【正文】 模塊ADAMS/Aircraft等、嵌入模塊如震動模塊ADAMS/Vibration、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】。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、鼠標(biāo)點取操作、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】。此外依靠功能強(qiáng)大的約束庫和驅(qū)動庫、集合模型庫、并且支持求和運算、支持FORTEREN/77和FORTEREN/90中的函數(shù)，同時采用了內(nèi)核模型，大大方便了建模和后處理工作。ADAMS/View的操作界面包括了UNIX系統(tǒng)界面和Windows系統(tǒng)界面。它可以提供但中不同的坐標(biāo)而便于運算，分別是笛卡爾坐標(biāo)、柱坐標(biāo)和球坐標(biāo)，可相對任意坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的功能，因此大大提高了快速建模的功能。ADAMS/View中，用戶可以充分利用Table Editor，可像用表格軟件一樣方便地編輯模型數(shù)據(jù)，同時還提供了多種多樣的諸如Plot Browser和Function Builder的工具包，具有DOE(實驗設(shè)計)、DS（設(shè)計研究）、OPTIMIZE（優(yōu)化）功能，可使用戶方便地進(jìn)行優(yōu)化工作和分析【18】。ADAMS/View支持簡單的命令符操作和c語言編程，同時還有自己獨特的高級編程語言，除此之外有豐富的宏命令是別的仿真軟件所無法比擬的，及快捷方便的圖標(biāo)、快捷鍵、菜單對話框和各種應(yīng)用模塊，還具有在線輔助解答功能。ADAMS/Solver求解器模塊，是ADAMS系列產(chǎn)品的另一個核心模塊，是ADAMS產(chǎn)品系列中處于絕對重要的的仿真器。該軟件可自動快捷方便的形成機(jī)械系統(tǒng)模型的動力學(xué)、靜力學(xué)方程，為后續(xù)的操作提供數(shù)學(xué)支持，同時它還可以快捷的求解包括運動學(xué)、靜力學(xué)和動力學(xué)的內(nèi)容。它可以根據(jù)不同的工程實際問題進(jìn)行多種多樣的求解模式和解的選項有，帶來了極大的便捷性和準(zhǔn)確性。為了進(jìn)行之后的有限元分析和系統(tǒng)控制學(xué)上的研究，用戶可以自定義函數(shù)和數(shù)據(jù)，通過實際添加的運動副、運動激勵、高低副和各種子程序等來測得所需要的位移、速度、加速度和力矩等【18】。除此之外，還可以求解運動副之間的作用力和反作用力，對剛體和撓性體進(jìn)行仿真研究分析。ADAMS/PostProcess后處理模塊,此模塊用來輸出各種曲線和動畫，從而對后續(xù)的分析受力，改進(jìn)設(shè)計模塊，驗證可行性等提供理論依據(jù)，其中還可以進(jìn)行曲線的編輯修改的后處理，諸如左邊的修改，單位的修改等。用戶可以在該模塊里更方便和直觀的觀察、研究仿真的結(jié)果。該模塊既可以與ADAMS/View環(huán)境直接進(jìn)行方便的切換。ADAMS/Vibration振動分析模塊，是在頻率域進(jìn)行模型分析的工具，可對ADAMS模型進(jìn)行受迫振動方面的分析，它的所有輸入和輸出都將在頻域內(nèi)描述為震動的形式。該模塊連接了時間域和頻率域，是ADAMS運動仿真模型更加多元化【18】。ADAMS/Vibration主要功能是：在模型的不同的測試點上，進(jìn)行頻域受迫響應(yīng)的分析；為進(jìn)一步分析狀態(tài)矩陣，并將其轉(zhuǎn)換輸出到MATLAB及MATRIX中；快速準(zhǔn)確將ADAMS線性化模型轉(zhuǎn)入Vibration模塊中；演示仿真受迫響應(yīng)及各模態(tài)響應(yīng)；羅列出系統(tǒng)模型中振動響應(yīng)的信息表求解系統(tǒng)模型，該模型集中于頻帶范圍內(nèi)；評價頻率域中的輻值大小及相位特征【18】。ADAMS/Insight試驗設(shè)計與分析模塊，它是基于網(wǎng)頁設(shè)計和參數(shù)直觀化技術(shù)的新鮮模塊，通過使用該模塊，應(yīng)用此模塊工程師和設(shè)計人員可以更加方便快捷地將分析試驗結(jié)果置于網(wǎng)頁上，為更好的進(jìn)行企業(yè)內(nèi)部的交流共享變成了可能，從而大大加快了公司決策進(jìn)程，較少了不必要的風(fēng)險。應(yīng)用ADAMS/Insight，工程師和設(shè)計人員對仿真測試進(jìn)行方便的規(guī)劃整理，從而準(zhǔn)確性的預(yù)測產(chǎn)品的性能和極限，并提供了對試驗測試結(jié)果進(jìn)行各種專業(yè)化、統(tǒng)計化分析的工具。ADAMS/Durability耐用性分析模塊，通過耐用性、持久性試驗可以解答機(jī)構(gòu)何時報廢或零部件的極限應(yīng)力失效的問題，ADAMS/Durability模塊可以歷程數(shù)據(jù)進(jìn)行拓展，當(dāng)然是依據(jù)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的文件格式進(jìn)行的，它支持兩種歷程文件格式：nSoft版本和MTS的RPC3 nSoft耐用性版本分析軟件，可以同時進(jìn)行應(yīng)力極限、局部應(yīng)變壽命、材料屈服極限、擴(kuò)展空隙狀況、多軸向疲勞特征、幅值振動、各種焊接機(jī)構(gòu)強(qiáng)度等分析。ADAMS/Durability的主要功能是：從nSoft的DAC及MTS RPC3文件中提取時間歷程函數(shù)，并將其插入ADAMS仿真模塊中進(jìn)行分析；把ADAMS仿真結(jié)果及分析數(shù)據(jù)輸出到DAC及MTS RPC3文件；把REOUEST數(shù)據(jù)存儲在DAC及MTS RPC3文件中；查看DAC及MTS RPC3文件數(shù)據(jù)和信息；提取DAC及MTS RPC3中的圖表進(jìn)行分析，在此繪圖進(jìn)行仿真結(jié)果比較【18】。 ADAMS/Flex柔性模塊,是ADAMS軟件中的一個集成可用模塊，方便的提供了與Ansys，Nastran等有限元分析軟件的接口，在進(jìn)行仿真之后快捷的進(jìn)行零部件的彈性綜合特性分析，強(qiáng)度承受分析，建立多體動力學(xué)模型，大大提高仿真的準(zhǔn)確性。ADAMS/Flex模塊同樣支持MNF格式，結(jié)合ADAMS/Linear模塊，同時還可以分類各種零部件模態(tài)對，去除對仿真結(jié)果影響不大可以忽略的模態(tài)，從而簡化模型，提高仿真速度和準(zhǔn)確性。此外利用ADAMS/Flex模塊，可以利用有限元軟件進(jìn)行應(yīng)力、應(yīng)變以及疲勞強(qiáng)度和壽命的評估分析和研究【18】。ADAMS/Animation高速動畫模塊，它可以精細(xì)加工所得到的模型仿真動畫，同時借助透明、半透明、彩色效果及背景編輯等方法增強(qiáng)動力學(xué)仿真分析的真實感，是可選模塊。該模塊還可以進(jìn)行軌跡的分析和記錄，這對一些需要知道運動軌跡的研究直觀重要，如凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計。該模塊的特點是：采用基于Motif/Windows的界面的下拉式菜單和集成式對話窗，易學(xué)易用；模塊與ADAMS/View模塊無縫集成，可使用快捷鍵F8進(jìn)行轉(zhuǎn)換到ADAMS/Animation模式。ADAMS/Animation模塊使用的前提條件是必須要有ADAMS/View模塊和ADAMS／Solver模塊。ADAMS/Hydranlics液壓系統(tǒng)模塊，開發(fā)此模塊的原因是滿足機(jī)械工業(yè)設(shè)計中對于液壓回路性能高的要求。用戶可以利用這個模塊，精確的、快捷的對那些由液壓系統(tǒng)驅(qū)動的復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行運動學(xué)和動力學(xué)仿真分析研究。首先用戶在 ADAMS/View建模中繪制液壓系統(tǒng)回路圖，而后通過液壓元件將其連接到系統(tǒng)模型中，最后進(jìn)行性能仿真分析。該模塊既可以融入其他的應(yīng)用模塊中也可以獨立運行，同時結(jié)合ADAMS/Controls模塊可以實現(xiàn)在同一仿真環(huán)境中包機(jī)械、電氣、液壓于一體的復(fù)雜虛擬物理樣機(jī)模型。ADAMS/Car轎車模塊，該模塊集成了MDI、Audi、BMW、Renault和Volvo等公司在汽車設(shè)計、開發(fā)等方面的諸多寶貴經(jīng)驗，是一個包含了整車的設(shè)計軟件包。利用ADAMS/CAR模塊 ，工程師可以快速直接的建造高精度的整車虛擬樣機(jī)，所謂的整車即包括汽車車身、發(fā)動機(jī)、懸架、傳動系、轉(zhuǎn)向系、制動系等并進(jìn)行系統(tǒng)仿真，輸出標(biāo)志操縱穩(wěn)定性、乘坐舒適性、制動性和安全性的特征參數(shù)，從而減少對物理樣機(jī)的依賴，大大縮短了研發(fā)整車的時間，因為而仿真分析時間只是物理樣機(jī)試驗的幾分之一。根據(jù)汽車設(shè)計師習(xí)慣的用戶界面而專門設(shè)計的，設(shè)計師不必經(jīng)過任何專業(yè)培訓(xùn)就可以快速入門進(jìn)行開發(fā)工作。其中動力學(xué)軟件包，制動系統(tǒng)軟件包，懸架設(shè)計軟件包以及轉(zhuǎn)向設(shè)計等，仿真工況包括：方向盤階躍、斜坡和脈沖輸入、蛇行繞樁試驗、漂移試驗、加速試驗、道路制動試驗和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)試驗，同時設(shè)定試驗過程中的節(jié)氣門開度、變速器檔位等【18】。隨著虛擬樣機(jī)的高速發(fā)展，并且向更深、更廣的方向買邁進(jìn)，ADAMS軟件接口為了滿足更多的用戶進(jìn)行交互數(shù)據(jù)，也提出了軟件和軟件間相互傳遞的可能。因為所有虛擬樣機(jī)理論初始狀態(tài)與 CAD/CAM技術(shù)相同，都是以產(chǎn)品的幾何模型為依托，然而復(fù)雜幾何模型實體的建立又相當(dāng)耗費精力和財力，因而為了提高生產(chǎn)效率、避免重復(fù)勞動首要的出發(fā)點便是最大限度的共享幾何模型，因此除了上述所提到的柔性分析模塊以外，還存在其它的幾何模型接口模塊。其中Pro/E接口模塊就是主要切換用的接口模塊。Mechanical/Pro是連接Pro/E與ADAMS兩款軟件之間的橋梁，二者采用無縫連接的方式，使Pro/E用戶不必退出程序就能直接進(jìn)入仿真界面的主程即可完成仿真分析，并進(jìn)行干涉檢查、計算運動副的作用力等操作。 ADAMS軟件模塊簡介基于ADAMS的虛擬樣機(jī)仿真技術(shù)，可把隨車起重運輸車的工作裝置的虛擬樣機(jī)物理模型視為是由多個相互連接、能夠相對運動的多體物理運動系統(tǒng)。ADAMS/View可以自動調(diào)用ADAMS/Solver對虛擬模型進(jìn)行仿真分析。在進(jìn)行仿真分析研究之前，根據(jù)計算模型的自由度來得出是進(jìn)行運動學(xué)還是動力學(xué)仿真分析。如果整個系統(tǒng)的自由度為0，則對其進(jìn)行運動學(xué)仿真；如果整個物理模型的自由度≥1，則對其進(jìn)行動力學(xué)仿真。本節(jié)的主要研究的內(nèi)容是在導(dǎo)入UG建立的隨車起重運輸車工作模型的基礎(chǔ)上，運用ADAMS/View對其工作裝置進(jìn)行全方位、有時間順序的運動學(xué)和動力學(xué)分析，從而得到隨車起重運輸車的工作裝置的受力狀況、運動情況，為后續(xù)整車的改進(jìn)和零部件的選取，諸如液壓系統(tǒng)的型號和參數(shù)確定提供依據(jù)，并為大規(guī)模生產(chǎn)提供主要支持。 ADAMS界面介紹啟動ADAMS軟件有三種方式：Windows開始菜單啟動，“開始”“程序”“”“MD Adams“AView”“AdamsAview”；雙擊桌面上的快捷方式；從命令提示符下啟動MD Adams。 ADAMS歡迎界面，所示進(jìn)入歡迎窗口，有三個分區(qū)；操作區(qū)域，目錄區(qū)，設(shè)置區(qū)。操作區(qū)域，選擇要進(jìn)行的操作，包括四個選項：創(chuàng)建一個新的模型文件；打開一個已經(jīng)存在的模型文件；調(diào)入一個命令文件；推出ADAMS/View建模環(huán)境。目錄區(qū)，中間為工作目錄指定區(qū)域，按“文件夾”選項可選擇工作目錄，以后的的所有操作都將默認(rèn)為在此指定的工作目錄下進(jìn)行。設(shè)置區(qū)，只有在操作區(qū)域選中Creat a new model 選項時才啟用，才可以設(shè)置。 目錄位置的設(shè)置 基本參數(shù)設(shè)置建立新的模型文件，在歡迎窗口選擇Creat a new model 選項，創(chuàng)建一個新的模型文件，此時設(shè)置區(qū)的各項均為有效項，可以對新建的模型環(huán)境進(jìn)行設(shè)置，可以再Model name文本框中輸入新的創(chuàng)建模型的名稱，在Gravity項中設(shè)置建模環(huán)境的重力加速度，在Units中設(shè)計模型的單位。其中，重力加速度設(shè)置有三個選項：Earth normal，設(shè)置重力加速度大小為1g，方向為Y方向；No gravity ，不設(shè)置重力加速度；Other，根據(jù)具體情況自定義設(shè)置重力加速度，此時單擊Wele對話框中的OK按鈕后，將顯示設(shè)置重力加速度對話框。 文件導(dǎo)入選擇由于本次設(shè)計是用UG建模軟件建模，然后但如仿真分析，因此Import a file尤為重要。選中此項，文件類型選擇直線保存隨車起重運輸車模型的文件類型，即*.xt格式，在File To Read中雙擊鼠標(biāo)左鍵進(jìn)行選擇，在Model右側(cè)的空白處，單擊鼠標(biāo)右鍵加載模型名稱，最后單擊OK按鈕。為后續(xù)仿真分析做好基礎(chǔ)。 整體導(dǎo)入效果圖 整車模型導(dǎo)入效果圖為了更好的認(rèn)識和熟悉Adams界面，現(xiàn)將界面介紹如下。菜單欄工作格柵主工具箱標(biāo)題欄提示欄 界面布置介紹主要菜單項的作用簡介如下：菜單欄，顯示ADAMS的功能模塊名字及版本信息；菜單欄，ADAMS/View的菜單采用Windows的菜單風(fēng)格，包括了所有菜單名稱，每個主菜單都是下拉菜單，其下拉菜單中包括了相應(yīng)的子菜單和慚怍命令，將鼠標(biāo)左鍵移動相應(yīng)的菜單上就會自動顯示下一級子菜單，菜單欄幾乎包括了所有的命令，例如對文件的操作、編輯、視圖、建模、仿真分析、回放仿真結(jié)果、各種設(shè)置、各種裝置、各種工具、幫助等；主工具箱，包含了各種常用命令的快捷圖標(biāo)，主工具箱分為兩部分，第一部分是上部的12圖標(biāo)，分別為幾何建模圖標(biāo)、添加約束圖標(biāo)、施加載荷圖標(biāo)、設(shè)置對象顏色圖標(biāo)、設(shè)置視圖方向圖標(biāo)、仿真分析圖標(biāo)、動畫播放圖標(biāo)、繪制曲線圖標(biāo)，剩下的第二部分隨當(dāng)前所處的選擇項不同而不同，當(dāng)選中選擇圖標(biāo)時，為視圖圖標(biāo)，當(dāng)選中別的圖標(biāo)時，則為相應(yīng)命令圖標(biāo)的參數(shù)設(shè)置窗口，在這些圖標(biāo)中，有圖標(biāo)的右下角有一個小三角標(biāo)志，表示這是一個命令集，其還包含子圖標(biāo)。將鼠標(biāo)移到這種圖標(biāo)上，單擊鼠標(biāo)右鍵，會彈出該圖標(biāo)的所有子圖標(biāo)；工作格柵，在工作屏幕區(qū)可以設(shè)置顯示工作格柵，以利于建模，也可以設(shè)置不顯示，工作格柵的形狀和柵格點之間的距離也是可以進(jìn)行設(shè)置,單擊菜單欄中的設(shè)置，彈出調(diào)整格柵對話框， 。 網(wǎng)格參數(shù)設(shè)置 ADAMS軟件中添加約束和驅(qū)動模型構(gòu)建創(chuàng)建結(jié)束后，要定義構(gòu)建間的連接方式和相對運動方式，即要對模型進(jìn)行進(jìn)行約束。在ADAMS/View中通過在構(gòu)件間施加約束來定義構(gòu)建間的連接方式和相對運動方式。構(gòu)建獨立運動的數(shù)目成為自由度，一個空間自由體有6個自由度：3個轉(zhuǎn)動自由度，3個移動自由度。每個自由度至少對應(yīng)一個運動方程。當(dāng)在連個零件間施約束后，約束消除了零件的某個自由度。無論零件受力如何和如何運動，一個零件始終和另一個零件保持一定的位置關(guān)系。ADAMS/View中不同的約束去除不同的自由度。一個轉(zhuǎn)動副消除了兩個零件間的3個移動自由度和兩個轉(zhuǎn)動自由度。模型的總自由度等于所有活動構(gòu)件的自由度的和與所有運動副引入約束數(shù)目的和的差。當(dāng)進(jìn)行模型仿真分析時，ADAMS/Solver計算模型的總自由度，并確定求解模型的代數(shù)方程。用戶可以再