【正文】 、耐 久性 模 塊ADAMS/Durability、液壓模塊 ADAMS/Hydraulic、控制模塊 ADAMS/Controls 和柔性模塊 ADAMS/AutoFlex 等 【 18】 。根據(jù) 不同用戶的需求，諸如一般用戶僅僅需要普通的仿真分析，其可以采用普通模塊進(jìn)行，而特殊的用戶針對的特定工業(yè)行業(yè)和作業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域用到特殊模塊，二者均可以進(jìn)行問題快速解決和建模仿真分析 【 18】 。 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 28 ADAMS 軟件簡介 ADAMS，即機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)自動分析 (Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)，是對設(shè)計的機(jī)械系統(tǒng)模型進(jìn)行運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)仿真分析的商用軟件，最初是美國 MDI 公司 (Mechanical Dynamics Inc)開發(fā)，在經(jīng)歷了數(shù)個版本后被美國 MSC公司收購。 隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的提 高，市場對于新產(chǎn)品的要求越來越高，因此生產(chǎn)廠家之間的競爭也越來越白熱化，而虛擬樣機(jī)技術(shù)就是在這樣的大背景下營運(yùn)而生。而從人們從狹義上來講，也是根據(jù)具體的學(xué)科分類產(chǎn)生了計算結(jié)構(gòu)力學(xué)（ FEA，有限元分析）、計算機(jī)多體系統(tǒng)動力學(xué) CMD、計算機(jī)流體動力學(xué) CFD 等，應(yīng)用領(lǐng)域包括航空航天、機(jī)械制造、汽車生產(chǎn)、鑄造、噪聲控制、焊接等產(chǎn)品設(shè)計方面。 ADAMS 軟件應(yīng)運(yùn)而生，它是以計算多體系統(tǒng)運(yùn)動學(xué)為基礎(chǔ)，包含多個專業(yè)模塊和專業(yè)領(lǐng)域的虛擬樣機(jī)開發(fā)系統(tǒng)軟件，利用它可以建 立復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的力學(xué)模型，其模型可以是剛性體，也可是柔性體，以及剛?cè)峄旌夏Ｐ?【 17】 ； ADAMS 通過虛擬樣機(jī)試驗和測試，在產(chǎn)品最初的開發(fā)階段幫助設(shè)計者察覺設(shè)計中的種種缺陷，并迅速制定改進(jìn)的方法。 4 基于 ADAMS 的運(yùn)動仿真 隨著人類認(rèn)識客觀世界的能力不斷提高，已經(jīng)建立起比較完善的科學(xué)理論體系。運(yùn)用 UG這種虛擬程度很高但卻不失真實(shí)性的裝配建模，對于檢查裝配干涉和尺寸沖突有很大的便利之處，為將來實(shí)際物理裝配的順利進(jìn)行提供可靠依據(jù)。應(yīng)用很廣泛的爆炸圖，也是在完成裝配后才能實(shí)現(xiàn)的。完整而全面的對實(shí)體進(jìn)行布爾求和，對之后的 ADAMS 仿真研究提供很大的便捷。完成簡單的拉伸，出現(xiàn)模型的大體結(jié)構(gòu) ，為后續(xù)建模做好準(zhǔn)備。建立一個新河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 16 文件，系統(tǒng)進(jìn)入基礎(chǔ)環(huán)境模塊。同時建模時采用參數(shù)化建模 , 這樣便于模型的修改。 工具條 :工具條中的按鈕都對應(yīng)著不同的命令，而且工具條中的命令都可以以圖標(biāo)的方式形象表示命令的功能，這樣可以免去用戶在菜單中的查找命令的繁瑣工作，方便用戶使用。如圖 。三維圖向二維圖的轉(zhuǎn)化對于設(shè)計人員參考實(shí)體至關(guān)重要，因為三維圖的直觀是很重要的參考。這起重向虛擬裝配發(fā)揮了無可替代的作用。 下面再對 UG 集成環(huán)境與計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)直接相關(guān)的四個主要的應(yīng)用模塊及功能做簡單的介紹。自動分模的過程如下：確定產(chǎn)品定位，分析位置，使 Z 軸方向與模型的法平面一致；拉出分型面；使之成為一個整片體；重新設(shè)置顏色；做箱體包裹整個產(chǎn)品，用片體分割等 【 16】 。當(dāng)今的世界是數(shù)字化世界，是信息化占據(jù)了高科技領(lǐng)域通訊和交流 平臺的主導(dǎo)， UG 恰恰利用數(shù)字化模型系統(tǒng)來開發(fā)的，因此可以幫助生產(chǎn)開發(fā)企業(yè)輕松實(shí)現(xiàn)縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，向科學(xué)化經(jīng)營管理模型的轉(zhuǎn)化。河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 11 UG 可以根據(jù)用戶的實(shí)際需求和個性化需求提供多方面的產(chǎn)品支持，包括 數(shù)字化造型建模驅(qū)動支持，驗證準(zhǔn)確性實(shí)際性支持等。不足的地方是節(jié)臂靠后的安裝形式，影響了 整車的在大運(yùn)量下的扭矩和載荷的分配，從而帶來了輛操縱性變差的缺點(diǎn) 【 2】 。 河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 9 圖 前置式起重車 前置式隨車起重運(yùn)輸車的節(jié)臂安裝在汽車駕駛室和貨箱之間 (如圖 )。運(yùn)輸車的運(yùn)輸，吊車的調(diào)運(yùn)，二者的完美結(jié)合孕育了隨車起重運(yùn)輸車：首先，花費(fèi)包括養(yǎng)路費(fèi)，折舊費(fèi)用，維修費(fèi)用等等可以省去一大筆開銷；其次，隨車起重車更加環(huán)保，其自重非常的輕，在運(yùn)輸過程中消耗更少的燃油，同時使用變量泵系統(tǒng)，時刻保證發(fā)動機(jī)的燃油消耗保持最低水平，減少二氧化碳和有害氣體的排放。近兩年來，依靠技術(shù)的不斷革新，產(chǎn)品取得了較快發(fā)展。其大型汽車公司同樣重視隨車起重機(jī)的研發(fā)和生產(chǎn) 。對世界隨車起重運(yùn)輸也啟動深遠(yuǎn)影響的是日本企業(yè)率先根據(jù)當(dāng)今的市場需求建立了對隨車起重機(jī)產(chǎn)品綜合性能評價的新指標(biāo)，即美觀、安全、舒適、簡單。此外， HIAB 公司還生其他各個專用作業(yè)的工具用車，包括園林修剪方面的林伐木隨車起重機(jī)、碼頭卸載船用起重機(jī)、鐵路軌道車隨車起重機(jī)。此外，對于一些變形產(chǎn)品，作業(yè)范圍囊括了消防搶險、軍隊運(yùn)輸、開挖作煤礦等領(lǐng)域，兼有起重和運(yùn)輸?shù)墓δ埽@樣的專用汽車有廣闊發(fā)展前景和巨大的應(yīng)用價值的。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們不僅僅在性能上對特種汽車有了要求，同時還在追求駕駛時的感受。據(jù)統(tǒng)計，一臺載貨量為 5噸的集合運(yùn)輸車與同噸位單獨(dú)載貨汽車相比，燃油消耗減少 25%，整車損耗減少 10%，縮短工時 15%，綜合評定效率減少 30%【 7】【 8】 。 我國根據(jù)本國的工業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)特色對“專用汽車”進(jìn)行了自己的標(biāo)準(zhǔn)定義，并規(guī)范于 ZBT5000489 中，定義如下：“裝配有專用設(shè)備，具備有專用功能，承擔(dān)有特殊任務(wù)的汽車或者汽車列車” 【 5】 。隨著社會分工的詳細(xì)，和經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，專用汽車也得到了飛速的發(fā)展，其的種類和數(shù)量都大大增多。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體 ，均已在文中以明確方式標(biāo)明。 首先， 對 隨車起重運(yùn)輸車 的車架 、貨箱、起重節(jié)臂等主要部件進(jìn)行 了 建模 研究；其次 ，將其 整車模型導(dǎo)入 ADAMS 中， 完成 了 基本運(yùn)動副和驅(qū)動的添加； 再者，根據(jù) 設(shè)計的 實(shí)際運(yùn)動 的先后順序 對各個 運(yùn)動部分進(jìn)行時間函數(shù)編程 ； 最后 ， 分 別測量 了關(guān)鍵部位的 力、速度、加速度等設(shè)計參數(shù) 的變化曲線。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致 謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。其中，根據(jù)運(yùn)輸?shù)能噹男问?，可以簡單的分類如下，罐式、箱式、自卸式、格柵式和架式等型式；又根?jù)運(yùn)輸?shù)男再|(zhì)和運(yùn)輸貨物的物理狀態(tài)分為液態(tài)灌裝、氣態(tài)灌裝和散裝粉狀或顆粒狀固態(tài)等貨物；根據(jù)運(yùn)輸?shù)奶厥鈼l件，分為保溫、保鮮、冷凍、易燃、劇毒冷藏等 【 3】 。 國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展依靠重工業(yè)，重工業(yè)的發(fā)展依靠汽車行業(yè)，因此汽車工業(yè)發(fā)展的快慢程度決定了整個經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展程度，而其中重中之重是而表現(xiàn)在汽車使用和市場流通等多個中間環(huán)節(jié)，能否大規(guī)模、高效率的利用汽車，利用專用汽車就變的極其重要。糧食危機(jī)已經(jīng)持續(xù)危機(jī)了整個地球，在這樣一個運(yùn)輸發(fā)達(dá)的條件下，能否合格、高質(zhì)量、無浪費(fèi)同時又能最大限度的保鮮的完成任務(wù)成為了全世界人民關(guān)注的焦點(diǎn)，在這種情況下，專用汽車變發(fā)揮了它無可替代的作用 【 9】 。這方面，一些國內(nèi)專用車主要生產(chǎn)廠家廣泛采用先合資后引進(jìn)的戰(zhàn)略，積極研制新型發(fā)動機(jī)，高性能發(fā)動機(jī)，無時無刻把環(huán)保放在首位。隨車起重運(yùn)輸車因為其有著諸多的優(yōu)點(diǎn)，在日本、意大利、美國、德國等國家的幾十家公司生產(chǎn)了幾十 種規(guī)模和型號的隨車起重機(jī)。日本，亞洲的汽車工業(yè)的佼佼者，隨車吊方面建立了對世界該行業(yè)有著深入按意義的新概念和標(biāo)準(zhǔn)，從而更好的評價隨車吊的性能。在安 全方面，村和隨車起重機(jī)的安全裝置基本上是按照與載貨汽車相同而配置的，最近該公司又推出一種整機(jī)穩(wěn)定性報警裝置，考慮到在裝載吊運(yùn)貨物的時候由于支腿承受的力過大而導(dǎo)致壓潰的危險情況，可以自行測定出油缸的內(nèi)腔壓力，然后智能化的修改參數(shù)和伸縮速度，調(diào)整起重壓力角，當(dāng)出現(xiàn)傾翻危險時，發(fā)出聲光或語言報警 【 12】 。到 80 年代，隨車起重機(jī)產(chǎn)品的種類及產(chǎn)量均呈增長趨勢，特別是近幾年來，隨著工業(yè)化程度的提高，以及經(jīng)濟(jì)的快速增長，隨車起重機(jī)在國內(nèi)市場的產(chǎn)銷總量增長勢頭更加迅猛。主要產(chǎn)品有隨車起重運(yùn)輸車、自卸車、廂式車、運(yùn)輸加油車、河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 7 后裝壓縮式垃圾車等 【 12】 。根據(jù)任務(wù)書給定的數(shù)據(jù)和要求，應(yīng)用 UG 建模軟件完成對整車的建模工作。 圖 中置式起重車 中置式隨車起重運(yùn)輸車的節(jié)臂安裝在汽車貨箱中間 (如圖 )。其中，支腿伸縮油缸、支腿油缸實(shí)現(xiàn)可靠的地面支撐；變幅油缸 I、變幅油缸 II、伸縮油缸和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等完成起重臂 (主臂和伸縮臂 )升降、伸縮臂伸縮和起重臂回轉(zhuǎn)等動作，實(shí)現(xiàn)載荷的升降目的 【 2】 。在計算機(jī)制造建模分析領(lǐng)域，它是應(yīng)用最為廣泛也是最先進(jìn)的計算機(jī)輔助軟件，功能非常的強(qiáng)大，不僅包括涵蓋了產(chǎn)品生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，諸如概念思維、功能分析、工程監(jiān)理、加 工制造到產(chǎn)品發(fā)布等過程。其主要客戶包括：雷諾汽車，通用電氣，大眾汽車，波音公司，洛克希德，寶馬汽車以及美國、英國、俄羅斯軍方等政府部門。利用建模，工業(yè)設(shè)計師能夠迅速地映射模型，改進(jìn)完善復(fù)雜的產(chǎn)品形狀，此外得天獨(dú)厚的渲染和工具可視化、信息化也在最大程度上滿足設(shè)計理念的審美要求。如果系統(tǒng)暫時處于其他應(yīng)用模塊中，可以隨時通過選擇“開始 基本環(huán)境”返回到該模塊。在裝配過程中各個部件的參數(shù)化可以充分反映配對關(guān)系。如 ANSI/ASMW、 ISO、 DIN、 JSIS 和我國的 GB 等各項繪圖標(biāo)準(zhǔn)， UG 工程圖模塊可以總動完成并更新， U它也可發(fā)揮其曲線功能直接繪制平面工程圖。下面介紹它們的主要功能。 坐標(biāo)系：坐標(biāo)系表示建模的方為。 簡單模型建模舉例 針對一般的建模軟件所欠缺的參數(shù)化建模相比， UG具有很高的這方面的優(yōu)越性 ，充分體現(xiàn)在其可變的設(shè)置方面。選擇草圖功能，可以再哎任何的指定平面內(nèi)完成草圖的繪制。（ 2）考慮到鏡像需要一個中間平面，即基準(zhǔn)平面。 圖 局部模型效果圖 主要建模模型展示 隨車起重運(yùn)輸車的大體組成包括，車架，貨箱，折臂，伸縮臂，回轉(zhuǎn)裝置，液壓缸，支腿等幾大部分組成，利用 UG 的建模模塊建立三維實(shí)體模型。通過修改參數(shù)模型、相對位置或零件間表達(dá)式從而達(dá)到設(shè)計方案中預(yù)期的模型。接下來將需要仿真分析的工作模型部分導(dǎo)出，具體步驟如下： UG ，如圖 。在計算力學(xué)的分支中，計算多系統(tǒng)力學(xué)，研究復(fù)雜系統(tǒng)中各個組成部分的運(yùn)動學(xué)關(guān)系和動力學(xué)關(guān)系，可以幫助人們認(rèn)識一個復(fù)雜系統(tǒng)中存在的矛盾。種種不利促使了人們想到用間接的方法計算飛行器的各種數(shù)據(jù)，后來隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及，是人們可以在短時間內(nèi)完成對大量數(shù)據(jù)的處理和仿真工作，從而使間接認(rèn)識事物的達(dá)到了一個新的高度 【 17】【 18】 。 將 CAE 技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的過程中，是將科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的一種表現(xiàn)形式。另一方面，世界已經(jīng)進(jìn)入全球化知識經(jīng)濟(jì)時代，現(xiàn)代信息技術(shù)特別是計算機(jī)技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展與廣泛應(yīng)用，這為時間、成本、服務(wù)、質(zhì) 量、污染等難題的解決提供了機(jī)會。 ADAMS 軟件可以創(chuàng)建完全參數(shù)化、幾何化的機(jī)械系統(tǒng)模型和力學(xué)模型，其中應(yīng)用最為廣泛的是零件庫、約束庫和交互式圖形環(huán)境，它的后處理模塊求解器采用多剛體系統(tǒng)動力學(xué)理論中的拉格郎日方程方法，坐標(biāo)變化，建立系統(tǒng)動力學(xué)方程，對虛擬物理模擬系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)動學(xué)、靜力學(xué)和動力學(xué)分析，可以得出各個 maker 點(diǎn)，驅(qū)動，約束等的位移、速度、加速度和扭矩等曲線，為 后續(xù)的分析提供參考 【 18】 。 ADAMS/View 用戶界面模塊， 它是 ADAMS 產(chǎn)品的最為核心模塊之一，他的特點(diǎn)是以用戶為中心的反饋式圖形環(huán)境，其中云集了包括優(yōu)化設(shè)計、圖標(biāo)操作將菜單操作、河北工業(yè)大學(xué)城市學(xué)院 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 29 鼠標(biāo)點(diǎn)取操作、 X 一 Y 曲線圖處理、與交互式圖形建模、動畫顯示結(jié)果分析、仿真計算數(shù)據(jù)打印等功能； ADAMS/View 的建模工作極其的簡單和快捷，因為其應(yīng)用了分層式的處理方式，它還提供了豐富的時間函數(shù)、曲線函數(shù)、極限函數(shù)、力 /力矩函數(shù)、有限元函數(shù)、速度函數(shù)、樣條函數(shù)、加速度函數(shù)速度函數(shù)、接觸函數(shù)、程序函數(shù)、合力 /力矩函數(shù)等 【 18】 。該軟件的特點(diǎn)是集合了基本模塊、接口模塊、擴(kuò)展模塊、工具箱及專業(yè)領(lǐng)域模塊這五類。此外，人際交 互也是先進(jìn)設(shè)計技術(shù)的高科技所在，借助于功能虛擬樣機(jī)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)工程師和計算機(jī)，工程師和工程師之間更為緊密的合作，還可以建立制造商與供應(yīng)商之間更為和諧的關(guān)系 【 18】 。同時虛擬樣機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的設(shè)計方式相比，利用虛擬樣機(jī)技術(shù)，只需要投入傳統(tǒng)設(shè)計方式 10%的費(fèi)用，就可以達(dá)到傳統(tǒng)設(shè)計90%的目的。從廣義來講，計算機(jī)輔助工程的內(nèi)容包括很多，包括計算機(jī)輔助設(shè)計 CAD、計算機(jī)輔助創(chuàng)新 CAI、計算機(jī)輔助分析 CAA、計 算機(jī)輔助優(yōu)化 CAO 和計算機(jī)輔助制造 CAM 等。虛擬樣機(jī)技術(shù)是在設(shè)計階段就對設(shè)計的產(chǎn)品進(jìn)行性能測試，從而使生產(chǎn)出來的第一個產(chǎn)品最大可能的滿足設(shè)計目標(biāo)，最為重要的是它能節(jié)省開發(fā)費(fèi)用，縮短和完善開發(fā)周期，提高開發(fā)效率，是一個有效的設(shè)計手段 【 17】 。至此完成UG模型的 ADAMS導(dǎo)出工作。 UG軟件采用的裝配模式是鏈接關(guān)系，一種較其他軟件真實(shí)的虛擬裝配模式，即裝配件中的零件與原零件之間是是一對一的索