【正文】 及約束條件，計算傳動系統(tǒng)的零部件載荷，預(yù)測其使用壽命、可靠性，解決發(fā)動機(jī)系統(tǒng)振動等動力學(xué)問題。ADAMS／View是一個功能強(qiáng)大的建模和仿真環(huán)境，可以建模、仿真并優(yōu)化機(jī)械系統(tǒng)模型，快速分析多個設(shè)計變量并得到最優(yōu)化設(shè)計。建模和仿真的步驟可以分為下面幾步：（1）建模（Build）：創(chuàng)建零件、約束零件、施加載荷。（2）測試模型（Test）：設(shè)置測量和仿真輸出，仿真分析，回放仿真結(jié)果動畫、繪結(jié)果曲線。（3）驗證模型（Validate）：輸入試驗測試數(shù)據(jù)、添加試驗曲線。如試驗曲線與仿真曲線一致則進(jìn)入步驟5，否則進(jìn)入步驟4。（4）模型優(yōu)化（Refine）：添加摩擦、定義柔性體、施加作用力函數(shù)、定義控制。（5）迭代（Iterate）：設(shè)置參變量、定義設(shè)計變量。（6）優(yōu)化分析（Optimize）：進(jìn)行主要設(shè)計影響因素研究、進(jìn)行試驗設(shè)計研究、進(jìn)行最優(yōu)化研究。（7）宏操作（Automate）：定制用戶界面、創(chuàng)建用戶對話框、以宏的形式記錄并重新進(jìn)行模型操作，實現(xiàn)用戶化設(shè)計。第二章ADAMS建模及仿真運(yùn)行第一節(jié) ADAMS幾何建模與很多的CAD軟件類似，ADAMS／View提供了豐富的基本幾何建模工具庫，可以通過主工具箱上的建模庫選擇工具按鈕，也可以通過菜單選擇幾何建模工具命令來幾何建模。在主工具箱中的幾何建模工具庫按鈕上右擊，出現(xiàn)如圖21所示的界面。圖2－1 ADAMS／View主工具箱按住右鍵不放，將鼠標(biāo)拖至所選的建模工具按鈕，然后松開右鍵，選擇有關(guān)建模工具。選擇建模工具后，主工具箱下部將顯示所選建模工具基本參數(shù)設(shè)置對話欄。選擇不同建模工具，對話欄的內(nèi)容將發(fā)生相應(yīng)的變化。單擊按鈕展開全部幾何建模工具。也可以通過命令來建立幾何模型。選擇菜單Build→Bodies→Geometry命令，顯示圖21所示建模工具對話框。從中選擇繪制幾何形體工具，再選擇輸入建模參數(shù)并繪制模型。一、基本幾何形狀A(yù)DAMS／View中的基本幾何形狀為點(diǎn)、直線、曲線和標(biāo)記坐標(biāo)(Marker)等。這些基本幾何形狀沒有質(zhì)量，主要用于定義其它的幾何形狀和形體。Point和Marker是最常用的幾何建模輔助工具。通過設(shè)置的若干三維空間點(diǎn)，可以確定不同構(gòu)件Part的連接點(diǎn)和位置。對點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行參數(shù)化處理可以實現(xiàn)參數(shù)化仿真分析。標(biāo)記坐標(biāo)Marker具有位置和方向，可用于定義力的作用位置，定義Part的幾何形狀和方向、形心的位置，定義Part的約束位置和方向，定義運(yùn)動的方向等。例如：連桿有3個標(biāo)記坐標(biāo)，如圖2－2所示，兩個標(biāo)記坐標(biāo)定義連桿的兩個端點(diǎn)，一個標(biāo)記坐標(biāo)定義連桿的質(zhì)心。 圖2－2 連桿 圖2－3 點(diǎn)參數(shù)設(shè)置 圖2－4 對象列表繪制點(diǎn)的過程：（1）幾何建模庫中，將光標(biāo)移至按鈕，單擊，出現(xiàn)圖2－3所示參數(shù)設(shè)置欄。（2）在參數(shù)設(shè)置欄，設(shè)置圖參數(shù)。首先選擇點(diǎn)是放置到Ground上（Add to Ground），或者放置到另一個構(gòu)件上（Add to Part）。然后選擇是否要將附近的對象同點(diǎn)關(guān)聯(lián)，Don＇t Attach選項表示不關(guān)聯(lián)，Attach Near選項表示關(guān)聯(lián)。附注：建模和仿真時，系統(tǒng)一般將地面作為相對靜止構(gòu)件。（3）如果將點(diǎn)放置到另一個構(gòu)件上，狀態(tài)欄顯示Point：Select the point location。根據(jù)狀態(tài)欄提示，選擇繪制點(diǎn)的位置。如果對象周圍有許多其他對象而難以選擇，可以將鼠標(biāo)置于該對象上，按右鍵將顯示圖2－4所示的對象列表，在列表中選需要放置點(diǎn)的對象。其它基本幾何形體工具的用途及參數(shù)設(shè)置見表2－1表2－1 基本幾何形體工具用 途快捷圖標(biāo)參數(shù)設(shè)置說 明定義點(diǎn)Point●點(diǎn)加到地面上，還是另一個構(gòu)件上●是否要將附近的對象同點(diǎn)關(guān)聯(lián) 按鼠標(biāo)右鍵，彈出鼠標(biāo)附近所有對象的列表供選擇關(guān)聯(lián)定義標(biāo)記坐標(biāo)Marker●標(biāo)記加到地面上或另一個構(gòu)件上●標(biāo)記坐標(biāo)的方向繪制直線和多義線Polyline●產(chǎn)生新構(gòu)件還是添加到構(gòu)件或地面上●線型：直線、開口多義線、封閉多義線。●線段的長度 繪制圓弧和圓Arc●產(chǎn)生新構(gòu)件還是添加到構(gòu)件或地面上● 圓或圓弧的半徑● 選擇圓或圓弧夾角繪制光滑曲線Spline●產(chǎn)生新構(gòu)件添加到構(gòu)件或地面上● 是開口曲線還是封閉曲線二、簡單幾何體ADAMS／View提供了表2－2所示若干常用基本形體圖庫，利用這些參數(shù)化圖庫，可以方便地繪制一些基本形體，簡單形體幾何建模的步驟如下：（1）在幾何建模庫中選點(diǎn)三維實體建模工具圖標(biāo)在參數(shù)設(shè)置欄，設(shè)置是產(chǎn)生新構(gòu)件New Part，或是添加幾何體到己有的構(gòu)件Add to Part，還是添加幾何體到地面上On Ground。（2）參數(shù)設(shè)置欄，選擇輸入有關(guān)尺寸參數(shù)。按照屏幕下方狀態(tài)欄的提示，用鼠標(biāo)確定起始繪圖點(diǎn)。通常，起始繪圖點(diǎn)定義了幾何形體的位置，ADAMS／View自動在起始點(diǎn)設(shè)置一個Marker，而有關(guān)尺寸參數(shù)均參照起始點(diǎn)標(biāo)記坐標(biāo)定位。（3）在繪圖區(qū)域按住鼠標(biāo)不放，拖動鼠標(biāo)，此時可以看見幾何形體將隨鼠標(biāo)拖動按一定比例變化，直至希望繪制的形體尺寸。如果在參數(shù)設(shè)置欄設(shè)置了根據(jù)輸入的尺寸數(shù)值產(chǎn)生形體，則已設(shè)置數(shù)值的尺寸將不隨鼠標(biāo)拖動而變化。松開鼠標(biāo)鍵，完成簡單形體建模。表2－2 ADAMS／View基本形體圖庫名稱和快捷鍵圖 形尺寸參數(shù)／默認(rèn)值說 明長方體Box長高起始標(biāo)記點(diǎn) 質(zhì)心標(biāo)記點(diǎn)深長（Length）高（Height）深（Depth）/2Min（長，高）繪圖起始和結(jié)束點(diǎn)為長方體的兩個對角端點(diǎn)。有l(wèi)個熱點(diǎn)，定義長、高和深圓柱體Cylinder長起始標(biāo)記點(diǎn)長 （Length）半徑（Radius）／長1．繪圖起始點(diǎn)為中心點(diǎn)2．有2個亮點(diǎn)可分別用于修改長度和半徑球體Sphere半徑（Radius）／X、Y、Z三個方向的半徑相等若X、Y、Z三個方向半徑不相等，生成橢球1．繪圖起始點(diǎn)為中心點(diǎn)2．有3個亮點(diǎn)，可分別用于修改X、Y、Z方向的半徑圓臺Frustum長(Length)底半徑(Bottom Radius)／長頂半徑(Top Radius)／底半徑1．繪圖起始點(diǎn)為底圓中心標(biāo)記2．有3個熱點(diǎn)，分別控制長、底半徑、頂半徑圓環(huán)Torus圓環(huán)半徑(Inner Radius）圓管半徑(Outer Radius)／1．繪圖起始點(diǎn)為中心標(biāo)記2．有2個熱點(diǎn)，分別控制圓環(huán)的中心線和圓管半徑連桿Link長寬長(Length)寬(Width) /長深（Depth）/長有2個亮點(diǎn)，一個控制連桿長度，另一個控制連桿的寬度和深度圓角多邊形板Plate半徑（Radius） /厚度(Thickness)/1．通過確定圓角位置定義多邊形板，至少定義3個圓角。2．有1個熱點(diǎn)控制板厚拉伸體Extrusion拉伸端面(Profile)長(Length)或拉伸路徑拉伸實體或薄殼(Closed／Open)拉伸方向：向前、對中、向后1．拉伸端面的頂點(diǎn)均為熱點(diǎn)，修改這些熱點(diǎn)的位置，可以改變端面形狀2．另有一個熱點(diǎn)定義長度回轉(zhuǎn)形體Revolution回轉(zhuǎn)面回轉(zhuǎn)軸回轉(zhuǎn)面(Profile)回轉(zhuǎn)軸回轉(zhuǎn)實體或薄殼(Closed／Open)L．回轉(zhuǎn)面的頂點(diǎn)均為熱點(diǎn)，可以通過修改這些熱點(diǎn)，改變回轉(zhuǎn)面以及回轉(zhuǎn)形體形狀2．回轉(zhuǎn)面不能同回轉(zhuǎn)軸相交1．長方體（1）在幾何建模庫中選點(diǎn)長方體建模工具按鈕，在主工具箱的下方顯示長方體建模參數(shù)的輸入對話框， 在參數(shù)設(shè)置欄，設(shè)置是產(chǎn)生新Part，還是將長方體添加到現(xiàn)有Part之上，或者是添加到Ground上。（2）若在連桿的長（Length）、寬（Width）、深（Depth）參數(shù)設(shè)置欄沒有選擇輸入數(shù)據(jù)，此時，狀態(tài)欄將提示選擇一項點(diǎn)，并拖動鼠標(biāo)繪制長方體。 （3）若在連桿的長（Length）、高（Height）、深（Depth）參數(shù)設(shè)置欄輸入數(shù)據(jù)，并確定，狀態(tài)欄只提示選擇一個頂點(diǎn)，鼠標(biāo)只需在繪圖區(qū)選擇—點(diǎn)，便可繪制好所定義的長方體。 2．連桿（1）在幾何建模庫中選取連桿建模工具按鈕。（2）在在主工具箱的下方顯示連桿建模參數(shù)的輸入對話框參數(shù)設(shè)置欄，設(shè)置是產(chǎn)生新構(gòu)件（New Part），還是將連桿添加到現(xiàn)有構(gòu)件（Add to Part），或者是要添加到地面(On Ground)。（3）如果在連桿的長（Length）、寬（Width）、深（Depth）參數(shù)設(shè)置欄沒有選擇輸入數(shù)據(jù)，則表示按默認(rèn)的比例（例如：寬=長，深=長）繪制連桿。此時，狀態(tài)欄將提示選擇繪制連桿的第一點(diǎn)（Pick one end，then draw to the other end）。（4）如果選擇了輸入長（Length）、寬（Width）、深（Depth）參數(shù)，可以輸入相應(yīng)當(dāng)長、寬、深參數(shù)值，可以只輸入一個，也可以全部輸入。（5）按照屏幕下方狀態(tài)欄的提示：Pick one end，then draw to the other end，用鼠標(biāo)確定起始繪圖點(diǎn)。（6）擇起始繪圖點(diǎn)以后，狀態(tài)欄提示： Pick the second end to the link，拖動鼠標(biāo)到連桿的第二個定位點(diǎn)，此時可以看見連桿形體隨鼠標(biāo)拖動而變化。（7）選擇第二個定位點(diǎn)，完成連桿的建模。其余簡單實體幾何建模步驟類似，在此不在一一細(xì)述。三、復(fù)雜幾何體1．利用布爾運(yùn)算組合將若干個基本形體進(jìn)行布爾運(yùn)算可以構(gòu)成形狀復(fù)雜的幾何形體。表2－3列出了ADAMS／View提供的幾種布爾運(yùn)算功能。表2－3 組合形體快捷圖標(biāo)功 能說 明 Union合并兩個相交的實體實體2并入實體1，然后實體2被刪除 merge合并兩個不相交的實體實體2并入實體l，然后實體2被刪除 Intersect兩個實體的相交形體實體l變成兩實體相交部分的形狀，實體2被刪除 Cut用一個實體切割另實體用實體I切割實體2，實體2中同實體I相交的部分被刪除 Split還原被組合實體將經(jīng)過合并、相交和切割等處理形成的組合形體還原為原先的基本形體附注：實體1為選擇的第一個實體，實體2為選擇的第二個實體。2．添加細(xì)節(jié)特征常見細(xì)節(jié)特征包括倒角、圓角、孔、凸圓、抽殼等，如表2－4所示。表2－4 幾何體特征快捷圖標(biāo)功能參數(shù)設(shè)置說 明Chamfer倒角斜面的寬度（Width）Fillet圓角圓角半徑（Radius）末端半徑值（End Radius）要求圓角半徑變化時，需選擇End Radius項，輸入末端半徑值，此時圓角半徑為起始半徑Hole開孔Hole 半徑（Radius）深度（Depth）半徑和深度的設(shè)置，不能使幾何體分成兩塊Boss凸圓半徑（Radius）高度（Height）Hollow抽殼殼體厚度添加細(xì)節(jié)特征的一般步驟如下：（1）選取有關(guān)細(xì)節(jié)特征工具的按鈕。（2）在參數(shù)設(shè)置欄中設(shè)置有關(guān)參數(shù)。（3）根據(jù)選取的特征，做以下相應(yīng)操作：倒角和圓角：選擇需處理的邊或頂角，然后按鼠標(biāo)右鍵；對開孔和凸圓：選擇需處理的幾何體，然后選擇開孔或凸圓的圓心位置；對抽殼：選擇需處理的幾何體，然后選擇開孔或產(chǎn)生凸圓的面，再按鼠標(biāo)右鍵。3. 修改幾何體有3種方法修改幾何體：拖動熱點(diǎn)、利用對話框和編輯位置表。（1）拖動熱點(diǎn)：點(diǎn)擊所繪幾何圖形，會出現(xiàn)若干熱點(diǎn)。用鼠標(biāo)拖動這些熱點(diǎn)，就可以修改幾何體的形狀。（2）利用Modify命令：如果需要精確修改幾何體尺寸，可以利用Modify命令彈出式對話框輸入尺寸，方法為：在需修改的幾何體對象右擊選擇需要修改的幾何對象，在下一層的彈出菜單中，選擇Modify命令，顯示對象的修改對話框。圖2－5所示為圓柱體的修改對話框。根據(jù)修改對話框的提示，修改和輸入有關(guān)參數(shù)。例如，對于圓柱體可以輸入或修改長方體名稱、注釋、長、半徑等。單擊Ok按鈕。 圖2－5 圓柱體修改對話框（3）編輯位置表：通過編輯位置表可以非常方便地修改點(diǎn)、直線、多義線、拉伸體、回轉(zhuǎn)體的形狀。左鍵選中需要修改的對象，在彈出式修改對話框中，選擇按鈕，顯示熱點(diǎn)的位置表。在位置表中列出了所有熱點(diǎn)的坐標(biāo)，以及編輯位置表的若干工具。 圖2－6 位置編輯四、修改構(gòu)件屬性除了幾何形狀，在仿真分析時還需要的構(gòu)件屬性包括質(zhì)量、轉(zhuǎn)動慣量和慣性積，初始速度，初始位置和方向等。ADAMS／View建立幾何模型時，會根據(jù)默認(rèn)值自動確定構(gòu)件的有關(guān)特性，如果需要修改構(gòu)件特性，可以通過構(gòu)件特性修改對話框進(jìn)行，如圖26所示。有兩種方法進(jìn)入構(gòu)件特性修改對話框：（1）在需要修改的構(gòu)件上單擊鼠標(biāo)右鍵，再選擇Modify。在Category中選擇質(zhì)量特性，Define Mass By中可以選擇修改構(gòu)件的材料，質(zhì)量、轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動慣量、慣性積等質(zhì)量屬性會相應(yīng)當(dāng)自動計算，也可以直接輸入構(gòu)件的質(zhì)量特性或密度。在Category中還可以選擇構(gòu)件的初時速度條件、初時位置條件等，作相應(yīng)當(dāng)修改。 圖2－7 構(gòu)件特性修改（2）Edit菜單中選Modify命令。如在選擇Modify命令前時已經(jīng)選擇構(gòu)件，將顯示該構(gòu)件特性修改對話框。否則，將顯示數(shù)據(jù)庫瀏覽器，可以在數(shù)據(jù)庫瀏覽器中選取修改對象。應(yīng)當(dāng)注意構(gòu)件的質(zhì)量不能設(shè)置為零，根據(jù)牛頓定律：a=F/m，零質(zhì)量將使可移動構(gòu)件加速度無窮大，導(dǎo)致分析失敗。所有的構(gòu)件都需要設(shè)置一定的質(zhì)量和慣性矩，可以是一個很小的值。選擇Show calculated inertia按鈕，可以顯示構(gòu)件質(zhì)量和慣性矩的計算結(jié)果。第二節(jié) 添加