位置后的三维显示,26,增加悬臂后,27,增加动臂,动臂调整位置后,28,绘制铲斗,29,铲斗原始长方体完成后，起重机三维效果图,30,利用倒角改变铲斗形状,31,3、根据各部件的连接运动关系，施加约束和运动,32,起重机仿真效果示意图,4、仿真与测量或后处理分析,33,实例三、利用ADAMS与其它CAD软件的转换对装载机工作装置仿真与分析,34,分析过程简介,第一步：在其它CAD软件（如：pr_e、solid-edge、solid-working 、UG等）中，建立装载机工装装置三维模型，并,另存为.x_t格式,，退出CAD软件。,注意：保存文件夹不能有汉字存在。,第二步：启动ADAMS软件，进入工作绘图区，进行以下操作：点击下拉菜单file下的import按钮，打开文件输入对话框。,35,CAD文件输入对话框,输入文件格式,输入文件地址和文件名,ADAMS文件类型,输入后文件名,36,第三步：点击放大缩小图标，将鼠标放在绘图视窗内，按下左键，移动鼠标，显示调入的图形。,第四步：修改个零部件的物理特性。视图在由CAD软件调入ADAMS软件后，其各部件的物理特性丢失，只保留了几何特性，所以，为进行系统仿真，需要对每一个零部件添加材料特性，步骤如下：,37,将鼠标放在要修改的零部件上，点击右键，依次选择：浮动菜单的第一项partmodify，打开修改对话框；,此处选择质量特征,此处选择几何和材料类型,此处输入材料,38,第五步：修改各零部件的颜色等特征。,方法是将鼠标放在要修改的零件上，点击右键，打开浮动菜单，单击下一级菜单中的appearance显示，打开修改对话框。,依次方法，修改装载机工作装置中各零部件,39,此处修改零件颜色信息,40,第六步：仿真检验修改后的样机，在确定无误后，开始施加连接约束。注意：因为装载机工作装置为对称结构，为保证正常运动，类似连接回转方向应同轴。如两个动臂如铲斗连接的回转副应同轴。,小窍门：因为结构复杂，施加约束时很难做到同轴，可采用两种方法：一是先大体平行施加，然后利用修改角度实现平行；二是将同一功能的两动臂连接在一起，作为一个整体与铲斗施加一个连接。,41,修改零件位置、方向参数工具,修改位置,修改方向,得到原始位置方向,得到修改后位置方向,输入新位置方向参数,42,第七步： 施加运动和载荷,装载机工作装置运动复杂，实现装载一个循环，起重、转斗液压缸进行一往复运动；载荷在铲斗铲起到物体倒下存在载荷，返回时载荷只有铲斗的重力，因此载荷也比较复杂。所以施加液压缸运动和载荷采用编辑自定义输入，这里采用分布运动和载荷。,动臂液压缸运动编辑公式,（转斗液压缸、载荷类似）：,43,动臂液压缸运动参数设置对话框,动臂液压缸运动分两步：起升、下降,44,实例四、推土机仿真与分析,课后作业,将下列推土机械三维建模，并保存为.x_t格式，导入ADAMS文件，修改物性，并进行仿真，分析个本分运动。,45,