【正文】 虛擬樣機(jī) （ Virtual Prototyping 簡稱 VP） 技術(shù)又稱為機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真技術(shù) ， 是 國際上 20世紀(jì) 80年代 ， 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的 一項(xiàng)計(jì)算機(jī)輔助工程 （ CAE） 技術(shù) 。 ? 虛擬樣機(jī) 國內(nèi)外虛擬樣機(jī)的研究狀況 ? 目前 ， 虛擬樣機(jī)在國內(nèi)外處于發(fā)展階段 , 發(fā)達(dá)國家 非常重視虛擬樣機(jī)技術(shù) ， 它們不但重視虛擬樣機(jī)技術(shù)的研究 ，而且 重視技術(shù)的應(yīng)用 。 ?美國宇航局和波音公司在開發(fā)軍隊(duì)最新最大的航空項(xiàng)目Commanche 時(shí) ， 大 規(guī) 模 使 用 了 虛 擬 樣 機(jī) 技 術(shù) 。 芬蘭 VTT電子公司正在從事消費(fèi)類電子產(chǎn)品的 VP研究 ，己開發(fā)了手機(jī)的虛擬樣機(jī) 。 而且 ， 在虛擬樣機(jī)商業(yè)軟件方面也發(fā)展迅速 ， 成熟的如MDI公司的 ADAMS。陳是 GM Ramp。 ?目前，虛擬仿真效果已為 GM公司每年節(jié)省 4億美元資金投入?？傮w來看，與國外相比還有很大差距。 ? ADAMS是 虛擬樣機(jī)技術(shù)的杰出代表，它 全稱是 Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System， 即機(jī)械系統(tǒng)自動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析系統(tǒng) 。目前已被美國 MSC公司 收購成為 MSC /ADAMS 。 應(yīng)用它可以方便地建立參數(shù)化的實(shí)體模型，并采用多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)原理進(jìn)行仿真計(jì)算。 ? adams簡介 ? adams簡介 應(yīng)用 adams軟件進(jìn)行虛擬樣機(jī)仿真的實(shí)例視頻如下： ★ 飛機(jī)起飛 ★ 汽車碰撞試驗(yàn) ★ 履帶運(yùn)行 ★ 升降臺(tái)性能、行程仿真 ★ 機(jī)械腿仿真 ★ 凸輪位移、速度和加速度軌跡測試 ★ 曲軸應(yīng)力變化分析 ★ 仿真機(jī)器人 2 ? ADAMS 軟件包介紹 ?ADAMS軟件包括 3個(gè)最基本的解題程序模塊： A/View(基本環(huán)境 )、 A/Solver（ 求解器 ） 和 A/PostProcessor(后處理 )。 機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析與仿真要經(jīng)歷物理建模 、 數(shù)學(xué)建模 、 問題求解和結(jié)果后處理幾個(gè)階段 。 抽象之后的物理模型是計(jì)算多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究對(duì)象 。 數(shù)學(xué)建模是指由物理模型根據(jù)計(jì)算多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論生成數(shù)學(xué)模型，問題求解是通過調(diào)用專門求解器實(shí)現(xiàn)的，求解器對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行解算得到分析結(jié)果。 A/Solver是求解機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)問題的程序。完成仿真分析后，又會(huì)自動(dòng)回到 A/View操作界面，因此一般的工程人員可以將 A/Solver看成是一個(gè)“黑匣子”，不需要知道 ADAMS內(nèi)部的運(yùn)行，只要熟悉 A/ View的操作界面就可以了。后處理器一般都提供了曲線顯示、曲線運(yùn)算和動(dòng)畫顯示功能。 A/PostProcessor具有很強(qiáng)的后處理功能，可以回放各種仿真結(jié)果，可以繪制曲線， 還有它可以對(duì)仿真分析曲線進(jìn)行一些數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)計(jì)算；可以輸入試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制試驗(yàn)曲線，同仿真結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較；可以進(jìn)行分析結(jié)果曲線圖的各種編輯。 通過簡便的圖標(biāo)菜單功能， A／ View、提供了一個(gè)直觀的、強(qiáng)有力的建模造型和分析機(jī)械系統(tǒng)模型的環(huán)境；具有組裝、分析和動(dòng)態(tài)顯示以及同一模型在不同的參數(shù)、不同的環(huán)境下動(dòng)態(tài)變化的能力；強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能和靈活方便的輸出形式，而且可對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行編輯。 分析類型包括運(yùn)動(dòng)學(xué) 、 靜力學(xué)和完全非線性動(dòng)力學(xué)分析 ，而且可進(jìn)行多剛體和多柔性體的分析 。 通過使用函數(shù)表達(dá)式和用戶自定義程序 ， 可以使ADAMS很容易適用于特殊應(yīng)用 。 允許用戶集成自己的程序， ADAMS通過 FORTRAN 、 C、 C＋＋等語言的程序與用戶接口程序進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，進(jìn)入 ADAMS求解器，可從求解器中輸出數(shù)據(jù)。如 ADAMS／ IGES可將 CAD中的實(shí)體模型轉(zhuǎn)到 ADAMS的模型中。 ? ADAMS軟件仿真分析的基本步驟 樣機(jī)建模 創(chuàng)建構(gòu)件 施加約束 施加載荷 仿真分析 測量特性 仿真輸出 動(dòng)畫播放 樣機(jī)驗(yàn)證 輸入測試數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)曲線比較 與試驗(yàn)結(jié) 果一致？ 完善模型 否 增加摩擦力，改進(jìn)載荷函數(shù)； 定義柔性物體和連接； 定義控制 重復(fù)仿真 添加模塊參數(shù) 定義設(shè)計(jì)變量 優(yōu)化分析 進(jìn)行設(shè)計(jì)敏感度研究 進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)研究 進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)研究 設(shè)計(jì)自動(dòng)化 創(chuàng)建自定義菜單 創(chuàng)建自定義對(duì)話框 創(chuàng)建建模操作宏 ? ADAMS軟件 在 工程應(yīng)用事例 ? 工程領(lǐng)域 應(yīng) 用 ? 航空航天 發(fā)射系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究 制導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和研究 彈道和姿態(tài)動(dòng)力學(xué) 模擬零重量和微重量環(huán)境 雷達(dá) /人造衛(wèi)星設(shè)計(jì)軌道 碎石和微隕石碰撞分析 模擬飛船連接和俘獲順序 汽車工程 懸架設(shè)計(jì)