【正文】 當(dāng)進(jìn)行模型仿真分析時(shí)，ADAMS/Solver計(jì)算模型的總自由度，并確定求解模型的代數(shù)方程。一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副消除了兩個(gè)零件間的3個(gè)移動(dòng)自由度和兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。無(wú)論零件受力如何和如何運(yùn)動(dòng)，一個(gè)零件始終和另一個(gè)零件保持一定的位置關(guān)系。每個(gè)自由度至少對(duì)應(yīng)一個(gè)運(yùn)動(dòng)方程。在ADAMS/View中通過(guò)在構(gòu)件間施加約束來(lái)定義構(gòu)建間的連接方式和相對(duì)運(yùn)動(dòng)方式。將鼠標(biāo)移到這種圖標(biāo)上，單擊鼠標(biāo)右鍵，會(huì)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(diǎn)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(duì)話框， 。 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(shí)和熟悉Adams界面，現(xiàn)將界面介紹如下。選中此項(xiàng)，文件類型選擇直線保存隨車起重運(yùn)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。其中，重力加速度設(shè)置有三個(gè)選項(xiàng)：Earth normal，設(shè)置重力加速度大小為1g，方向?yàn)閅方向；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(shí)單擊Wele對(duì)話框中的OK按鈕后，將顯示設(shè)置重力加速度對(duì)話框。設(shè)置區(qū)，只有在操作區(qū)域選中Creat a new model 選項(xiàng)時(shí)才啟用，才可以設(shè)置。操作區(qū)域，選擇要進(jìn)行的操作，包括四個(gè)選項(xiàng)：創(chuàng)建一個(gè)新的模型文件；打開一個(gè)已經(jīng)存在的模型文件；調(diào)入一個(gè)命令文件；推出ADAMS/View建模環(huán)境。 ADAMS界面介紹啟動(dòng)ADAMS軟件有三種方式：Windows開始菜單啟動(dòng)，“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(dòng)MD Adams。如果整個(gè)系統(tǒng)的自由度為0，則對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真；如果整個(gè)物理模型的自由度≥1，則對(duì)其進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真。ADAMS/View可以自動(dòng)調(diào)用ADAMS/Solver對(duì)虛擬模型進(jìn)行仿真分析。Mechanical/Pro是連接Pro/E與ADAMS兩款軟件之間的橋梁，二者采用無(wú)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(jì)算運(yùn)動(dòng)副的作用力等操作。因?yàn)樗刑摂M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(shí)體的建立又相當(dāng)耗費(fèi)精力和財(cái)力，因而為了提高生產(chǎn)效率、避免重復(fù)勞動(dòng)首要的出發(fā)點(diǎn)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。其中動(dòng)力學(xué)軟件包，制動(dòng)系統(tǒng)軟件包，懸架設(shè)計(jì)軟件包以及轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)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(yàn)、漂移試驗(yàn)、加速試驗(yàn)、道路制動(dòng)試驗(yàn)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)試驗(yàn)，同時(shí)設(shè)定試驗(yàn)過(guò)程中的節(jié)氣門開度、變速器檔位等【18】。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(dòng)機(jī)、懸架、傳動(dòng)系、轉(zhuǎn)向系、制動(dòng)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(dòng)性和安全性的特征參數(shù)，從而減少對(duì)物理樣機(jī)的依賴，大大縮短了研發(fā)整車的時(shí)間，因?yàn)槎抡娣治鰰r(shí)間只是物理樣機(jī)試驗(yàn)的幾分之一。該模塊既可以融入其他的應(yīng)用模塊中也可以獨(dú)立運(yùn)行，同時(shí)結(jié)合ADAMS/Controls模塊可以實(shí)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。用戶可以利用這個(gè)模塊，精確的、快捷的對(duì)那些由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真分析研究。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。該模塊還可以進(jìn)行軌跡的分析和記錄，這對(duì)一些需要知道運(yùn)動(dòng)軌跡的研究直觀重要，如凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。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(píng)估分析和研究【18】。 ADAMS/Flex柔性模塊,是ADAMS軟件中的一個(gè)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(dòng)力學(xué)模型，大大提高仿真的準(zhǔn)確性。ADAMS/Durability耐用性分析模塊，通過(guò)耐用性、持久性試驗(yàn)可以解答機(jī)構(gòu)何時(shí)報(bào)廢或零部件的極限應(yīng)力失效的問(wèn)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(shí)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(dòng)、各種焊接機(jī)構(gòu)強(qiáng)度等分析。ADAMS/Insight試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析模塊，它是基于網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)和參數(shù)直觀化技術(shù)的新鮮模塊，通過(guò)使用該模塊，應(yīng)用此模塊工程師和設(shè)計(jì)人員可以更加方便快捷地將分析試驗(yàn)結(jié)果置于網(wǎng)頁(yè)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(xiǎn)。該模塊連接了時(shí)間域和頻率域，是ADAMS運(yùn)動(dòng)仿真模型更加多元化【18】。該模塊既可以與ADAMS/View環(huán)境直接進(jìn)行方便的切換。ADAMS/PostProcess后處理模塊,此模塊用來(lái)輸出各種曲線和動(dòng)畫，從而對(duì)后續(xù)的分析受力，改進(jìn)設(shè)計(jì)模塊，驗(yàn)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。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(guò)實(shí)際添加的運(yùn)動(dòng)副、運(yùn)動(dòng)激勵(lì)、高低副和各種子程序等來(lái)測(cè)得所需要的位移、速度、加速度和力矩等【18】。該軟件可自動(dòng)快捷方便的形成機(jī)械系統(tǒng)模型的動(dòng)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(shí)它還可以快捷的求解包括運(yùn)動(dòng)學(xué)、靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的內(nèi)容。ADAMS/View支持簡(jiǎn)單的命令符操作和c語(yǔ)言編程，同時(shí)還有自己獨(dú)特的高級(jí)編程語(yǔ)言，除此之外有豐富的宏命令是別的仿真軟件所無(wú)法比擬的，及快捷方便的圖標(biāo)、快捷鍵、菜單對(duì)話框和各種應(yīng)用模塊，還具有在線輔助解答功能。它可以提供但中不同的坐標(biāo)而便于運(yùn)算，分別是笛卡爾坐標(biāo)、柱坐標(biāo)和球坐標(biāo)，可相對(duì)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。此外依靠功能強(qiáng)大的約束庫(kù)和驅(qū)動(dòng)庫(kù)、集合模型庫(kù)、并且支持求和運(yùn)算、支持FORTEREN/77和FORTEREN/90中的函數(shù)，同時(shí)采用了內(nèi)核模型，大大方便了建模和后處理工作。ADAMS由多個(gè)模塊組成，基本模塊是View模塊和Postprocess后處理模塊，通常解決機(jī)械系統(tǒng)的仿真問(wèn)題應(yīng)用這兩個(gè)模塊足矣，另外專業(yè)模塊包括汽車模塊ADAMS/Car、發(fā)動(dòng)機(jī)模塊ADAMS/Engine、火車模塊ADAMS/Rail和飛機(jī)模塊ADAMS/Aircraft等、嵌入模塊如震動(dòng)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】。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(duì)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(wèn)題快速解決和建模仿真分析【18】。同時(shí)，ADAMS又是一種特殊的工具，這種工具包含了分析和開發(fā)的功能可以提供多種開放性的程序接口，因此大大滿足特殊行業(yè)用戶進(jìn)行特殊類型虛擬樣機(jī)生產(chǎn)、測(cè)試、分析的開發(fā)平臺(tái)。ADAMS軟件的仿真可用于預(yù)測(cè)、驗(yàn)證機(jī)械系統(tǒng)的性能、可行性、運(yùn)動(dòng)范圍、極限應(yīng)力、峰值載荷和計(jì)算有限元的載荷等。根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真分析軟件國(guó)際市場(chǎng)份額的統(tǒng)計(jì)資料，ADAMS軟件銷售總額近八千萬(wàn)美元、占據(jù)了約51%的份額。 ADAMS軟件簡(jiǎn)介ADAMS，即機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)自動(dòng)分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)，是對(duì)設(shè)計(jì)的機(jī)械系統(tǒng)模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)仿真分析的商用軟件，最初是美國(guó)MDI公司(Mechanical Dynamics Inc)開發(fā)，在經(jīng)歷了數(shù)個(gè)版本后被美國(guó)MSC公司收購(gòu)。借助虛擬樣機(jī)技術(shù)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，同時(shí)進(jìn)行的反饋信息直觀重要，這些反饋可以使工程師更好的了解即將生產(chǎn)產(chǎn)品的各方面性能以及不能完成預(yù)期的設(shè)計(jì)任務(wù)的缺陷，并直接根據(jù)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中的修改；不僅如此，直接體現(xiàn)多功能化也是虛擬樣機(jī)的關(guān)鍵，以取得運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)性能、可行性、持續(xù)性、舒適性及成本等全面性能要求的良好平衡。虛擬樣機(jī)技術(shù)是近些年在產(chǎn)品開發(fā)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、分析等技術(shù)和集成裝配，制造設(shè)計(jì)等技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它進(jìn)一步融合了現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和先進(jìn)仿真技術(shù)，將這些先進(jìn)的技術(shù)完全應(yīng)用于整個(gè)產(chǎn)品系統(tǒng)的開發(fā)各個(gè)階段中，并不斷優(yōu)化其管理和技術(shù)，從整個(gè)系統(tǒng)的高度去解析復(fù)雜的集幾何模型，并結(jié)合多種多樣的開發(fā)模式，去對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新和設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)和改進(jìn)，從而大大降低了生產(chǎn)成本和開發(fā)周期，同時(shí)從另外的角度更好的改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量，提高面向客戶與市場(chǎng)需求的能力【18】。在這種背景下，企業(yè)求得生存與發(fā)展，就必須調(diào)其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和開發(fā)模式，從而更好的解決最合適的上市時(shí)間，最低的生產(chǎn)成本，最好的產(chǎn)品質(zhì)量，最少的環(huán)境污染，和最良好的產(chǎn)品服務(wù)等方面的問(wèn)題【18】。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的提高，市場(chǎng)對(duì)于新產(chǎn)品的要求越來(lái)越高，因此生產(chǎn)廠家之間的競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越白熱化，而虛擬樣機(jī)技術(shù)就是在這樣的大背景下?tīng)I(yíng)運(yùn)而生。然而而通過(guò)物理虛擬樣機(jī)技術(shù)，在制造物理樣機(jī)之前，就可以進(jìn)行樣機(jī)的測(cè)試，通過(guò)信息的及時(shí)反饋找出發(fā)現(xiàn)潛在的問(wèn)題，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期的40%70%，其過(guò)程圖不僅節(jié)省時(shí)間和金錢，還可以大幅度的提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和縮短開發(fā)周期。在各種CAE技術(shù)中，虛擬樣機(jī)技術(shù)是計(jì)算機(jī)輔助工程的一個(gè)重要分支和機(jī)構(gòu)其優(yōu)勢(shì)是，能盡快的驗(yàn)證設(shè)計(jì)產(chǎn)品的性能要求，降低設(shè)計(jì)成本和不必要的人力、物力的浪費(fèi)，縮短開發(fā)周期等，目前在新產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)階段極其的常見(jiàn)。要克服以上困難，一個(gè)行至有效的方法就是通過(guò)虛擬樣機(jī)進(jìn)行仿真模擬，在沒(méi)有進(jìn)行實(shí)際投產(chǎn)試驗(yàn)的時(shí)候，通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和試驗(yàn)率先驗(yàn)證可行性，和各方面產(chǎn)品的性能，防止各種設(shè)計(jì)缺陷的存在，提出寶貴的改進(jìn)意見(jiàn)【18】。而從人們從狹義上來(lái)講，也是根據(jù)具體的學(xué)科分類產(chǎn)生了計(jì)算結(jié)構(gòu)力學(xué)（FEA，有限元分析）、計(jì)算機(jī)多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)CMD、計(jì)算機(jī)流體動(dòng)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(jì)方面。就目前的發(fā)展現(xiàn)狀而言，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工程是一個(gè)大的總稱，它可以根據(jù)不同的自然科學(xué)相應(yīng)的與計(jì)算機(jī)計(jì)算相結(jié)合而產(chǎn)生的不同學(xué)科延伸或分支。計(jì)算機(jī)輔助工程，也就是通常說(shuō)的CAE(puter aided engineering)技術(shù)就是在自然科學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的，它柔和了自然界的所有定律，包括經(jīng)典的牛頓力學(xué)，能量守恒定律等，以及計(jì)算機(jī)技術(shù)中的虛擬和仿真技術(shù)，更為關(guān)鍵的是二中的有機(jī)組合，將自然科學(xué)的理論知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)通過(guò)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言描述出來(lái)，來(lái)幫助人們?nèi)タ茖W(xué)的計(jì)算客觀世界的力學(xué)關(guān)系和位置關(guān)系。 仿真軟件ADAMS簡(jiǎn)介 虛擬樣機(jī)技術(shù)的含義在二十世紀(jì)五六十年代，隨著航空航天發(fā)展的需要，但是當(dāng)時(shí)世界經(jīng)濟(jì)的不景氣和落后，為獲得飛行器的各種數(shù)據(jù)，不得不區(qū)做大量昂貴的物理實(shí)驗(yàn)，既耗費(fèi)人力，又耗費(fèi)物理，同時(shí)帶來(lái)了很大的危險(xiǎn)性。ADAMS軟件應(yīng)運(yùn)而生，它是以計(jì)算多體系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)為基礎(chǔ)，包含多個(gè)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汀?7】；ADAMS通過(guò)虛擬樣機(jī)試驗(yàn)和測(cè)試，在產(chǎn)品最初的開發(fā)階段幫助設(shè)計(jì)者察覺(jué)設(shè)計(jì)中的種種缺陷，并迅速制定改進(jìn)的方法。要解決一個(gè)系統(tǒng)中存在的矛盾，就需要借助于更好的方法和思路。隨著機(jī)器大工業(yè)的快速發(fā)展，要求生產(chǎn)更先進(jìn)的勞動(dòng)工具。同時(shí)伴隨著高性能計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，人們可以借助于計(jì)算機(jī)和已有的力學(xué)知識(shí)來(lái)認(rèn)識(shí)世界，這使得通過(guò)計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問(wèn)題變一種有效的、可靠的方法。4 基于ADAMS的運(yùn)動(dòng)仿真隨著人類認(rèn)識(shí)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。輸入文件名后，單擊“OK”。2. 點(diǎn)擊主菜單中的“文件”選項(xiàng), 此時(shí)會(huì)出現(xiàn)一列下拉菜單,單擊“導(dǎo)出”項(xiàng)，在級(jí)聯(lián)菜單中選擇Parasolid項(xiàng)，導(dǎo)出模型文件。因此，在查閱資料后，確定部件和部件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，進(jìn)行布爾求和，使導(dǎo)入軟件ADAMS的整車盡可能的相對(duì)關(guān)系簡(jiǎn)潔明了。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(duì)于檢查裝配干涉和尺寸沖突有很大的便利之處，為將來(lái)實(shí)際物理裝配的順利進(jìn)行提供可靠依據(jù)。在錯(cuò)綜復(fù)雜的裝配關(guān)系中有三種最為常用：自頂向下裝配，是指首先完成設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行預(yù)期的裝配，其次在裝配體區(qū)思考零部件，構(gòu)件零部件，創(chuàng)建所需要的零部件模型，最后再拆成便于加工的子零件和單個(gè)可以直接加工的部件模型；自底向上裝配，是最為常見(jiàn)的裝配方法，也是正向思維所要求的，是在完全符合建模思路的裝配過(guò)程，最后生成裝配部件的裝配方法；混合裝配，混合裝配是集結(jié)了上述兩種裝配方法的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，既可以自上向下進(jìn)行，也可以自下向上進(jìn)行的方法，關(guān)鍵是先創(chuàng)建幾個(gè)主要零部件模型，再將其裝配在一起，然后變裝配變?cè)O(shè)計(jì)其他可能的零部件，即為混和裝配【15】【16】。裝配模塊不僅可以是趨于復(fù)雜的零件盒部件變?yōu)橐惑w，實(shí)現(xiàn)整體化、一體化，向更高一級(jí)的產(chǎn)品總裝邁進(jìn)和過(guò)度，同時(shí)可以逆向思維。往往會(huì)由于改變了零件圖而不能及時(shí)自動(dòng)的變更裝配圖，但是在UG這種問(wèn)題不會(huì)出現(xiàn)，因?yàn)樗梢噪S時(shí)解決這種不同步的零件設(shè)計(jì)編輯問(wèn)題。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。具體是通過(guò)部件和部件間的建立的相對(duì)位置和約束來(lái)時(shí)實(shí)現(xiàn)的。幾大部分建立模型如下：貨箱 貨箱回轉(zhuǎn)底座 回轉(zhuǎn)底座吊鉤臂 吊鉤臂 回轉(zhuǎn)體 回轉(zhuǎn)體支腿