第1章 绪论 1
1．1 虚拟样机技术的研究范围 1
1．2 ADAMS软件 2
1．3 虚拟样机技术的相关技术 2
第2章 机械系统的建模和结构分析 4
2．1 机械系统的组成 4
2．2 参考机架 4
2．3 坐标系 4
2．3．1 坐标系 4
2．3．2 确定不同坐标系位置和方向的方法 5
2．4 机械系统的自由度 6
2．4．1 机械系统的自由度 6
2．4．2 计算机械系统自由度时应注意的问题 7
2．5 速度、加速度和角加速度 7
2．6 刚体运动方程 8
第3章 ADAMS软件操作初步 10
3．1 ADAMS软件包 10
3．2 虚拟样机仿真分析基本步骤 10
3．3 启动ADAMS/View程序 12
3．5．1 主工具箱方式 13
3．4 ADAMS/Niew程序屏幕 13
3．5 ADAMS/Niew命令的基本操作 13
3．5．2 命令菜单方式 15
3．5．3 弹出式菜单方式 15
3．5．4 快捷工具栏 16
3．5．5 对话框 16
3．5．6 鼠标的应用 17
3．5．7 使用通配符 18
3．5．8 使用命令窗口和命令浏览器 18
3．6 ADAMS/View数据库 19
3．6．2 打开新数据库 20
3．6．1 ADAMS/View命名层次和规则 20
3．6．3 保存当前数据库 21
3．6．4 后退一步操作 21
3．6．5 取消操作 22
3．6．6 退出ADAMS/View 22
3．7 视图窗口设置 22
3．7．1 选择视图窗口 22
3．7．2 改变窗口中的视图方向 22
3．7．4 移动和旋转视图 23
3．7．3 正侧投影图和透视图 23
3．7．6 缩放视图 24
3．7．5 设置视图中心 24
3．8 显示方式设置 25
3．8．1 设置构件和模型的显示方式 25
3．8．2 设置背景颜色 25
3．8．3 模型显示方式设置 25
3．8．4 设置工作栅格 26
3．8．5 设置图标 26
3．8．7 坐标窗口操作 27
3．8．6 显示视图辅助信息 27
3．8．8 设置屏幕和打印字体 28
3．8．9 保存和重新设置 28
3．9 定义操作环境 29
3．9．1 定义地面坐标系 29
3．9．2 单位设置 30
3．9．3 定义重力 30
3．10 信息管理 31
3．10．1 信息类型 31
3．9．4 指定保存文件位置 31
3．10．2 信息窗口操作 32
3．11 帮助信息 33
3．12 练习 33
4．1．2 几何体坐标系 35
4．1．3 几何体的命名 35
4．1．4 几何建模的准备 35
4．1．1 几何体类型 35
4．1 几何建模预备知识 35
第4章 虚拟样机几何建模 35
4．2 几何建模工具 36
4．3 绘制基本几何形状 37
4．4 简单形体几何建模 38
4．5 复杂形体几何建模 40
4．5．1 连接线段 40
4．5．2 组合形体 40
4．5．3 添加几何体细节结构 41
4．6 修改几何形体 42
4．7 修改构件特性 43
4．7．1 构件特性修改对话框 43
4．7．3 修改初始速度 44
4．7．2 修改构件质量，转动惯量和惯性积 44
4．7．4 修改初始位置和方向 45
4．7．5 设置材料 45
4．7．6 使用特性修改对话框工具图标 46
4．8 练习 46
第5章 约束机构 48
5．1 约束类型 48
5．2 约束工具 48
5．3．1 常用运动副 49
5．3 常用运动副 49
5．3．2 施加齿轮副 50
5．3．3 施加关联副 51
5．3．4 修改运动副 53
5．4 指定约束 53
5．5 凸轮机构 54
5．6 定义机构的运动 57
5．6．1 运动的类型和定义值 57
5．6．2 约束连接的相对运动 58
5．6．3 约束点的运动 59
5．8 练习 60
5．7 约束机构的若干注意点 60
第6章 施加载荷 62
6．1 基本概念 62
6．1．1 定义力的大小和方向 62
6．1．2 调用施加力工具 62
6．1．3 作用力 63
6．2 施加作用力 63
6．2．1 施加单作用力和力矩 63
6．3 柔性连接 65
6．3．1 拉压弹簧阻尼器 65
6．2．2 施加组合作用力 65
6．3．2 扭转弹簧阻尼器 67
6．3．3 轴套力 67
6．3．4 施加无质量梁 68
6．3．5 力场 70
6．4 接触力 71
6．4．1 球-球碰撞 71
6．4．2 施加接触力 71
6．5 练习 73
7．1．2 数组单元 74
7．1．1 数据单元类型 74
7．1 储存和获得数据 74
第7章 ADAMS/View建模的相关技术 74
7．1．3 曲线数据单元 75
7．1．4 样条数据单元 76
7．1．5 矩阵单元 78
7．1．6 字符串数据单元 79
7．2 用系统单元建立方程 80
7．3 编辑样机模型 80
7．3．1 选择对象 80
7．3．2 使用表格编辑器编辑对象 81
7．3．4 移动和旋转对象 82
7．3．3 修改、复制、删除和重新命名对象 82
7．3．5 对象的无效处理 84
7．3．6 建立子系统 84
7．3．7 设置对象外形和颜色 85
7．3．8 亮化对象 85
7．4 管理数据库 85
7．4．1 数据库浏览器 85
7．4．2 样机模型的操作 87
7．4．3 了解模型的有关信息 89
7．4．4 数据库信息窗口操作 90
7．5 使用ADAMS/View的log文件 91
7．6 练习 92
第8章 样机仿真分析及调试 93
8．1 设置仿真分析输出 93
8．1．1 仿真分析输出 93
8．1．2 使用测量功能 94
8．1．3 设置输出要求 96
8．2 检验样机模型 97
8．3．2 交式仿真分析和试验 98
8．3．1 仿真分析和试验工具 98
8．3 样机仿真分析和试验 98
8．3．3 按剧本进行仿真分析和试验 99
8．3．4 管理仿真结果 101
8．4 仿真分析控制参数设置 101
8．4．1 进入设置对话框 101
8．4．2 控制仿真显示 102
8．4．3 设置ADAMS/View输出 102
8．4．4 改变仿真求解设置 102
8．5．1 仿真开始之前的样机调试 104
8．5 调试样机 104
8．5．2 在互交式仿真过程中调试样机 105
8．6 再现仿真结果 106
8．7 产生AVI电影 107
8．8 练习 108
第9章 仿真结果后处理 109
9．1 后处理程序及其基本操作 109
9．1．1 后处理程序 109
9．1．2 后处理程序窗口 109
9．1．3 常用后处理命令 110
9．1．4 页的操作 112
9．1．5 视窗的操作 112
9．1．6 对象结构关系及其特性编辑 112
9．2 重现仿真过程 113
9．2．1 重现仿真过程 113
9．2．2 控制仿真重现过程 114
9．2．3 控制仿真回放的显示方式 115
9．3 绘制仿真结果曲线 116
9．3．1 绘制曲线模式下的控制面板区 116
9．3．2 绘制仿真数据曲线 117
9．3．4 数据曲线自变量轴的选择 118
9．3．5 更新曲线数据 118
9．4 仿真结果曲线的编辑和运算 118
9．4．1 曲线编辑和运算工具 118
9．3．3 添加数据曲线 118
9．4．2 曲线数据的简单数学运算 119
9．4．4 通过数据曲线产生样条函数 120
9．4．5 改变数据点的值 120
9．4．3 数据曲线的积分和微分 120
9．4．6 曲线的统计运算 121
9．4．7 输出绘图数据 122
9．5 仿真结果数据处理 122
9．5．1 过滤曲线数据 122
9．5．2 进行FFT函数操作 123
9．5．3 产生Bode图 126
9．6 设置和修改默认设置 127
9．6．1 绘图参数设置与保存 127
9．6．2 设置仿真回放参数 127
9．6．4 设置曲线默认特性 128
9．6．3 设置颜色 128
9．6．5 设置输入命令文件的方式 129
9．6．6 字体、视图方向和单位的设置 129
9．6．7 指定保存目录 129
9．7 设置和编辑曲线图的图面内容 129
9．7．1 放大和缩小曲线图 129
9．7．2 绘图参数 130
9．7．3 曲线图的布置与编辑 130
9．7．4 修改坐标轴的特性 131
9．7．7 添加和修改标注 133
9．7．5 设置曲线特性 133
9．7．6 修改曲线的符号说明 133
9．7．8 添加辅助线 134
9．8 练习 134
第10章 参数化建模与设计 136
10．1 参数化建模与设计简介 136
10．2 ADAMS/View函数 137
10．2．1 ADAMS/View函数简介 137
10．2．2 进入构造函数对话框 137
10．2．3 构造函数对话框的操作 138
10．2．4 表达式语法 141
10．2．5 设计过程函数 143
10．2．6 运行过程函数 145
10．3 使用参数表达式 146
10．4 参数化点坐标 147
10．5 运动参数化 148
10．5．1 调用参数化运动工具 148
10．5．2 使用f(x)工具 148
10．5．3 使用f(θ)工具 150
10．6．2 产生设计变量 151
10．6 使用设计变量 151
10．6．1 设计变量简介 151
10．6．3 修改设计变量 152
10．6．4 将点定义为设计变量 153
10．7 练习 153
第11章 样机的参数化分析 154
11．1 参数化分析简介 154
11．1．1 设计研究 154
11．1．2 试验设计 154
11．1．3 优化分析 155
11．2．1 控制变量的变化值 156
11．2 参数化分析准备工作 156
11．2．2 测量目标对象的性能 157
11．2．3 产生的优化分析约束 159
11．2．4 产生仿真分析剧本 159
11．2．5 确保分析结果正确 160
11．3 运行参数化分析 160
11．3．1 开始设计研究、试验设计和优化设计 160
11．3．2 完成设计研究 161
11．3．3 完成试验设计 161
11．3．4 完成优化分析 162
11．4 检查参数化分析结果 163
11．4．1 保存参数化分析结果 164
11．4．2 删除参数化分析结果 164
11．4．3 绘制参数化分析结果曲线 164
11．4．4 产生表格 165
11．4．5 更新设计变量值 166
11．5 从参数化分析结果中产生响应面 167
11．5．1 响应面技术简介 167
11．5．2 产生响应面 167
11．5．4 对响应面进行注释 169
11．5．3 分析响应面结果 169
11．5．5 输出响应面 170
11．5．6 优化响应面 170
11．6 参数化分析控制参数设置 171
11．7 练习 172
第12章 仿真数据的输入和输出 174
12．1 输入和输出文件类型 174
12．2 输入和输出ADAMS/Solver文件 175
12．2．1 输入和输出ADAMS/Solver语句文件 175
12．2．2 输入和输出ADAMS/Solver分析文件 177
12．3．1 产生命令文件 178
12．3 输入和输出ADAMS/View命令文件 178
12．3．2 输入ADAMS/View命令文件 179
12．3．3 输出ADAMS/View命令文件 180
12．4 输入实验数据 180
12．5 有限元分析载荷输出 181
12．6 CAD文件的输入和输出 183
12．6．1 ADAMS/Exchange模块 183
12．6．2 输入CAD图形文件 184
12．6．3 输出CAD图形文件 185
13．2．1 构造控制模块的基本步骤 187
13．2 使用控制工具箱 187
第13章 机电一体化系统仿真 187
13．1 机电一体化系统仿真分析简介 187
13．2．2 控制模块类型 188
13．2．3 产生控制模块 189
13．2．4 检验控制模块的连接关系 190
13．3 使用ADAMS/Controls控制模块 190
13．3．1 ADAMS/Controls求解基本步骤 190
13．3．2 启动ADAMS/Controls模块 192
13．3．3 构造ADAMS机械系统样机模型 192
13．3．4 确定ADAMS的输入和输出 194
13．3．5 控制系统建模 197
13．3．6 机电系统联合仿真分析 200
13．3．7 设置仿真参数 203
第14章 虚拟样机设计和试验分析实例 205
14．1 曲柄滑块机构分析 205
14．1．1 启动ADAMS/View程序 205
14．1．2 检查和设置建模基本环境 206
14．1．3 几何建模 206
14．1．4 施加约束和力 207
14．1．6 仿真分析后处理 209
14．1．5 对曲柄滑块机构进行仿真分析 209
14．1．7 参数化曲柄滑块机构 212
14．1．8 产生测量 213
14．1．9 参数化机构的仿真分析 213
14．1．10 进行设计研究 214
14．1．11 结束仿真分析 216
14．2 闩锁设计 216
14．2．1 启动ADAMS/View设置操作环境 217
14．2．2 初步建模 217
14．2．3 进一步建模 219
14．2．4 仿真分析夹紧机构 220
14．2．5 实验验证 222
14．2．6 模型参数化 223
14．2．7 参数化模型的仿真分析 224
14．2．8 运行设计研究 225
14．2．9 优化设计 226
14．2．10 自动设计过程 228
附录A 设计过程函数 230
附录B 运行过程函数 237