【正文】 ? 利用 ADAMS軟件，用戶可以快速、方便地創(chuàng)建完全參數(shù)化的機械系統(tǒng)幾何模型。 – 提供干涉檢測工具，可以動態(tài)顯示仿真過程中運動部件之間的接觸干涉，幫助用戶觀察整個機械系統(tǒng)的干涉狀況，也可以動態(tài)測試兩個選定的運動部件在仿真過程中距離的變化。 虛擬樣機軟件包含的功能 – 運動學和動力學基本理論及算法 – 產(chǎn)品造型與顯示技術(shù) – 有限元分析技術(shù) – 軟件編程及接口技術(shù) – 控制系統(tǒng)設(shè)計及分析技術(shù) – 優(yōu)化分析技術(shù) 虛擬樣機軟件 ADAMS – ADAMS (Automatic Dynamic Analysis of Mechanical system）由美國 Mechanical Dynamics – 核心模塊：用戶界面（ view)，求解器（ solver）和后處理（ PostProcessor） – 功能擴展模塊：試驗設(shè)計與分析，振動分析，耐用性分析，液壓系統(tǒng)，高速動畫，系統(tǒng)模態(tài)分析，數(shù)字化裝配回放 – 專業(yè)模塊：轎車模塊，概念化懸架模塊，動力傳動系統(tǒng)模塊，駕駛員模塊，經(jīng)驗動力學模型，柔性體生成器模塊，輪胎模塊，配氣機構(gòu)模塊，鐵道模塊 – 工具箱：虛擬試驗工具箱，鋼板彈簧工具箱，軟件開發(fā)工具包，履帶 /輪胎式車輛工具箱，模態(tài)應(yīng)力恢復與疲勞工具包，齒輪傳動工具箱，飛機起落架工具箱 – 接口模塊： Pro/e接口，圖形接口模塊， CATIA專業(yè)接口模塊，控制模塊，柔性分析模塊 用戶界面 ADAMS/view – 交互式圖形建模、仿真計算、動畫顯示、 XY曲線圖處理、結(jié)果分析、數(shù)據(jù)打印等。 物理原型及其不足 ? 傳統(tǒng)原型 材料去除法 ?手工 ?手工 +機加工 ?完全自動化加工 – 快速原型 材料添加法 – 混合原型 包括材料去除和添加 – 物理原型的不足 – Michigan州立大學的 Gowda提出：“ VP是一種利用虛擬現(xiàn)實和其他信息技術(shù)建立的數(shù)字原型。 虛擬現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)人能夠自由與虛擬世界對象進行交互 , 猶如身臨其境 , 借助的輸入輸出設(shè)備主要有頭盔顯示器、數(shù)據(jù)手套、數(shù)據(jù)衣服、三維位置傳感器和三維聲音產(chǎn)生器等。在硬件開發(fā)上已經(jīng)完成了 LCD紅外立體眼鏡，并且已經(jīng)實現(xiàn)商品化。 虛擬現(xiàn)實的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 – Dimension International是桌面 VR的先驅(qū)，盡管桌面VR是非沉浸式的，但是與那些可視效果和動態(tài)質(zhì)量差的沉浸式 (Immersive)系統(tǒng)相比，許多學術(shù)界和工業(yè)界的用戶更喜歡該公司基于 PC486系統(tǒng)提供的優(yōu)質(zhì)圖像和實時交互特性，該公司已生產(chǎn)了一系列商用 VR軟件包，都命名為 Superseape。他們主要研究分子建模、航空駕駛、外科手術(shù)仿真、建筑仿真等。 ? （ 3） 傳感手套 數(shù)據(jù)手套可以幫助計算機測試人手的位置與指向 ， 從而可以實時的生成手與物體接近和遠離的圖像 。 ?桌面虛擬現(xiàn)實 高級虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)提供完全沉浸的體驗，使用戶有一種置身于虛擬境界之中的感覺。 虛擬設(shè)計技術(shù)結(jié)構(gòu)體系 ? （ 6）觸覺和力反饋的裝置 ? 為了產(chǎn)生虛擬的觸摸感覺，研究人員開發(fā)了觸覺和力反饋裝置。 – SRI研究中心建立了 “ 視覺感知計劃 ” ， 研究現(xiàn)有 VR技術(shù)的進一步發(fā)展 。 虛擬現(xiàn)實的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 – 在德國有大約 50個 Fraunhofer研究所，Darmstadt的 Fraunhofer計算機圖形研究所(IGDFHG)就是其中之一。 ? 美國通用汽車公司的 CAVE ? 福特公司的虛擬工廠 ? 英國航空實驗室的虛擬轎車客艙 ? 雷諾汽車公司的“ city Fleet” 虛擬現(xiàn)實的主要應(yīng)用領(lǐng)域 ? 工程應(yīng)用 – 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在飛行仿真領(lǐng)域的應(yīng)用 ? 飛行員的操縱艙系統(tǒng) ? 顯示外部圖像的視覺系統(tǒng) ? 產(chǎn)生運動感的運動系統(tǒng) ? 計算和控制飛行運動的計算機系統(tǒng)。我們對模型的屬性、方法和一般特點的描述通過語音識別技術(shù)轉(zhuǎn)化成建模所需的數(shù)據(jù) , 然后利用計算機的圖形處理技術(shù)和人工智能技術(shù)進行設(shè)計、導航以及評價 , 將模型用對象表示出來 , 并且將各種基本模型靜態(tài)或動態(tài)地連接起來 , 最終形成系統(tǒng)模型。 匹配性和干涉性 – 原因：由于不可能加工零部件完全達到精確的尺寸，在設(shè)計時必須考慮尺寸的公差，以適應(yīng)加工過程中固有的不確定因素。 – 可輸出用戶自定義的數(shù)據(jù) – 可以通過運動副、運動激勵、高副接觸、用戶定義的子程序等添加不同的約束 – 可求解運動服之間的作用力和反作用力 ADAMS/Postprocessor – 輸出各種動畫、數(shù)據(jù)、曲線 – 可進行曲線編輯及數(shù)字信號處理 – 完備的曲線數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能：均值，極值、斜率 – 具有豐富的數(shù)據(jù)處理能力：曲線的代數(shù)運算、反向、偏置、縮放、編輯、濾波等 ADAMS/Insight – 基于網(wǎng)頁技術(shù)，將仿真試驗結(jié)果放在網(wǎng)上 – 用戶通過仿真試驗及專業(yè)的試驗結(jié)果分析工具，精確地預測所設(shè)計的復雜機械系統(tǒng)中各種工作條件下的性能。 – 仿真工況包括：方向盤階躍、斜坡和脈沖輸入、蛇形穿越試驗、漂移使用、加速、制動、穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向等。 ADAMS例子 ?坦克 曲柄滑塊機構(gòu) 凸輪機構(gòu) 拋物 挖掘機機構(gòu) 抽油機機構(gòu) 3. 課程學習與考試 ? 教材： 《 ADAMS 2023 機械設(shè)計高級應(yīng)用實例 》 鄭凱 胡仁喜 陳鹿民 等編著 機械工業(yè)出版社 ? 參考書： 《 虛擬樣機技術(shù)及其在 ADAMS上的實踐 》 ，王國強，張進平等著，西北工業(yè)大學出版社， 版 《 ADAMS實例教程 》 ，李軍，邢俊文等著，北京理工大學出版社， 《 FSP基礎(chǔ)培訓教程 》 ， 著，李軍，陶永忠 譯，清華大學出版社， 《 》 ， 著，刑俊文，陶永忠 譯，清華大學出版社， 《 ADAMS——虛擬樣機技術(shù)入門與提高 》 ，鄭建榮 著，機械工業(yè)出版社， 6 、 《 機械系統(tǒng)動力學分析及 ADAMS應(yīng)用教程 》 ，陳立平、張云清等著，清華大學出版社，