ADAMS 2016虚拟样机技术从入门到精通PDF电子书下载

第1章 ADAMS 2016简介 1

1.1 ADAMS 2016新功能 1

1.2 ADAMS多体系统动力学的建模、分析和计算方法 2

1.2.1 广义坐标的选择 2

1.2.2 多体系统动力学研究状况 2

1.2.3 多体系统建模理论 5

1.2.4 多体系统动力学数值求解 7

1.2.5 计算多刚体系统动力学自动建模 10

1.2.6 多体系统动力学中的刚性问题 10

1.3 ADAMS建模基础 13

1.3.1 参考标架 14

1.3.2 坐标系的选择 14

1.4 ADAMS运动学分析 15

1.4.1 ADAMS运动学方程 15

1.4.2 ADAMS运动学方程的求解算法 16

1.5 ADAMS动力学分析 16

1.5.1 ADAMS动力学方程 16

1.5.2 初始条件分析 20

1.5.3 ADAMS动力学方程的求解 21

1.6 ADAMS静力学及线性化分析 23

1.6.1 静力学分析 23

1.6.2 线性化分析 23

1.7 ADAMS求解器算法介绍 23

1.7.1 ADAMS数值算法简介 23

1.7.2 动力学求解算法介绍 24

1.7.3 坐标缩减的微分方程求解过程算法 25

1.7.4 动力学求解算法特性比较 25

1.7.5 求解器的特点比较 26

1.7.6 刚性问题求解算法选择 27

1.8 本章小结 27

第2章 ADAMS应用基础 28

2.1 设置工作环境 28

2.2 ADAMS的界面 33

2.3 ADAMS的零件库 35

2.4 ADAMS的约束库 37

2.5 ADAMS的设计流程 41

2.6 创建物体 42

2.7 创建约束副 53

2.8 施加力 62

2.9 仿真和动画 65

2.10 输出测量曲线 67

2.11 本章小结 67

第3章 施加载荷 68

3.1 外部载荷的定义 68

3.2 柔性连接 70

3.3 在运动副上添加摩擦力 73

3.4 实例 75

3.4.1 实例一：齿轮接触分析 75

3.4.2 实例二：小车越障柔性连接 77

3.4.3 实例三：射击 80

3.5 本章小结 85

第4章 计算求解与结果后处理 86

4.1 计算求解 86

4.1.1 计算类型 86

4.1.2 验证模型 87

4.1.3 仿真控制 87

4.1.4 传感器 90

4.2 实例一：仿真类型与传感器 91

4.2.1 设计要求 91

4.2.2 建模 91

4.2.3 模型运动初步仿真 96

4.2.4 存储数据文件 96

4.2.5 生成地块及添加约束 96

4.2.6 测量 97

4.2.7 生成传感器 98

4.2.8 模型仿真 99

4.3 ADAMS后处理简介 99

4.3.1 ADAMS/PostProcessor的用途 99

4.3.2 ADAMS/PostProcessor的启动与退出 100

4.3.3 ADAMS/PostProcessor窗口介绍 100

4.4 ADAMS/PostProcessor使用技巧 101

4.4.1 创建任务和添加数据 101

4.4.2 工具栏的使用 102

4.4.3 窗口模式的设置 104

4.4.4 ADAMS/PostProcessor的页面管理 105

4.5 ADAMS/PostProcessor输出仿真结果的动画 105

4.5.1 动画类型 105

4.5.2 加载动画 106

4.5.3 动画演示 106

4.5.4 时域动画的控制 107

4.5.5 频域动画的控制 108

4.5.6 记录动画 109

4.6 ADAMS/PostProcessor绘制仿真结果的曲线图 109

4.6.1 由仿真结果绘制曲线图的类型 109

4.6.2 曲线图的建立 110

4.6.3 曲线图上的数学计算 111

4.7 曲线图的处理 113

4.7.1 曲线数据滤波 113

4.7.2 快速傅立叶变换 114

4.7.3 生成伯德图 114

4.8 实例二：跳板振动分析 115

4.8.1 动力学模型的建立和仿真分析 115

4.8.2 采用ADAMS/PostProcessor建立和设置曲线图 116

4.8.3 采用ADAMS/PostProcessor对曲线图进行操作 118

4.9 实例三：加紧机构仿真后处理 119

4.9.1 细化模型 119

4.9.2 深化设计 125

4.10 本章小结 128

第5章 刚性体建模及仿真分析 129

5.1 建立模型 129

5.2 定义材料属性 130

5.3 重命名部件 131

5.4 施加约束 131

5.4.1 创建固定副 131

5.4.2 创建旋转副 132

5.4.3 创建滑移副 133

5.4.4 柔性约束力 134

5.4.5 施加接触 135

5.5 施加驱动 136

5.5.1 在车轮与车体之间施加旋转驱动 136

5.5.2 在滑移副上施加平移驱动 137

5.6 求解器设置 138

5.7 仿真 139

5.8 后处理分析 139

5.9 实例一：吊车起吊过程分析 141

5.9.1 创建模型 141

5.9.2 定义材料属性 142

5.9.3 重命名部件 142

5.9.4 施加约束 143

5.9.5 施加驱动 145

5.9.6 设置求解器 147

5.9.7 仿真 147

5.9.8 后处理分析 148

5.10 实例二：转盘机构刚体建模及仿真分析 149

5.10.1 创建模型 149

5.10.2 查看约束 149

5.10.3 施加驱动 150

5.10.4 设置求解器 150

5.10.5 仿真 151

5.10.6 后处理分析 151

5.11 实例三：偏转摩天轮多刚体动力学仿真分析 152

5.11.1 导入模型 152

5.11.2 定义材料属性 154

5.11.3 重命名部件 155

5.11.4 渲染模型和布尔运算 155

5.11.5 施加约束 156

5.11.6 施加驱动 158

5.11.7 设置求解器 158

5.11.8 仿真 158

5.11.9 后处理分析 159

5.12 本章小结 160

第6章 刚-柔混合建模 161

6.1 离散柔性连接件 161

6.2 利用有限元程序建立柔性体 162

6.2.1 模态的概念 163

6.2.2 柔性体与刚性体之间的连接 163

6.2.3 柔性体替换刚性体 163

6.3 实例一：模态中性文件的生成及编辑 164

6.3.1 在ADAMS中导入MNF文件 165

6.3.2 编辑柔性体 165

6.4 实例二：铁锤敲击墙壁刚柔碰撞动力学分析 168

6.4.1 建立模型 168

6.4.2 定义材料属性 169

6.4.3 渲染模型 170

6.4.4 施加约束 171

6.4.5 施加载荷 172

6.4.6 检查模型 173

6.4.7 仿真计算 173

6.4.8 柔性体的替换与编辑 173

6.4.9 仿真计算 174

6.4.10 后处理 175

6.5 实例三：钟摆机构刚体离散及动力学分析 176

6.5.1 创建模型 176

6.5.2 施加约束和驱动 177

6.5.3 仿真 178

6.5.4 创建柔性离散连杆 179

6.5.5 创建刚-柔体间的约束和驱动 179

6.5.6 仿真 181

6.5.7 后处理 181

6.6 本章小结 183

第7章 多柔体动力学仿真 184

7.1 多柔体系统及工程背景 184

7.2 多柔体系统动力学的突出问题 185

7.3 实例一：连杆机构柔体动力学仿真分析 186

7.3.1 创建模型 186

7.3.2 柔性化连杆机构 188

7.3.3 施加约束和驱动 191

7.3.4 仿真 191

7.3.5 后处理 191

7.4 实例二：风力发电机建模及风载仿真分析 193

7.4.1 导入并编辑模型 193

7.4.2 驱动 195

7.4.3 仿真 195

7.4.4 后处理 196

7.5 本章小结 198

第8章 机电一体联合仿真 199

8.1 机电一体化系统仿真分析简介 199

8.2 ADAMS/View控制工具栏 200

8.2.1 ADAMS中建立控制器的方法 200

8.2.2 使用ADAMS/View中的控制工具栏 200

8.2.3 控制模块类型 201

8.2.4 产生控制模块 202

8.2.5 检验控制模块的连接关系 202

8.3 实例一：雷达机构的机电联合仿真 202

8.3.1 ADAMS/Controls求解基本步骤 203

8.3.2 启动ADAMS/Controls模块 203

8.3.3 构造ADAMS机械系统样机模型 204

8.3.4 确定ADAMS的输入和输出 207

8.3.5 控制系统建模 210

8.3.6 机电系统联合仿真分祈 215

8.4 实例二：滚动球体机电联合仿真分析 216

8.4.1 打开以及浏览模型 216

8.4.2 创建控制系统 217

8.4.3 创建传感器信号 219

8.4.4 创建激励信号 219

8.4.5 编辑控制系统 220

8.4.6 用信号管理器连接信号 220

8.4.7 输出面板 222

8.4.8 创建MATLAB控制系统 222

8.5 本章小结 224

第9章 ADAMS与其他软件接口 225

9.1 三维建模软件与ADAMS 225

9.1.1 Pro/E与ADAMS之间的数据传递 225

9.1.2 Solidworks与ADAMS之间的数据传递 226

9.2 UG与ADAMS之间的数据交换 226

9.2.1 UG与ADAMS共同支持的数据格式 226

9.2.2 实例：UG与ADAMS双向数据交换 227

9.3 本章小结 233

第10章 ADAMS参数化建模及优化设计 234

10.1 ADAMS参数化建模简介 234

10.2 实例一：参数化建模应用 235

10.2.1 双摆臂独立前悬架拓扑结构 235

10.2.2 系统环境设置 235

10.2.3 双摆臂独立前悬架参数化建模 236

10.3 实例二：前悬架机构优化设计分析 241

10.3.1 参数化分析的准备 241

10.3.2 设计研究 244

10.3.3 试验设计 249

10.3.4 结果分析 256

10.4 本章小结 257

第11章 ADAMS振动分析 258

11.1 振动分析模块简介 258

11.2 实例一：刚性体卫星振动分析 258

11.2.1 建立模型 258

11.2.2 仿真模型 259

11.2.3 建立输入通道 260

11.2.4 建立运动学输入通道和激振器 263

11.2.5 建立输出通道 264

11.2.6 测试模型 265

11.2.7 验证模型 266

11.2.8 精化模型 270

11.2.9 优化模型 272

11.3 实例二：柔性体卫星振动分析 274

11.3.1 建立模型 274

11.3.2 仿真模型 275

11.3.3 建立输入通道 276

11.3.4 建立运动学输入通道和激振器 278

11.3.5 建立输出通道 280

11.3.6 测试模型 280

11.3.7 验证模型 281

11.3.8 精化模型 285

11.3.9 优化模型 287

11.4 实例三：火车转向架振动分析 289

11.4.1 建立模型 289

11.4.2 仿真模型 290

11.4.3 定义设计变量 291

11.4.4 建立输入通道 292

11.4.5 建立输出通道 293

11.4.6 测试模型 293

11.4.7 后处理 293

11.5 本章小结 296

第12章 耐久性分析 297

12.1 耐久性简介 297

12.2 实例一：气缸-曲轴系统耐久性分析 297

12.2.1 导入并熟悉模型 298

12.2.2 约束 298

12.2.3 驱动 298

12.2.4 加载耐久性模块 299

12.2.5 仿真 299

12.2.6 后处理 300

12.3 实例二：斜面拉伸耐久性分析 305

12.3.1 导入并熟悉模型 305

12.3.2 倾斜 306

12.3.3 建立约束 307

12.3.4 创建载荷 307

12.3.5 加载耐久性模块 308

12.3.6 仿真 308

12.3.7 后处理 309

12.4 实例三：悬臂梁耐久性分析 311

12.4.1 创建模型 311

12.4.2 查看模型信息 312

12.4.3 施加约束 313

12.4.4 施加载荷 314

12.4.5 加载耐久性模块 314

12.4.6 仿真 315

12.4.7 重新单向力定义函数 315

12.4.8 重新仿真 316

12.4.9 后处理 316

12.5 本章小结 323

第13章 ADAMS二次开发 324

13.1 定制用户界面 324

13.1.1 定制菜单 326

13.1.2 定制对话框 331

13.2 宏命令的使用 335

13.2.1 创建宏命令 335

13.2.2 在宏命令中使用参数 337

13.3 循环命令和条件命令 340

13.3.1 循环命令 340

13.3.2 条件命令 342

13.4 本章小结 344

第14章 ADAMS模型语言及仿真控制语言 345

14.1 ADAMS的主要文件介绍 345

14.2 ADAMS/Solver模型语言 346

14.2.1 ADAMS/Solver模型语言分类及其语法介绍 346

14.2.2 模型文件的开头与结尾 348

14.2.3 惯性单元 348

14.2.4 几何单元 349

14.2.5 约束单元 352

14.2.6 力元 354

14.2.7 系统模型单元 357

14.2.8 轮胎单元 358

14.2.9 数据单元 360

14.2.10 分析参数单元 361

14.2.11 输出单元 363

14.3 ADAMS/Solver命令及仿真控制文件 364

14.3.1 ADAMS/Solver命令结构及分类 364

14.3.2 创建ADAMS/Solver仿真控制文件 371

14.4 本章小结 372

第15章 ADAMS用户子程序 373

15.1 ADAMS用户子程序简介 373

15.1.1 用户子程序的种类 373

15.1.2 子程序的使用 375

15.2 常用ADAMS用户子程序简介 377

15.2.1 使用GFOSUB用户子程序实例 377

15.2.2 常用用户定义子程序及实例 379

15.3 功能子程序 386

15.3.1 功能子程序概述 386

15.3.2 功能子程序SYSARY和SYSFNC 387

15.4 本章小结 390

第16章 车辆仿真与设计 391

16.1 创建悬吊系统 391

16.1.1 创建悬吊和转向系统 392

16.1.2 定义车辆参数 393

16.1.3 后处理 394

16.1.4 推力分析 395

16.1.5 仿真结果绘图 396

16.1.6 悬吊系统与转向系统的修改 398

16.1.7 修改后的系统模型分析 398

16.1.8 分析结果 399

16.2 弹性体对悬吊和整车装配的影响 400

16.2.1 创建悬吊装配 400

16.2.2 创建弹性体 401

16.3 包含弹性体的整车装配 402

16.4 本章小结 405

第17章 ADAMS/VIEW及ADAMS/SOLVER函数 406

17.1 函数类型及建立 406

17.1.1 建立表达式模式下的函数 406

17.1.2 建立运行模式下的函数 406

17.2 ADAMS/View设计函数 407

17.2.1 数学函数 407

17.2.2 位置／方向函数 408

17.2.3 建模函数 409

17.2.4 矩阵／数组函数 410

17.2.5 字符串函数 412

17.2.6 数据库函数 412

17.2.7 GUI函数组 413

17.2.8 系统函数组 413

17.3 ADAMS/View运行函数及ADAMS/Solver函数 413

17.3.1 位移函数 414

17.3.2 速度函数 414

17.3.3 加速度函数 415

17.3.4 接触函数 415

17.3.5 样条差值函数 415

17.3.6 约束力函数 415

17.3.7 合力函数 416

17.3.8 数学函数 416

17.3.9 数据单元 416

17.4 函数应用实例 416

17.4.1 定义不同形式的驱动约束 417

17.4.2 定义和调用系统状态变量 418

17.4.3 度量或请求的定义和调用 419

17.5 本章小结 419

附录 ADAMS的使用技巧 420

参考文献 426