ADAMS 2012虚拟样机技术从入门到精通PDF电子书下载

第1章 ADAMS 2012简介 1

1.1 ADAMS 2012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 6

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（Stiff）问题 10

1.3 ADAMS建模基础 14

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 17

1.5.1 ADAMS动力学方程 17

1.5.2初始条件分析 20

1.5.3 ADAMS动力学方程的求解 22

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 24

1.7 ADAMS求解器算法介绍 24

1.7.1 ADAMS数值算法简介 24

1.7.2动力学求解算法介绍 25

1.7.3坐标缩减的微分方程求解过程算法 26

1.7.4动力学求解算法特性比较 26

1.7.5求解器的特点比较 27

1.7.6刚性问题求解算法选择 28

1.8本章小结 28

第2章 ADAMS应用基础 29

2.1设置工作环境 29

2.2 ADAMS的界面 34

2.3 ADAMS的零件库 36

2.4 ADAMS的约束库 38

2.5 ADAMS的设计流程 42

2.6创建物体 43

2.7创建约束副 55

2.8施加力 65

2.9仿真和动画 68

2.10输出测量曲线 70

2.11本章小结 70

第3章 施加载荷 71

3.1外部载荷的定义 71

3.2柔性连接 73

3.3在运动副上添加摩擦力 76

3.4实例 78

3.4.1实例一：齿轮接触分析 78

3.4.2实例二：小车越障柔性连接 80

3.4.3实例三：射击 83

3.5本章小结 88

第4章 计算求解与结果后处理 89

4.1计算求解 89

4.1.1计算类型 89

4.1.2验证模型 90

4.1.3仿真控制 90

4.1.4传感器 94

4.2实例一：仿真类型与传感器 95

4.2.1设计要求 95

4.2.2建模 96

4.2.3模型运动初步仿真 100

4.2.4存储数据文件 101

4.2.5生成地块及添加约束 101

4.2.6测量 102

4.2.7生成传感器 103

4.2.8模型仿真 104

4.3 ADAMS后处理简介 104

4.3.1 ADAMS/PostProcessor的用途 104

4.3.2 ADAMS/PostProcessor的启动与退出 105

4.3.3 ADAMS/PostProcessor窗口介绍 105

4.4 ADAMS/PostProcessor使用技巧 106

4.4.1创建任务和添加数据 106

4.4.2工具栏的使用 108

4.4.3窗口模式的设置 110

4.4.4 ADAMS/PostProcessor的页面管理 110

4.5 ADAMS/PostProcessor输出仿真结果的动画 111

4.5.1动画类型 111

4.5.2加载动画 111

4.5.3动画演示 112

4.5.4时域动画的控制 112

4.5.5频域动画的控制 113

4.5.6记录动画 114

4.6 ADAMS/PostProcessor绘制仿真结果的曲线图 115

4.6.1由仿真结果绘制曲线图的类型 115

4.6.2曲线图的建立 115

4.6.3曲线图上的数学计算 117

4.7曲线图的处理 118

4.7.1曲线数据滤波 119

4.7.2快速傅立叶变换 120

4.7.3生成伯德图 120

4.8实例二：跳板振动分析 121

4.8.1动力学模型的建立和仿真分析 121

4.8.2采用ADAMS/PostProcessor建立和设置曲线图 122

4.8.3采用ADAMS/PostProcessor对曲线图进行操作 124

4.9实例三：加紧机构仿真后处理 125

4.9.1细化模型 125

4.9.2深化设计 131

4.10本章小结 134

第5章 刚性体建模及仿真分析 135

5.1模型的建立 135

5.2定义材料属性 136

5.3重命名部件 137

5.4施加约束 137

5.4.1创建固定副 137

5.4.2创建旋转副 138

5.4.3创建滑移副 140

5.4.4柔性约束力 140

5.4.5施加接触 141

5.5施加驱动 143

5.5.1车轮与车体之间施加旋转驱动 143

5.5.2在滑移副上施加平移驱动 143

5.6求解器设置 144

5.7仿真 145

5.8后处理分析 146

5.9实例一：吊车起吊过程分析 147

5.9.1创建模型 147

5.9.2定义材料属性 148

5.9.3重命名部件 149

5.9.4施加约束 149

5.9.5施加驱动 152

5.9.6求解器设置 154

5.9.7仿真 154

5.9.8后处理分析 155

5.10实例二：转盘机构刚体建模及仿真分析 156

5.10.1模型的建立 156

5.10.2查看约束 156

5.10.3施加驱动 157

5.10.4求解器设置 158

5.10.5仿真 158

5.10.6后处理分析 159

5.11实例三：偏转摩天轮多刚体动力学仿真分析 159

5.11.1导入模型 159

5.11.2定义材料属性 161

5.11.3重命名部件 162

5.11.4渲染模型和布尔运算 163

5.11.5施加约束 163

5.11.6施加驱动 165

5.11.7求解器设置 166

5.11.8仿真 166

5.11.9后处理分析 167

5.12本章小结 169

第6章 刚-柔混合建模 170

6.1离散柔性连接件 170

6.2利用有限元程序建立柔性体 171

6.2.1模态的概念 172

6.2.2柔性体与刚性体之间的连接 172

6.2.3柔性体替换刚性体 172

6.3实例一：模态中性文件的生成及编辑 173

6.3.1在ADAMS中导入MNF文件 174

6.3.2编辑柔性体 174

6.4实例二：铁锤敲击墙壁刚柔碰撞动力学分析 178

6.4.1建立模型 178

6.4.2定义材料属性 178

6.4.3渲染模型 179

6.4.4施加约束 180

6.4.5施加载荷 181

6.4.6检查模型 182

6.4.7仿真计算 182

6.4.8柔性体的替换与编辑 182

6.4.9仿真计算 184

6.4.10后处理 184

6.5实例三：钟摆机构刚体离散及动力学分析 185

6.5.1创建模型 185

6.5.2施加约束和驱动 186

6.5.3仿真 188

6.5.4创建柔性离散连杆 188

6.5.5创建刚-柔体间的约束和驱动 189

6.5.6仿真 191

6.5.7后处理 191

6.6本章小结 193

第7章 多柔体动力学仿真 194

7.1多柔体系统及工程背景 194

7.2多柔体系统动力学的几个突出的问题 196

7.3实例一：连杆机构柔体动力学仿真分析 196

7.3.1创建模型 196

7.3.2柔性化连杆机构 199

7.3.3施加约束和驱动 201

7.3.4仿真 201

7.3.5后处理 202

7.4实例二：风力发电机建模及风载仿真分析 203

7.4.1导入并编辑模型 204

7.4.2驱动 205

7.4.3仿真 206

7.4.4后处理 206

7.5本章小结 209

第8章 机电一体联合仿真 210

8.1机电一体化系统仿真分析简介 210

8.2 ADAMS/View控制工具栏 211

8.2.1 ADAMS中建立控制器的方法 211

8.2.2使用ADAMS/View中的控制工具栏 212

8.2.3控制模块类型 212

8.2.4产生控制模块 213

8.2.5检验控制模块的连接关系 214

8.3实例一：雷达机构的机电联合仿真 214

8.3.1 ADAMS/Controls求解基本步骤 214

8.3.2启动ADAMS/Controls模块 215

8.3.3构造ADAMS机械系统样机模型 215

8.3.4确定ADAMS的输入和输出 218

8.3.5控制系统适模 222

8.3.6机电系统联合仿真分祈 225

8.4实例二：滚动球体机电联合仿真分析 227

8.4.1打开以及浏览模型 227

8.4.2创建控制系统 228

8.4.3创建传感器信号 229

8.4.4创建激励信号 230

8.4.5编辑控制系统 231

8.4.6用信号管理器连接信号 231

8.4.7输出面板 233

8.4.8创建MATLAB控制系统 233

8.5本章小结 235

第9章 ADAMS与其他软件接口 236

9.1三维建模软件与ADAMS 236

9.1.1 Pro/E与ADAMS之间数据传递 236

9.1.2 SOLIDWORKS与ADAMS之间数据传递 237

9.2 UG与ADAMS之间数据交换 238

9.2.1 UG与ADAMS共同支持的数据格式 238

9.2.2实例：UG与ADAMS双向数据交换 238

9.3本章小结 245

第10章 ADAMS参数化建模及优化设计 246

10.1 ADAMS参数化建模简介 246

10.2实例一：参数化建模应用 247

10.2.1双摆臂独立前悬架拓扑结构 247

10.2.2系统环境设置 247

10.2.3双摆臂独立前悬架参数化建模 248

10.3实例二：前悬架机构优化设计分析 254

10.3.1参数化分析的准备 254

10.3.2设计研究 257

10.3.3试验设计 262

10.3.4结果分析 269

10.4本章小结 271

第11章 ADAMS振动分析 272

11.1振动分析模块简介 272

11.2实例一：刚性体卫星振动分析 272

11.2.1建立模型 273

11.2.2仿真模型 274

11.2.3建立输入通道 275

11.2.4建立运动学输入通道和激振器 277

11.2.5建立输出通道 278

11.2.6测试模型 279

11.2.7验证模型 281

11.2.8精化模型 284

11.2.9优化模型 287

11.3实例二：柔性体卫星振动分析 289

11.3.1建立模型 289

11.3.2仿真模型 290

11.3.3建立输入通道 291

11.3.4建立运动学输入通道和激振器 292

11.3.5建立输出通道 294

11.3.6测试模型 295

11.3.7验证模型 296

11.3.8精化模型 299

11.3.9优化模型 302

11.4实例三：火车转向架振动分析 304

11.4.1建立模型 304

11.4.2仿真模型 305

11.4.3定义设计变量 305

11.4.4建立输入通道 306

11.4.5建立输出通道 307

11.4.6测试模型 307

11.4.7后处理 308

11.5本章小结 311

第12章 耐久性分析 312

12.1耐久性简介 312

12.2实例一：气缸-曲轴系统耐久性分析 312

12.2.1导入并熟悉模型 313

12.2.2约束 313

12.2.3驱动 313

12.2.4加载耐久性模块 314

12.2.5仿真 314

12.2.6后处理 315

12.3实例二：斜面拉伸耐久性分析 320

12.3.1导入并熟悉模型 320

12.3.2倾斜 321

12.3.3建立约束 321

12.3.4创建载荷 322

12.3.5加载耐久性模块 322

12.3.6仿真 323

12.3.7后处理 323

12.4实例三：悬臂梁耐久性分析 326

12.4.1创建模型 326

12.4.2查看模型信息 326

12.4.3施加约束 329

12.4.4施加载荷 329

12.4.5加载耐久性模块 330

12.4.6仿真 330

12.4.7重新单向力定义函数 331

12.4.8重新仿真 331

12.4.9后处理 332

12.5本章小结 338

第13章 ADAMS二次开发 339

13.1定制用户界面 339

13.1.1定制菜单 341

13.1.2定制对话框 346

13.2宏命令的使用 350

13.2.1创建宏命令 350

13.2.2在宏命令中使用参数 352

13.3循环命令和条件命令 356

13.3.1循环命令 356

13.3.2条件命令 357

13.4本章小结 359

第14章 ADAMS模型语言及仿真控制语言 360

14.1 ADAMS的主要文件介绍 360

14.2 ADAMS/Solver模型语言 361

14.2.1 ADAMS/Solver模型语言分类及其语法介绍 361

14.2.2模型文件的开头与结尾 363

14.2.3惯性单元 364

14.2.4几何单元 365

14.2.5约束单元 367

14.2.6力元 369

14.2.7系统模型单元 372

14.2.8轮胎单元 373

14.2.9数据单元 375

14.2.10分析参数单元 377

14.2.11输出单元 378

14.3 ADAMS/Solver命令及仿真控制文件 380

14.3.1 ADAMS/Solver命令结构及分类 380

14.3.2创建ADAMS/Solver仿真控制文件 387

14.4本章小结 389

第15章 ADAMS用户子程序 390

15.1 ADAMS用户子程序简介 390

15.1.1用户子程序的种类 390

15.1.2子程序的使用 392

15.2常用ADAMS用户子程序简介 394

15.2.1使用GFOSUB用户子程序实例 394

15.2.2常用用户定义子程序及实例 396

15.3功能子程序 403

15.3.1功能子程序概述 403

15.3.2功能子程序SYSARY和SYSFNC 405

15.4本章小结 408

第16章 车辆仿真与设计 409

16.1创建悬吊系统 409

16.1.1创建悬吊和转向系统 410

16.1.2定义车辆参数 410

16.1.3后处理 411

16.1.4推力分析 412

16.1.5仿真结果绘图 413

16.1.6悬吊系统与转向系统的修改 415

16.1.7修改后的系统模型分析 416

16.1.8分析结果 416

16.2弹性体对悬吊和整车装配的影响 417

16.2.1创建悬吊装配 417

16.2.2创建弹性体 418

16.3包含弹性体的整车装配 419

16.4本章小结 422

第17章 ADAMS/View及ADAMS/Solver函数 423

17.1函数类型及建立 423

17.1.1建立表达式模式下的函数 423

17.1.2建立运行模式下的函数 424

17.2 ADAMS/View设计函数 424

17.2.1数学函数 424

17.2.2位置／方向函数 425

17.2.3建模函数 426

17.2.4矩阵／数组函数 427

17.2.5字符串函数 429

17.2.6数据库函数 429

17.2.7 GUI函数组 430

17.2.8系统函数组 430

17.3 ADAMS/View运行函数及ADAMS/Solver函数 431

17.3.1位移函数 431

17.3.2速度函数 432

17.3.3加速度函数 432

17.3.4接触函数 432

17.3.5样条差值函数 432

17.3.6约束力函数 433

17.3.7合力函数 433

17.3.8数学函数 433

17.3.9数据单元 434

17.4函数应用实例 434

17.4.1定义不同形式的驱动约束 434

17.4.2定义和调用系统状态变量 436

17.4.3度量或请求的定义和调用 437

17.5本章小结 437

附录ADAMS的使用技巧 438

参考文献 444