【文章內(nèi)容簡介】 ulics 振動分析模塊 ADAMS/Vibration 線性化分析模塊 ADAMS/Linear 高速動畫模塊 ADAMS/Animation 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析模塊 ADAMS/Insight 耐久性分析模塊 ADAMS/Durability 數(shù)字化裝配回放模塊 ADAMS/DMU Replay 接口模塊 柔性分析模塊 ADAMS/Flex 控制模塊 ADAMS/Controls 圖形接口模塊 ADAMS/Exchange CATIA 專業(yè)接口模塊 CAT/ADAMS Pro/E 接口模塊 Mechanical/Pro 專業(yè)領(lǐng)域模塊 轎車模塊 ADAMS/Car 懸架設(shè)計(jì)軟件包 Suspension Design 概念化懸架模塊 CSM 駕駛員模塊 ADAMS/Driver 動力傳動系統(tǒng)模塊 ADAMS/Driveline 輪胎模塊 ADAMS/Tire 柔性環(huán)輪胎模塊 FTire Module 柔性體生成器模塊 ADAMS/FBG 7 經(jīng)驗(yàn)動力學(xué)模型 EDM 發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)模塊 ADAMS/Engine 配氣機(jī)構(gòu)模塊 ADAMS/Engine Valvetrain 正時鏈模塊 ADAMS/Engine Chain 附件驅(qū)動模塊 Accessory Drive Module 鐵路車輛模塊 ADAMS/Rail FORD 汽車公司專用汽車模塊 ADAMS/Pre （ 現(xiàn) 改 名 為Chassis） 工具箱 軟件開發(fā)工具包 ADAMS/SDK 虛擬試驗(yàn)工具箱 Virtual Test Lab 虛擬試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析工 具箱 Virtual Experiment Modal Analysis 鋼板彈簧工具箱 Leafspring Toolkit 飛機(jī)起落架工具箱 ADAMS/Landing Gear 履帶 /輪胎式車輛工具箱 Tracked/Wheeled Vehicle 齒輪傳動工具箱 ADAMS/Gear Tool ADAMS 軟件基本模塊 1） 用戶界面模塊（ ADAMS/View） ADAMS/View 是 ADAMS 系列產(chǎn)品的核心模塊之一，采用以用戶為中心的交互式圖形環(huán)境，將圖標(biāo)操作、菜單操作 、鼠標(biāo)點(diǎn)取操作與交互式圖形建模、仿真計(jì)算、動畫顯示、優(yōu)化設(shè)計(jì)、 XY 曲線圖處理、結(jié)果分析和數(shù)據(jù)打印等功能集成在一起。 ADAMS/View 采用簡單的分層方式完成建模工作。采用 Parasolid 內(nèi)核進(jìn)行實(shí)體建模，并提供了豐富的零件幾何圖形庫、約束庫和力 /力矩庫，并且支持布爾運(yùn)算、支持FORTRAN/77 和 FORTRAN/90 中的函數(shù)。除此之外，還提供了豐富的位移函數(shù)、速度函數(shù)、加速度函數(shù)、接觸函數(shù)、樣條函數(shù)、力 /力矩函數(shù)、合力 /力矩函數(shù)、數(shù)據(jù)元函數(shù)、若干用戶子程序函數(shù)以及常量和變量等。 自 版后， ADAMS/View 采用用戶熟悉的 Motif 界面 (UNIX 系統(tǒng) )和 Windows 界面 (NT 系統(tǒng) )，從而大大提高了快速建模能力。在 ADAMS/View 中，用戶利用 TABLE EDITOR，可像用 EXCEL 一樣方便地編輯模型數(shù)據(jù)，同時還提供了 PLOT BROWSER和 FUNCTION BUILDER 工具包。 DS(設(shè)計(jì)研究 )、 DOE(實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) )及 OPTIMIZE(優(yōu)化 )功能可使用戶方便地進(jìn)行優(yōu)化工作。 ADAMS/View 有自己的高級編程語言，支持命令行輸 λ 命令和 C++語言，有豐富的宏命令以及快捷方便的圖標(biāo)、菜單和對話框創(chuàng) 建和修改工具包，而且具有在線幫助功能。 ADAMS/View 模塊界面如圖 所示。 8 圖 ADAMS/View 模塊 ADAMS / View Module ADAMS/View 新版采用了改進(jìn)的動畫 /曲線圖窗口，能夠在同一窗口內(nèi)可以同步顯示模型的動畫和曲線圖；具有豐富的二維碰撞副，用戶可以對具有摩擦的二維點(diǎn)－曲線、圓－曲線、平面－曲線、以及曲線－曲線、實(shí)體－實(shí)體等碰撞副自動定義接觸力；具有實(shí)用的 Parasolid 輸入 /輸出功能，可以輸入 CAD 中生成的 Parasolid 文件，也可以把單個 構(gòu)件、或整個模型、或在某一指定的仿真時刻的模型輸出到一個 Parasolid 文件中；具有新型數(shù)據(jù)庫圖形顯示功能，能夠在同一圖形窗口內(nèi)顯示模型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，選擇某一構(gòu)件或約束 (運(yùn)動副或力 )后顯示與此項(xiàng)相關(guān)的全部數(shù)據(jù)；具有快速繪圖功能，繪圖速度是原版本的 20 倍以上；采用合理的數(shù)據(jù)庫導(dǎo)向器，可以在一次作業(yè)中利用一個名稱過濾器修改同一名稱中多個對象的屬性，便于修改某一個數(shù)據(jù)庫對象的名稱及其說明內(nèi)容；具有精確的幾何定位功能，可以在創(chuàng)建模型的過程中輸入對象的坐標(biāo)、精確地控制對象的位置；多種平臺上采用統(tǒng)一的用戶界面、提供合理 的軟件文檔；支持 lntel Windows NT平臺的快速圖形加速卡，確保 ADAMS/View 的用戶可以利用高性能 OpenGL 圖形卡提高軟件的性能；命令行可以自動記錄各種操作命令，進(jìn)行自動檢查。 2） 求解器模塊 (ADAMS/Solver) ADAMS/Solver 是 ADAMS 系列產(chǎn)品的核心模塊之一，是 ADAMS 產(chǎn)品系列中處于心臟地位的仿真器。該軟件自動形成機(jī)械系統(tǒng)模型的動力學(xué)方程，提供靜力學(xué)、運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)的解算結(jié)果。 ADAMS/Solver 有各種建模和求解選項(xiàng)，以便精確有效地解決各種工程應(yīng)用問題。 ADAMS/Solver 可以對剛體和彈性體進(jìn)行仿真研究。為了進(jìn)行有限元分析和控制系統(tǒng)研究，用戶除要求軟件輸出位移、速度、加速度和力外，還可要求模塊輸出用戶自己定義的數(shù)據(jù)。用戶可以通過運(yùn)動副、運(yùn)動激勵，高副接觸、用戶定義的子程序等添加不同的約束。用戶同時可求解運(yùn)動副之間的作用力和反作用力，或施加單點(diǎn)外力。 ADAMS/Solver 新版中對校正功能進(jìn)行了改進(jìn)，使得積分器能夠根據(jù)模型的復(fù)雜程 9 度自動調(diào)整參數(shù)，仿真計(jì)算速度提高了 30%；采用新的 S12 型積分器（ Stabilized Index 2 intergrator） ，能夠同時求解運(yùn)動方程組的位移和速度，顯著增強(qiáng)積分器的魯棒性，提高復(fù)雜系統(tǒng)的解算速度；采用適用于柔性單元 (梁、襯套、力場、彈簧 阻尼器 )的新算法，可提高 S12 型積分器的求解精度和魯棒性；可以將樣條數(shù)據(jù)存儲成獨(dú)立文件使之管理更加方便，并且 spline 語句適用于各種樣條數(shù)據(jù)文件，樣條數(shù)據(jù)文件子程序還支持用戶定義的數(shù)據(jù)格式；具有豐富的約束摩擦特性功能，在 Translational, Revolute, Hooks, Cylindrical, Spherical, Universal 等約束中可定義各種摩擦特性。 3） 后處理模塊（ ADAMS/Postprocessor） MDI 公司開發(fā)的后處理模塊 ADAMS/Postprocessor，用來處理仿真結(jié)果數(shù)據(jù)、顯示仿真動畫等。既可以在 ADAMS/View 環(huán)境中運(yùn)行，也可脫離該環(huán)境獨(dú)立運(yùn)行。如圖 所示。 ADAMS/Postprocessor 的主要特點(diǎn)是，采用快速高質(zhì)量的動畫顯示，便于從可視化角度深入理解設(shè)計(jì)方案的有效性；使用樹狀搜索結(jié)構(gòu)，層次清晰，并可快速檢索對象；具有豐富的數(shù)據(jù)作圖、數(shù)據(jù)處理及文件輸出功能；具有靈活多變的窗口風(fēng)格，支持多窗口畫面分割顯示及多頁面存儲； 多視窗動畫與曲線結(jié)果同步顯示，并可錄制成電影文件；具有完備的曲線數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能：如均值、均方根、極值、斜率等；具有豐富的數(shù)據(jù)處理功能，能夠進(jìn)行曲線的代數(shù)運(yùn)算、反向、偏置、縮放、編輯和生成波特圖等；為光滑消隱的柔體動畫提供了更優(yōu)的內(nèi)存管理模式；強(qiáng)化了曲線編輯工具欄功能；能支持模態(tài)形狀動畫，模態(tài)形狀動畫可記錄的標(biāo)準(zhǔn)圖形文件格式有： *.gif， *.jpg， *.bmp， *.xpm， *.avi 等；在日期、分析名稱、頁數(shù)等方面增加了圖表動畫功能；可進(jìn)行幾何屬性的細(xì)節(jié)的動態(tài)演示。 圖 ADAMS/Postprocessor 模塊 ADAMS / Postprocessor Module 10 ADAMS/Postprocessor 的主要功能包括： ADAMS/Postprocessor 為用戶觀察模型的運(yùn)動提供了所需的環(huán)境，用戶可以向前、向后播放動回，隨時中斷播放動畫，而且可以選擇員佳觀察視角，從而使用戶更容易地完成模型排錯任務(wù)；為了驗(yàn)證 ADAMS 仿真分析結(jié)果數(shù)據(jù)的有效性．可以輸入測試數(shù)據(jù)，并測試數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖比較，還可對數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算、對輸出進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；用戶可以對多個模擬結(jié)果進(jìn)行圖解比 較，選擇合理的設(shè)計(jì)方案；可以幫助用戶再現(xiàn) ADAMS 中的仿真分析結(jié)果數(shù)據(jù)，以提高設(shè)計(jì)報(bào)告的質(zhì)量；可以改變圖表的形式，也可以添加標(biāo)題和注釋；可以載入實(shí)體動畫，從而加強(qiáng)仿真分析結(jié)果數(shù)據(jù)的表達(dá)效果；還可以實(shí)現(xiàn)在播放三維動畫的同時，顯示曲線的數(shù)據(jù)位置，從而可以觀察運(yùn)動與參數(shù)變化的對應(yīng)關(guān)系。 ADAMS 仿真分析步驟 ADAMS 仿真分析步驟如圖 所示，其中，產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)模型是在計(jì)算機(jī)中建立的反映產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特征和屬性數(shù)據(jù)的靜態(tài)產(chǎn)品模型。它是進(jìn)行仿真、分析、優(yōu)化的基礎(chǔ)。ADAMS 具有建模、施加運(yùn)動約束的 功能。對于復(fù)雜的產(chǎn)品，其三維幾何模型的建立、產(chǎn)品預(yù)裝配通常在 CAD 軟件（如 UC、 PRO— E 等）中完成。然后通過格式轉(zhuǎn)換，導(dǎo)入 ADAMS 環(huán)境。環(huán)境定義數(shù)據(jù)指在產(chǎn)品工作過程中，施加在產(chǎn)品上的外界激勵的總稱。對產(chǎn)品進(jìn)行受力分析和運(yùn)動分析，使產(chǎn)品受到和真實(shí)工作中相同的各種力和外界作用。在產(chǎn)品仿真的同時，可以對產(chǎn)品感興趣的零件運(yùn)動參數(shù)設(shè)置測量，繪制仿真結(jié)果曲線。通過對曲線數(shù)據(jù)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對比分析，可以驗(yàn)證模型的正確性。同時，確定是否要修正模型。在仿真模型驗(yàn)證正確的基礎(chǔ)上，可以對產(chǎn)品設(shè)置可控參數(shù)，根據(jù)需求，有目的 的對模型進(jìn)行優(yōu)化分析。 11 三 維 幾 何 模 型施 加 形 位 約 束 （ 產(chǎn) 品 裝 配 ）施 加 運(yùn) 動 約 束 （ 運(yùn) 動 副 ）建 立 屬 性 數(shù) 據(jù)建 立 產(chǎn) 品定 義 數(shù) 據(jù)模 型施 加 環(huán) 境定 義 數(shù) 據(jù)力力 矩?zé)?力仿 真設(shè) 置 測 量 和 仿 真 輸 出進(jìn) 行 仿 真結(jié) 果 分 析回 放 仿 真 結(jié) 果繪 制 仿 真 結(jié) 果 曲 線驗(yàn) 證 仿 真分 析 結(jié) 果輸 入 實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù)添 加 實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 曲 線與 仿 真 結(jié) 果 一 致模 型 修 正檢 驗(yàn) 產(chǎn) 品 定 義 數(shù) 據(jù) 的 一 致 性修 正 產(chǎn) 品 定 義 數(shù) 據(jù)修 正 環(huán) 境 定 義 數(shù) 據(jù)重 復(fù) 仿 真分 析設(shè) 置 產(chǎn) 品 定 義 數(shù) 據(jù) 可 控 參 數(shù)設(shè) 置 環(huán) 境 定 義 數(shù) 據(jù) 可 控 參 數(shù)求 解 應(yīng) 用 領(lǐng) 域 作 用 算 子性 能 優(yōu) 化分 析優(yōu) 化 參 數(shù) 和 優(yōu) 化 方 法 的 選 擇優(yōu) 化 目 標(biāo) 和 優(yōu) 化 方 案 的 確 立進(jìn) 行 最 優(yōu) 化 研 究是否 圖 ADAMS 仿真分析步驟 ADAMS simulation steps 平面連桿機(jī)構(gòu) 連桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn) 連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)件運(yùn)動形式多樣，如可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動、擺動、移動和平面或空間復(fù)雜運(yùn)動，從而可用于實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動規(guī)律和已知軌跡。此外，低副面接觸的結(jié)構(gòu)使連桿機(jī)構(gòu)具有以下一些優(yōu)點(diǎn) ： 1) 運(yùn)動副一般均為低副。 低副兩運(yùn)動副元素為面接觸，壓強(qiáng)較小，故的載荷；且有利于潤滑，磨損較小；此外，運(yùn)動副 元素的幾何形狀較簡單，便于加工制造。 2) 構(gòu)件多呈現(xiàn)為桿的形狀（故常簡稱構(gòu)件為桿）。因而可以很方便地用來達(dá)到增力、擴(kuò)大行程和實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳動等目的。此外，構(gòu)件的幾何形狀也較簡單，便于加工制造。 3)可實(shí)現(xiàn)多種形式的運(yùn)動變換和運(yùn)動規(guī)律。在連桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)原動件的運(yùn)動規(guī)律不變，可用改變各構(gòu)件的相對長度來使從動件得到不同的運(yùn)動規(guī)律。 4) 具有豐富的連桿曲線形狀。在連桿機(jī)構(gòu)中，連桿上各點(diǎn)的軌跡是各種不同形狀的曲線 (稱為連桿曲線 )，其形狀還隨著各構(gòu)件相對長度的改變而改變，從而可以得到形 12 式眾多的連