基于ADAMS软件进行动态仿真分析的一般方法和过程
摘要：
本文通过对相关资料的总结归纳，介绍了虚拟样机的发展现况、ADAMS软件、特点以及利用其进行动态仿真的一般方法和过程。并结合多功能开沟机液压系统进行了建模与仿真分析。
关键词：仿真 ADAMS 优化虚拟样机
1、前言
随着近代科学技术的发展，工程设计的理论、方法和手段都发生了很大的变化。从计算机辅助工程(CAE)的广泛应用，到并行工程(CE)思想的提出与推行，从根本上改变了传统的设计方法，极大地促进了制造业的发展和革命。但与此同时，人们已清楚地认识到：即使系统中的每个零部件都是经过优化的，也不能保证整个系统的性能是良好的，即系统级的优化绝不是系统中各部件优化的简单叠加。于是，由CAX/DFX等技术发展而来，以系统建模、仿真技术为核心的虚拟样机技术(Virtual Prototyping)得到了迅速发展，并正成为各国纷纷研究的新的热点。
虚拟样机技术(Virtual Prototyping Technology)是当前设计制造领域的一项新技术，其应用涉及到汽车制造、工程机械、航空航天、造船、航海、机械电子、通用机械等众多领域。它利用计算机软件建立机械系统的三维实体模型和运动学及动力学模型，分析和评估机械系统的性能，从而为机械产品的设计和制造提供依据。虚拟样机技术可使产品设计人员在各种虚拟环境中真实地模拟产品整体的运动及受力情况，快速分析多种设计方案，进行物理样机而言难以进行或根本无法进行的试验，直到获得系统的最佳设计方案为止。虚拟样机技术的应用贯穿着整个设计过程中，它可以用在概念设计和方案论证中，设计者可以把自己的经验与想象结合在虚拟样机里，让想象力和创造力得到充分地发挥。用虚拟样机替代物理样机，不但可以缩短开发周期而且设计效率也得到了很大的提高。本文以ADAMS为平台，简单说明一下进行虚拟样机的动态仿真分析的一般方法和过程。
2、ADAMS软件简介及特点
ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System)软件，是由美国机械动力公司(Mechanical Dynamics Inc，现已经并入美国MSC公司)开发的最优秀的机械系统动态仿真软件，是目前世界上最具权威性的，使用范围最广的机械系统动力学分析软件，在全球占有率最高。ADAMS软件可以广泛应用于航空航天、汽车工程、铁路车辆及装备、工业机械、工程机械等领域。国外的一些著名大学也开设了介绍ADAMS软件的课程，而将三维CAD软件、有限元软件和虚拟样机软件作为机械专业学生必须了解的工具软件。ADAMS 一方面是机械系统动态仿真软件的应用软件，用户可以运用该软件非常方便地对虚拟样机进行静力学、运动学和动力学分析；另一方面，又是机械系统动态仿真分析开发工具，其开放性的程序结构和多种接口，可以成为特殊行业用户进行特殊类型机械系统动态仿真分析的二次开发工具平台。ADAMS与先进的CAD软件(UG、Pro/ENGINEER)以及CAE软件(ANSYS)可以通过计算机图形交换格式文件相互交换以保持数据的一致性。ADAMS软件支持并行工程环境，节省大量的时间和经费。利用ADAMS软件建立参数化模型可以进行设计研究，试验设计和优化分析，为系统参数化提供了一种高效开发工具。
应用ADAMS进行动态仿真设计的过程如图1所示。
图1
ADAMS软件具有以下特点：
1、利用交互式图形环境和零件库、约束库、力库建立机械系统三维参数化模型。
2、分析类型包括运动学、静力学和准静力学分析，以及线性和非线性动力学分析，包括刚体和柔性体分析。
3、具有先进的数值分析技术和强有力的求解器。使求解快速、准确。
4、具有组装、分析和动态显示不同模型或同一个模型在某一个过程变化的能力，提供多种“虚拟样机”方案。
5、具有一个强大函数库供用户自定义力和运动发生器。
6、具有开放式结构，允许用户集成自己的子程序。
7、自动输出位移、速度、加速度和反作用力曲线，仿真结果显示为动画和曲线图形。
8、可预测系统的性能、运动范围、碰撞、包装、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷。
9、支持同大多数CAD、FEA和控制设计软件包之间的双向通信。
3、应用ADAMS进行虚拟样机设计的一般方法与过程
3.1初始化软件
设置ADAMS/View的工作路径以及工作环境。在新建了项目和新安装了ADAMS后，最好建立一个工作路径，以方便保存。工作环境的设置包括坐标系、工作栅格、单位、重力加速度、图标属性、字体等等。这些要根据模型要求以及个人习惯来设定。
3.2建模
在ADAMS中创建刚性构件有两种方法，一种是利用ADAMS/View提供的建模工具直接创建刚性构件，；另一种是通过ADAMS与其他CAD软件的数据接口，直接导入CAD几何模型，通过适当的编辑可以转换成ADAMS中的刚性构件。对于比较简单的几何模型，可以直接在ADAMS/View中建立，而对于比较复杂的几何模型，则需要在其他CAD软件中建立起装配模型，再导入ADAMS/View中进行一些简单的编辑就可以进行仿真了，其中主要是修改导入模型的材料质量属性。
要模拟系统的真实运动情况，就需要根据实际情况抽象出相应的运动副，并在构件之
间定义运动副。如果希望系统能运动起来，还需要在运动副上添加驱动和载荷，以及在构
件之间施加载荷。
3.3 验证模型
在仿真计算之前，可以对系统的构成、系统的自由度、未定义质量的构件和过约束等情况进行查询，即便是在建立模型的过程中，也可以进行查询，以保证模型的准确性。验证这一过程伴随了建模与仿真的全生命周期，其任务是根据特定的建模目的，考察模型在其任务空间内是否准确地代表了实际系统，主要包括两方面的含义：一是核实概念模型是否正确地描述了原型系统；二是进一步检验模型输入/输出行为是否充分接近原型系统的输入/输出行为。当然，模型验证的目的并不是为了模型系统与原型系统的行为完全一致，而是为了达到特定的方针目的，使模型系统能够一定程度上尽可能复现原型系统的行为。
在仿真的过程中，会遇到各种各样问题，致使仿真失败。其原因是：一方面是由于样机模型错误造成的。在模型的组装、添加约束时所造成的干涉、过约束等原因会导致仿真结果的不收敛，因此，不能完成仿真；另一方面由于仿真参数设置的问题。仿真参数的选择会影响仿真结果，不同的参数甚至会导致结果相差很大。仿真参数具有指导意义，但并完全适用仿真模型。当遇到复杂模型时，有时即使按照标准来选择仿真参数也不能得到满意的结果。究其原因：仿真本身就带有一定相似性，与实际运动还是有一定差距；影响样机仿真的因数是多因素的，简单的几个参数不能完全确定样机的运动状态，只能从大体上来反映实际运动。当仿真结果不是很理想时，就要考虑是否需要调整一下参数。
3.4 完善模型
如果通过了验证，并进行了机械系统初步的仿真分析，就可以继续完善细化模型，在己经建好的模型中增加更加复杂的因素。例如，增加两个物体之间的摩擦力、将刚性体改变为柔性体、添加力函数、定义控制、将刚性约束副替换为弹性连接等，以更好的与实际情况相吻合。总之，在建模过程中，要不断的反复验证修改模型，以使模型更能真实的模拟实际机械系统，为我们后来的分析优化提供可靠基础支持。
3.5 迭代
经过对虚拟机仿真数据的研究，可能会发现虚拟样机还有很多缺点，需要进一步改变设计，这样又要进行一次建模和计算分析的过程，这是一个繁琐的过程。ADAMS提供了对模型进行参数化设计和分析的功能。我们在设计一个虚拟样机时，可以使一些关键的设计参数在一定的范围内进行变化，在仿真过程中进行不同参数值的迭代，并得到不同的数据，通过对这些数据的研究，来确定最优化的参数。要进行参数化设计，就要定义设计变量，并参数化模型。
3.6 优化
接下来就可以进行参数化分析了。ADAMS/View提供的参数化分析功能可以分析设计变量变化对模型性能的影响。在参数化分析过程中，ADAMS/View改变设计参数的值，自动地进行一系列模拟仿真分析，返回得到的分析结果。通过考察分析结果，用户可以研究一个或多个参数变化对模型性能的影响，获得最危险的操作工况和最优化的样机。要进行参数化分析，需要定义目标函数和约束方程。ADAMS/View提供了三种参数分析方法：
(1)设计研究
设计研究是当设计变量中只有一个变量在其变化范围内取不同的值，目标函数的变化情况，此时目标函数只是一个设计变量的函数，其他设计变量不产生变化。通过仿真计算目标函数就会得到一组相应的曲线，通过对比我们就知道以下内容：
①计变量的变化对样机性能的影响。
②设计变量的最佳取值。
③设计变量的灵敏度，即样机有关性能对设计变量的变化的敏感程度。
(2)实验设计
设计研究只有一个设计变量产生变化，而实验研究是研究多个设计变量产生变化，且将多个设计变量的取值成组，研究在设计变量取不同值的可能组合时目标函数的取值情况。
用户指定每一个变量的取值范围或为每一个变量指定一系列离散值，ADAMS/View执行仿真并给出每次仿真的测量结果。使用实验研究方法，可以确定哪个设计变量或设计变量的组合对模型目标量的影响最大。
(3)优化分析
优化分析是ADAMS/View提供的一种复杂的高级分析工具。在优化分析过程中，用户可以设定设计变量的变化范围，并施加一定的限制条件以保证最优化设计处于合理的取值范围内。通常，优化问题可以归结为：在满足设计条件和在指定的变量变化范围内，通过自动地选择设计变量，由分析程序求目标函数的最大值或最小值。与实验设计相比，优化分析更侧重于获得最佳目标值。
3.7 完成仿真
通过以上一系列的仿真分析，可以实现对虚拟样机的相关参数的优化，并获得有关虚拟样机的详细数据，为机械系统的设计提供可靠的依据。
4、利用ADAMS进行液压系统的动态仿真分析的实例
功能开沟机是一种典型的变负载、多工况的机电液一体化产品。其液压系统的动态特性会直接影响整个设备的性能%利用虚拟样机技术的集成化特点。可将各分系统集成为一个大系统进行联合仿真。从而解决机械与液压系统之间的相互影响问题#并可在可视化的环境下观察仿真结果。
4.1 建立系统的可视化模型
多功能开沟机模型包括机械系统模型和液压系统模型，在ADAMS/view下建立机械模型主要是机械实体的创建和约束副的选择，如液压缸机械模型是在一个圆柱体和一个圆柱腔体之间创建一个移动副，模型的材质、密度、质量等均可根据实际情况设定。
所建立的液压挖掘机三维模型图：
4.2 液压回路的构成
液压传动是在原来已有模型基础上添加液压传动回路，并通过液压传动回路中执行元件（液压缸和液压马达），将液压系统的作用力传递到模型。液压回路由液压元件连接构成，建立液压传动系统的过程就是选择相应的液压元件并创建液压元件的过程。
液压传动系统一般由下面5部分组成：
工作介质。工作介质是液压回路中循环流动的液体，是能量的传递者。
(1)动力元件。动力元件是液压系统的动力来源，一般是指液压泵，它将原动机的机械能转换成液压能，给系统提供动力。
(2)控制元件。控制元件是指方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀等，控制工作介质的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和工作机构按要求工作。
(3)执行元件。执行元件将液压能转换为机械能，通常是指液压缸和液压马达。通过执行元件，将液压回路和其他构件联系起来，将执行元件的动力传递给构件，从而驱动构件之间的相对运动。
(4)辅助元件。其他一些必需的元件，如油箱、管件和接头等。
4.3 液压系统可视化模型的建立与仿真
在所建立的液压挖掘机模型的基础上创建一个液压回路，用其提供的动力来驱动模型，使模型产生相应的动作。下面将在模型中的Cylinder和Cylinder_rod两个构件之间通过滑移副Translation_Cylinder创建液压缸，液压缸的作用点是Cylinder构件上的I_Maker 和Cylinder_rod构件上的J_Maker 。其详细步骤如下所示：
1）打开坐标窗口和液压模块的工具栏。单击菜单[View]→[Coordinate Window],打开坐标窗口。
2）加载ADAMS/Hydraulics模块。单击菜单[Tools]→[Plugin Manager],在弹出的插件管理窗口中选择ADAMS/Hydraulics，单击OK按钮后就可以加载ADAMS/Hydraulics模块。
3）设置液压工作环境。单击菜单[Hydraulics]→[Defaults] →[Set]后，弹出设置工作环境的对话框，使用默认值即可。
4）设置工作栅格和视图角。单击菜单[Settings]→[Working Grid],在弹出的工作栅格设置对话框中，将工作栅格的X和Y的尺寸分别设置为0.6和0.4，间距均为0.01，之后单击主工具栏上前视图按钮，调整模型的视图方向，可以根据具体情况，放大或缩小模型。
5）创建工作介质。单击菜单[Hydraulics]→[Create]→[Fluid],弹出创建工作介质的对话框，在Fluid Name输入框中输入Fluid，在Location输入框中单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择[Pick Location],然后在图形区单击点（0.36，0.16，0.0），其他保持默认值，单击OK按钮后，就可以创建工作介质,在图形区同时显示工作介质的图标，如果图标过小，可以放大模型。
6)创建体积容器。单击菜单[Hydraulics]→[Create]→[Volume]→[Tank],弹出创建体积容器对话框，如图2-2所示，在Tank name输入框中输入tank，在Location输入框中用鼠标右键拾取点（0.41，0.17，0.0），在Tank Pressure输入框中输入100，在Fluid Name 输入框中输入已经创建的工作介质的名称fluid。
图2-2 创建体积容器tank
7）创建压力泵。单击菜单[Hydraulics]→[Create]→[Pump/Motor]→[Pressure Source]后，弹出创建压力泵对话框，如图2-3所示，在Pressure Source Name输入框中输入Pressure _Source，在Location输入框中用鼠标右键在图形区拾取点（0.41，0.11，0.0），将Initial Pressure和Pressure Function均设置成1.2E4，在Fluid Name输入框中输入fluid。
图2-3 创建压力泵pressure_source
8）创建三位四通换向阀。单击菜单[Hydraulics]→[Create]→[Valve]→[Directional Control Valve4w3],弹出创建三位四通换向阀的对话框，如图2-4所示，在Directional Control Valve4w3 Name输入框中输入Valve4w3，在Location输入框中用鼠标右键在图形区拾取点（0.38，0.14，0.0），在Control Input Function输入框中输入step(time,0.0,0.0,0.2,1.0)+step(time,0.8,0.0,1.2,-2.0)+step(Time,1.8,0.0,2.0,1.0)，
在A=f(X)页的PA Xlap输入框中输入5.0E-2，在 PB Xlap输入框中输入5.0E-2，在AT Xlap输入框中输入-5.0E-2，在BT Xlap输入框中输入-5.0E-2,在Q=f(A,dp)页的Nom Pressure Drop输入框中输入2000.0，在PA、PB、AT和BT输入框中输入2.0E-3, 在Fluid Name输入框中输入fluid。
图2-4 创建三位四通换向阀valve4w3
9)创建稳压阀。单击菜单[Hydraulics]→[Create]→[Valve]→[Counter Balance Valve4p],弹出创建三位四通换向阀的对话框，如图2-5所示，在Counter Balance Valve4p Name输入框中输入Valve4p，在Location输入框中用鼠标右键在图形区拾取点（0.33，0.14，0.0），在General页的BA Pressure Area Ratio输入框中输入1.0，在XA Pressure Area Ratio输入框中输入3.0，在Q=f(pA)页的A Closing Pressure输入框中输入11000.0，在A1 Pressure输入框中输入11600.0，在A1 Flowrate输入框中输入1.2E-003，在A2 Pressure输入框中输入12100.0，在A2 Flowrate输入框中输入2.4E-003，在BXT Ref Pressure输入框中输入100，在Fluid Name输入框中输入fluid。
图2-5 创建稳压阀valve4p
10）创建单向控制阀。单击菜单[Hydraulics]→[Create]→[Valve]→[ Check Valve2],弹出创建单向控制阀对话框，如图2-6所示,在Check Valve2 Name输入框中输入Valve2，在Location输入框中用鼠标右键在图形区拾取点（0.33，0.11，0.0），在Q=f(dp)页中的AB Closing Pressure Drop 输入框中输入200.0，在AB1 Pressure Drop输入框中输入400.0，在AB1 Flowrate输入框中输入3.0E-3，在AB2 Pressure Drop输入框中输入600，在AB2 Pressure Drop输入框中输入6.0E-3，在Response页的Pressure Step输入框中输入200，在Fluid Name输入框中输入fluid。
图2-6 创建单向控制阀valve2
11)创建液压缸。单击菜单[Hydraulics]→[Create]→[Cylinder]→[Cylinder2],弹出
创建液压缸对话框，如图2-7所示,Cylinder2Name输入框中输入Cylinder2，在Location 输入框中用鼠标右键在图形区拾取点（0.28，0.15，0.0），在I Marker和J Marker输入框中输入I_Marker和J_Marker,在General页的Max Length输入框中输入2.4，在Min Length输入框中输入1.45，在Piston Diameter输入框中输入0.1，在B Rod Diameter 输入框中输入5.0E-2,在B Chamber Initial Pressure输入框中输入100.0，在A Chamber Initial Pressure输入框中输入8500.0，在Flexbility页的Wall Thickness输入框中输入1.0E-2,在Losses页的Coulomb Friction Force输入框中输入0.2，在Piston Seal Friction Coefficient输入框中输入1.0E-4，在Seal Shear Stiffness输入框中输入1000，在Damping Coefficient输入框中输入1，在Fluid Name输入框中输入fluid。
图2-7 创建液压缸cylinder2
12)创建三通接头。单击菜单[Hydraulics]→[Create]→[Volume]→[Junction3],弹出三通接头对话框，如图2-8所示,在junction3 Name输入框中输入junction3_1, 在Location输入框中用鼠标右键在图形区拾取点（0.35，0.14，0.0），在Initial Pressure 输入框中输入8500.0，在Fluid Name输入框中输入fluid。用同样的方法创建另外两个三通接头，位置为（0.3，0.14，0.0）和（0.33，0.16，0.0）,三通接头的体积已经在设
置工作环境对话框中设置过。
图2-8 创建三通接头对话框
13）调整元件的方向。为便于元件之间的相互连接，需要调整构件之间的方向，单击菜单[Hydraulics]→[Toolbox]打开液压模块的工作栏。分别调整工具栏中的相应按钮，再在图形区选择相应的元件，就可以分别逆时针旋转、顺时针、左右翻转或上下翻转元件。
14)连接各元件。一次单击个元件的端口，将各元件连成一个回路。
15）仿真计算。将仿真时间设为2s，步数设为200步，开始仿真。
16）结果后处理。单击F8键进入后处理模块，将Source设置为Objects, Filter选择Force, Object选择Cylinder2, Characteristic选择Cylinder_force或Cylinder_velocity项，单击Add Curves按钮，绘制液压缸A腔和B腔的流量和压力曲线，如下图所示：
4.4 小结
通过对液压传动系统的分析，深入理解液压传动模块ADAMS/Hydraulics可以建立起驱动源来自液压动力的复杂机械系统，并利用ADAMS/Hydraulics模拟出液压传动回路中液压控制元件的控制方案与整个系统之间的动力关系。
5、总结
以上只是对系统进行动态仿真分析的一般方法，对于复杂的系统以及希望对优化有更多要求的，可以进一步进行研究，比如用函数参数化模型、宏操作、优化方法的选择等。本文对基于ADAMS软件进行动态仿真分析的一般方法和过程进行了简单的解释叙述，为使用ADAMS软件的设计者提供一个框架上的参考，由于篇幅的限制，不涉及软件的具体操作，具体操作可以查阅相关的书籍。相信通过在实践中不断的积累，就可以熟练掌握ADAMS。
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液压挖掘机工作装置在ADAMS中的运动 仿真解析 姓名：XXX 部门：XXX 日期：XXX
液压挖掘机工作装置在ADAMS中的运动仿真解析虚拟样机技术在使用过程中为液压挖掘机设计提供了有效的方法 和手段，在使用过程中受到了条件限制，较少的单位会对运行学进行仿真研究，降低了色剂方案可行性。文章基于动力学仿真软件ADAMS建立起了挖掘机工作装置虚拟系统，更好的完成了前期处理工作，使得建模正确性更高。 液压缸顺序工作的运动仿真分析 1.1.基于尺寸确定 当液压的挖掘机工作装置尺寸以及基本结构都确定下来之后，该挖掘机的工作范围也基本确定下来。简单理解就是挖掘机铲斗齿尖轨迹的包络图得以确定。在包括图中，有些部分区间靠近的比较紧密，有的会深入到挖掘机停点底部下，这一个位置虽然还可以挖掘到，但是在挖掘过程中会引起土壤坍塌，从而影响机械运行稳定，使得施工安全性受到影响。在以上动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸运动仿真分析过程中，选择的挖掘机工作顺序和方式一般都是在装置范畴内，这里讲解的顺序指的是，挖掘工作进行时，各个油缸都是根据一定顺序进行收缩或者伸出。例如：挖掘进行时，需要先下降动动臂，再收回斗杆，这个动作完成之后，在使用铲斗进行挖掘。 1.2.顺序工作运动仿真实现的路线 仿真路线是，在斗杆液压缸、动臂液压缸、铲斗液压缸上进行设置，一般在不同的时间段内，它的运动驱动函数都不同，需要进行调节处理，使得各缸在相应的工作极限范围内相互运行，这样就可以获得挖掘机的工作范围。可以在液压缸移动副约束处添加移动驱动，改变运动方式， 第 2 页共 5 页
将其更换成位移运动方式。运动的函数输入时，需要注意相匹配的的STEP函数。对液压缸进行STEP函数值设置时，应该满足运动函数需求。当完成了函数值输入之后，在运行状态下可以启动ADAMS软件的仿真模块。 1.3.仿真过程 当工作面从最初的范围逐渐移动时，一般最初的指的是停机状态下。可以适当的对斗杆、铲斗液压缸进行调整，将其保持在全缩的状态中，逐渐对动臂液压缸拉伸，将其缩小到CD弧线上。这个伸缩过程需要得到弧线支撑，基于保障弧线运动轨迹基础上做好控制工作。其中在进行一次姿态调整之后，作业范围会缩小，而且包络图中的各个点会逐渐深入挖掘机的底部，在这个范围上可以实现挖掘，但是可能出现塌陷实现，导致机械无法正常施工。因此，一般除了有条件的挖沟作业之外进行使用，其他施工一般都不会使用。可以在模型中建立起一个处于回转中心轴的三维坐标，将坐标点确定为（608,.0,0.0,1254.3306），这样就可以测量出方向移动值，可以得出这个位置的位移，这样便可以达到最大高度值，其实这个测量方法比较简单，也比较容易掌握。根据曲线变化得出，从得到的曲线中得出最终的数值，可以查看到最大值，平均值以及最小值等。 工作装置模型的运动学仿真分析 2.1.参数范围 运动学仿真中的参数范围确定一般都包含速度、位移以及加速度，这些参数会有一个变化范围。在进行运动学仿真分析中，需要基于ADAMS/Solver求解，就可以得出代数方程。因此，在进行仿真系统自由度确认时，一般自由度的必须为零。如果这个时候会考虑到物体的惯性 第 3 页共 5 页
液压挖掘机工作装置在ADAMS中的运动仿真解 析参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
液压挖掘机工作装置在ADAMS中的运动仿真解析参考文本 使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 虚拟样机技术在使用过程中为液压挖掘机设计提供了 有效的方法和手段，在使用过程中受到了条件限制，较少 的单位会对运行学进行仿真研究，降低了色剂方案可行 性。文章基于动力学仿真软件ADAMS建立起了挖掘机工 作装置虚拟系统，更好的完成了前期处理工作，使得建模 正确性更高。 液压缸顺序工作的运动仿真分析 1.1.基于尺寸确定 当液压的挖掘机工作装置尺寸以及基本结构都确定下 来之后，该挖掘机的工作范围也基本确定下来。简单理解 就是挖掘机铲斗齿尖轨迹的包络图得以确定。在包括图
中，有些部分区间靠近的比较紧密，有的会深入到挖掘机停点底部下，这一个位置虽然还可以挖掘到，但是在挖掘过程中会引起土壤坍塌，从而影响机械运行稳定，使得施工安全性受到影响。在以上动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸运动仿真分析过程中，选择的挖掘机工作顺序和方式一般都是在装置范畴内，这里讲解的顺序指的是，挖掘工作进行时，各个油缸都是根据一定顺序进行收缩或者伸出。例如：挖掘进行时，需要先下降动动臂，再收回斗杆，这个动作完成之后，在使用铲斗进行挖掘。 1.2.顺序工作运动仿真实现的路线 仿真路线是，在斗杆液压缸、动臂液压缸、铲斗液压缸上进行设置，一般在不同的时间段内，它的运动驱动函数都不同，需要进行调节处理，使得各缸在相应的工作极限范围内相互运行，这样就可以获得挖掘机的工作范围。可以在液压缸移动副约束处添加移动驱动，改变运动方
1起重机的建模和仿真，如下图所示。 1）启动ADAMS 1. 运行ADAMS，选择create a new model; 2. modal name 中命名为lift_mecha; 3. 确认gravity 文本框中是earth normal (-global Y)，units文本框中是MKS；ok 4. 选择setting——working grid，在打开的参数设置中，设置size在X和Y方向均为20 m，spacing在X和Y方向均为1m；ok 5. 通过缩放按钮，使窗口显示所有栅格，单击F4打开坐标窗口。 2）建模 1. 查看左下角的坐标系为XY平面 2. 选择setting——icons下的new size图标单位为1
3. 在工具图标中，选择实体建模按钮中的box按钮 4. 设置实体参数； On ground Length :12 Height:4 Depth:8 5. 鼠标点击屏幕上中心坐标处，建立基座部分 6. 继续box建立Mount座架部件，设置参数： New part Length :3 Height:3 Depth: 3.5 设置完毕，在基座右上角建立座架Mount部件 7. 左键点击立体视角按钮，查看模型，座架Mount不在基座中间，调整座架到基座中间部位：
①右键选择主工具箱中的position按钮图标中的move按钮 ②在打开的参数设置对话框中选择Vector，Distance项中输入3m，实现Mount 移至基座中间位置 ③设置完毕，选择座架实体，移动方向箭头按Z轴方向，Distance项中输入2.25m，完成座架的移动 右键选择座架，在快捷菜单中选择rename，命名为Mount 8. 选择setting—working grid 打开栅格设置对话框，在set location中，选择pick 选择Mount.cm座架质心，并选择X轴和Y轴方向，选择完毕，栅格位于座架中心
曲柄滑块机构的仿真与分析： 图中件1、2、为齿轮，按圆柱建模，其中齿轮2半径350mm、厚度50mm；齿轮1半径150mm、厚度40mm；件3连杆（宽150mm;厚60mm）、件4长方体滑块（长600mm、宽300mm、高400mm），要求整个模型与栅格成对称状态。其中：齿轮1材料密度为7.8 10-3kg/cm2；连杆3质量Q=65kg，惯性矩Ixx=0.132kg.m2，Iyy=6.80kg.m2，Izz=6.91kg.m2；滑块4材料为铝。 绘图步骤简介： 步骤1：启动ADAMS/View程序 1）选择MD Adams>Adams-view MD 2010 2）在打开的对话框中选择create a new model 。 3）选择start in 后在单击，在自己指定的工作目录下新建的一个文件夹，以保存样机模型。 4）在model name栏中输入模型名称：model_lixiang 5）在gravity选项栏中选择earth normal（-global Y）。 6）在units文本框设定为MMKS—mm、kg、N、s、deg 。 7）单击ok按钮。如图：
步骤2：设定建模环境 1）选择settings>working grid，按图所示进行设置工作栅格大小及间距。 2）单击ok按钮，可看到工作栅格已经改变。 3）在主工具箱中选择，显示view控制图标。 4）按F键或在主工具箱中单击，可看到整个工作栅格。 步骤3：样机建模 1、创建设计点 1）在集合建模工具集中，单击点工具图标 2）在主工具箱的选项栏中选择添加到零件上add to ground。 3）在建模视窗中，先点击ground，再选择该点，点击右键，打开修改点对话框，修改坐标为A（-800，-20,20），重复此过程，依次创建点B（-300,0,25）、C（0,0,0）、D（1000,0,0） 2、创建驱动齿轮1 1）在集合建模工具集中，单击圆柱工具图标、。 2）在主工具箱的选项栏中选择新零件new part 3）在长度选项输入40mm、半径选项输入150mm，如图（1）。 4）在建模视窗中，点击点（-800，-20，20），水平拖动鼠标至点的右边点击，创建圆柱体5）旋转圆柱体与屏幕垂直：鼠标放在圆柱体左端附近，点击右键，选择标记点marker菜单，
Matlab与adams联合仿真实例 本实例以matlab为外部控制程序，使用PID算法控制偏心杆的摆动，使偏心杆平衡到指定位置。 1.在adams/view中建立偏心杆模型 图1 偏心杆模型 1)新建模型 如图所示，将Units设置为MMKS。设置自己的Working Directory，这里设置为C:\adams\exercise。点击OK按钮。 图2 新建模型对话框 2)创建连杆 设置连杆参数为Length=400,Width=20,Depth=20,创建如图所示的连杆。 图3 创建连杆 3)创建转动幅 在连杆质心MARKER点处创建转动幅，旋转副的参数设置为1Location和Normal To grid将连杆与大地相连。
图4 创建转动幅 4)创建球体 球体选项设置为Add to part，半径设置为20，单击连杆右侧Marker点，将球体添加到连杆上 图5 创建球体 5)创建单分量力矩 单击Forces>Create a Torque(Single Component)Applied Forces，设置为Space Fixed，Normal to Grid，将Characteristic设置为Constant，勾选Torque并输入0，单击连杆，再点击连杆左侧的Marker点，在连杆上创建一个单分量力矩。 图6 创建单分量力矩
2.模型参数设置 1)创建状态变量 图7 新建状态变量 点击图上所示得按钮，弹出创建状态变量对话框，创建输入状态变量Torque，将Name 修改为.MODEL_1.Torque。 图8 新建输入状态变量Torque 再分别创建状态变量Angel和Velocity（后面所设计控制系统为角度PID控制，反馈变量为Angel，Velocity为Angel对时间求导，不需要变量Velocity，这里设置Velocity是为了展示多个变量的创建）。设置Angel的函数AZ(MARKER_3,MARKER_4)*180/PI，Velocity 的函数为WZ(MARKER_3,MARKER_4)*180/PI。（MARKER_3为连杆上的点，MARKER_4为地面上固定的点）AZ(MARKER_i,MARKER_j)表示MARKER_i绕MARKER_j的Z轴旋转的角度，WZ表示MARKER_i绕MARKER_j的Z轴旋转的角速度。
基于adams的凸轮机构运动仿真 摘要：虚拟样机技术是一种崭新的产品开发技术，其中ADAMS软件是目前最著名的虚拟样机分析软件之一。本文阐述了虚拟样机技术和ADAMS软件的特点及其应用，以凸轮机构为研究对象，对其进行动力学分析。主要运用我们学习过的机械原理等理论知识对机构进行运动学和动力学的相关理论计算；利用ADAMS软件在图形显示方面的优势，采用其基本模块ADAMS/View(界面模块)进行一系列建模、运动分析和动态模拟仿真工作，验证模型的正确性，并对机构在整个周期内的可行性进行计算分析，记录相应信息，输出所需要的位置、速度、加速度等曲线与理论结果比较，充分展现虚拟样机技术的优越性，为虚拟样机技术的深入研究打下基础。 关键词：ADAMS；凸轮机构；运动学分析；仿真 引言 凸轮机构的应用十分广泛，在生产机械中应用凸轮机构可以较容易的实现不同的工作要求。特别是实现间歇式的运动过程！但是，目前对于该类模型的动态仿真很少。本例主要就推程、回程等要求进行预设。力图通过adams实现对该凸轮机构的构建以及后续的仿真，并尝试进行一定的机构优化。 1.研究内容 这里，我主要研究内容为理论凸轮设计在adams中的设计及其动态仿真。后续，根据输出的相应的速度、加速度曲线等将进行一定的设计优化。力图真实还原凸轮机构在设计中的真实过程。 2.工作原理 凸轮机构是由凸轮，从动件和机架三个基本构件组成的高副机构。凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，一般为主动件，作等速回转运动或往复直线运动。通过对凸轮轮廓进行不同的设计，可以实现从动件不同形式的运动。以此来满足机械设计中对于运动的精细控制过程。 3.动力学建模 （1）建模前期准备 情景设想：某公司需要设计一凸轮机构实现对物料的间歇夹紧过程。其给出相应数据如下。 注：其他的暂 不作要求。 （2）设计
ADAMS大作业 姓名：柴猛
学号：20107064 目录 绪论 (1) 模型机构 (2) 模型建立 (3) 约束添
加 (9) 运动添加 (11) 模型仿真 (14) 小结 (17) 参考文献 (17)
绪论 大型旋挖钻机是我国近年来引进、发展的桩工机械, 逐步取代了对环境污染严重、效率低下的其它建筑工程桩孔施工机械。旋挖钻机的钻桅变幅机构对整机布局和操纵稳定性影响很大, 它是实现钻孔位置变化及改变钻桅位置状态的关键部件。钻桅是旋挖钻机主执行机构的重要支撑, 其为钻具、调整机构、加压系统等提供结构支撑, 整个桅杆对于保证整机的正常运行和工作质量起着至关重要的作用。 旋挖钻机主要是运用于灌注桩施工，功能为钻孔。而在当今灌注桩施工中旋挖钻机具有优于其它方式的优点： 1.钻井效率高； 2.成孔质量好； 3.环境污染小。 本文主要是对旋挖钻机的钻桅举升装置进行运动仿真分析。
模型机构 钻桅举升装置主要由钻头，钻杆，变幅机构，桅杆以及油缸组成， 工作过程：对孔，下钻，钻进，提钻，回转，卸土六个主要步骤。 对孔：为了保证钻桅的垂直度，采用了平行四边形平动机构，并结合液压杆及回转机构完成孔的定位； 下钻：由于钻具质量大，应控制其下降速度，将钢丝绳与钻杆通过回转接头连接，采用卷扬提升系统控制钻具的升降；钻进：通过动力头驱动扭矩并传递给钻杆，再由钻杆传递给钻钭以实现钻进；提钻：与下钻具有相同的控制系统和运动过程； 回转：由回转机构完成；卸土：通过卷扬系统和连杆的旋转来完成。
模型建立 把实际模型按比例缩 小 一．底座 因为底座不参与运动分析，所以可以用方块代替底座：
1、将三维模型导出成parasolid格式，在adams中导入parasolid格式的模型，并进行保存。 2、检查并修改系统的设置，主要检查单位制和重力加速度。 3、修改零件名称（能极大地方便后续操作）、材料和颜色。首先在模型界面，使用线框图来修改零件名称和材料。然后，使用view part only来修改零件的颜色。 4、添加运动副和驱动。 注意： 1）添加运动副时，要留意构件的选择顺序，是第一个构件相对于第二个构件运动。 2）对于要添加驱动的运动副，当使用垂直于网格来确定运动副的方向时，一定要注意视图定向是否对，使用右手法则进行判断。若视图定向错了，运动方向就错了，驱动函数要取负。 3）添加运动副时，应尽量使用零件的质心点，此时也应检查零件的质心点是否在其中心。 4）因为在仿真中经常要修改驱动函数，所以应为驱动取一个有意义的名称，一般旋转驱动取为：零件名称_MR1，平移驱动取为：零件名称_MT1。 5）运动副数目很多，且后面用的比较少，所以运动副的名称可以不做修改。对于要添加驱动的运动副，在添加运动副后，应马上添加驱动，以免搞错。 6）添加完运动副和驱动后，应对其进行检查。使用数据库导航器检查运动副和驱动的名称、类型和数量，使用verify model检查自由度的数目，此时要逐个零件进行自由度的检查和计算。 7）进行初步仿真，再次对之前的工作进行验证。因为添加了材料，有重力，但没有定义接触，此时模型会在重力的作用下下掉。若没问题，则进行保存。 5、添加载荷。
6、修改驱动函数。一般使用速度进行定义，旋转驱动记得加d。 7、仿真。先进行静平衡计算，再进行动力学计算。 8、后处理。 具体步骤如下： 1）新建图纸，选择data，添加曲线，修改legend。一般需要线位移，线速度，垂直轮压和水平侧向力的曲线。 2）分析验证，判断仿真结果的正确性（变化规律是否对，关键数值是否对）。 3）截图保存，得出仿真分析结论。
ADAMS行星轮仿真过程详解 1三维建模 使用UG进行三维建模并装配，UG中有齿轮库，可以直接生成齿轮。本例行星齿轮机构各齿轮参数及中心距如表1所示。行星轮与内齿轮各啮合点坐标如表2所示，啮合点坐标将在ADAMS建模时使用。 表1行星齿轮机构各齿轮参数 外齿轮齿顶圆直径 （mm）内齿轮齿顶圆直径 （mm） 行星轮齿顶圆直径 （mm） 内齿轮与行星轮中心距 （mm）200 120 50 80 表2行星轮与内齿轮啮合点坐标 行星轮1与内齿轮 (mm) 行星轮1与外齿轮 (mm) 行星轮2与内齿轮 (mm) 行星轮3与内齿轮 (mm) （0,0,60）(0,0,100) (0.0, -57, -18.5) (0.0, 48.5, -35.3) 将连接杆、内齿轮、外齿轮和行星轮装配到指定位置，装配图如图1所示，三个行星轮相互间夹角为120°。装配完成后导出.xt格式文件，用于ADAMS建模。 图1行星轮机构装配体
2ADAMS建模 1）导入模型。新建ADAMS模型，将.xt格式文件导入到ADAMS模型中。 2）添加运动副 行星轮系所需运动副共有6个，外齿轮与大地间的固定副JOINT_1（外齿轮不动）；连接杆与外齿轮的旋转副JOINT_2，连接杆与内齿轮的旋转副JOINT_3，连接杆与三个行星轮之间的旋转副JOINT_4、JOINT_5、JOINT_6。记住此处一定是各构件和连接杆之间的旋转副，而不能是和大地之间建旋转副，如图2所示，这是后面建齿轮副的必要条件。 图2连接杆与各构件运动副 3）添加齿轮副 分别建立三个行星轮和内齿轮的齿轮副，一个行星轮和外齿轮的齿轮副。齿轮副选择的对象不是部件而是之前建立的旋转副，分别建立JOINT_2和JOINT_4，JOINT_3和JOINT_4，JOINT_3和JOINT_5，JOINT_3和JOINT_6之间的齿轮副。 齿轮副需要啮合点，对啮合点需要建立在两个旋转副共有的部件上，也就是连接杆上，啮合点的位置决定了两个运动副之间的传动比。分别在两两齿轮啮合点处
液压挖掘机工作装置在ADAMS中的运动仿真解析Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. 编订： ___________________ 审核： ___________________ 单位： ___________________
文件编号：KG-A0-4251-95 液压挖掘机工作装置在ADAMS中的 运动仿真解析 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 虚拟样机技术在使用过程中为液压挖掘机设计提 供了有效的方法和手段，在使用过程中受到了条件限 制，较少的单位会对运行学进行仿真研究，降低了色剂 方案可行性。文章基于动力学仿真软件ADAMS建立起 了挖掘机工作装置虚拟系统，更好的完成了前期处理工 作，使得建模正确性更高。 液压缸顺序工作的运动仿真分析 1. 基于尺寸确定 当液压的挖掘机工作装置尺寸以及基本结构都确 定下来之后，该挖掘机的工作范围也基本确定下来。简 单理解就是挖掘机铲斗齿尖轨迹的包络图得以确定。在 包括图中，有些部分区间靠近的比较紧密，有的会深入
到挖掘机停点底部下，这一个位置虽然还可以挖掘到，但是在挖掘过程中会引起土壤坍塌，从而影响机械运行稳定，使得施工安全性受到影响。在以上动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸运动仿真分析过程中，选择的挖掘机工作顺序和方式一般都是在装置范畴内，这里讲解的顺序指的是，挖掘工作进行时，各个油缸都是根据一定顺序进行收缩或者伸出。例如: 挖掘进行时，需要先下降动动臂，再收回斗杆，这个动作完成之后，在使用铲斗进行挖掘。 2?顺序工作运动仿真实现的路线 仿真路线是，在斗杆液压缸、动臂液压缸、铲斗液压缸上进行设置，一般在不同的时间段内，它的运动驱动函数都不同，需要进行调节处理，使得各缸在相应的工作极限范围内相互运行，这样就可以获得挖掘机的工作范围。可以在液压缸移动副约束处添加移动驱动，改变运动方式，将其更换成位移运动方式。运动的函数输入时，需要注意相匹配的的STEP函数。对液压缸进
( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 液压挖掘机工作装置在ADAMS中的运动仿真解析(2021版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes
液压挖掘机工作装置在ADAMS中的运动仿 真解析(2021版) 虚拟样机技术在使用过程中为液压挖掘机设计提供了有效的方法和手段，在使用过程中受到了条件限制，较少的单位会对运行学进行仿真研究，降低了色剂方案可行性。文章基于动力学仿真软件ADAMS建立起了挖掘机工作装置虚拟系统，更好的完成了前期处理工作，使得建模正确性更高。 液压缸顺序工作的运动仿真分析 1.1.基于尺寸确定 当液压的挖掘机工作装置尺寸以及基本结构都确定下来之后，该挖掘机的工作范围也基本确定下来。简单理解就是挖掘机铲斗齿尖轨迹的包络图得以确定。在包括图中，有些部分区间靠近的比较紧密，有的会深入到挖掘机停点底部下，这一个位置虽然还可以挖
掘到，但是在挖掘过程中会引起土壤坍塌，从而影响机械运行稳定，使得施工安全性受到影响。在以上动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸运动仿真分析过程中，选择的挖掘机工作顺序和方式一般都是在装置范畴内，这里讲解的顺序指的是，挖掘工作进行时，各个油缸都是根据一定顺序进行收缩或者伸出。例如：挖掘进行时，需要先下降动动臂，再收回斗杆，这个动作完成之后，在使用铲斗进行挖掘。 1.2.顺序工作运动仿真实现的路线 仿真路线是，在斗杆液压缸、动臂液压缸、铲斗液压缸上进行设置，一般在不同的时间段内，它的运动驱动函数都不同，需要进行调节处理，使得各缸在相应的工作极限范围内相互运行，这样就可以获得挖掘机的工作范围。可以在液压缸移动副约束处添加移动驱动，改变运动方式，将其更换成位移运动方式。运动的函数输入时，需要注意相匹配的的STEP函数。对液压缸进行STEP函数值设置时，应该满足运动函数需求。当完成了函数值输入之后，在运行状态下可以启动ADAMS软件的仿真模块。
ADAMS 柔性体运动仿真分析及运用 焦广发，周兰英 （北京理工大学机械与车辆工程学院100081） 摘要介绍了ADAMS柔性体基本理论及在ADAMS中生成柔性体的几种方法,并构建机械系统仿真模型.通过一个实例验证了ADAMS 柔性体运动仿真分析的实效. 关键词:ADAMS 柔性体运动仿真继电器 Application of ADAMS flexible body kinetic simulation Jiao guangfa Zhou lanying (Beijing institute of technology ,school of mechanical and vehicular engineering , Beijing 100081 ) Abstract Introduced the basic theory of ADAMS flexible body and some methods of adding flexible bodies to a model to study the dynamic characteristics of the mechanical system1,constructed mechanical system simulation model1 Tested the validity of the ADAMS flexible kinematical simulation through an example1. Key words :ADAMS Flexible body Kinetic simulation relay ADAMS全称是机械系统自动动力学分析软件,它是目前世界范围内最广泛使用的多体1系统仿真分析软件,其建模仿真的精度和可靠性在现在所有的动力学分析软件中也名列前茅.机械系统动力学仿真分析是机械设计的重要内容,过去分析时建立的模型,其构件都是属于刚体,在作运动分析时不会发生弹性变形.而实际上,在较大载荷或加、减速的情况下,机构受力后会有较大的变形和位移变化,产生振动.ADAMS的分析对象主要是多刚体,但ADAMS提供了柔性体模块,运用该模块可以实现柔性体运动仿真分析,以弹性体代换刚体,可以更真实地模拟出机构动作时的动态行为,同时还可以分析构件的振动情况[1]. 一、ADAMS柔性体理论及生成柔性体的几种方法 ADAMS柔性模块是采用模态来表示物体弹性的,它基于物体的弹性变形是相对于连接物体坐标系的弹性小变形,同时物体坐标系又是经历大的非线性整体移动和转动这个假设建立的.其基本 基金项目：北京市重点学科建设（XK100070424）；北京理工大学基金（0303E10） 作者简介：焦广发（1982—），男，河北人，硕士，主要研究方向为动力学仿真，有限元分析和表面涂层技术. 思想是赋予柔性体一个模态集,采用模态展开法,用模态向量和模态坐标的线性组合来表示弹性位移,通过计算每一时刻物体的弹性位移来描述其变形运动.ADAMS柔性模块中的柔性体是用离散化的若干个单元的有限个结点自由度来表示物体的无限多个自由度的.这些单元结点的弹性变形可近似地用少量模态的线性组合来表示. ADAMS提供了四种生成柔性体的方法,对于外形简单的构件,可以采用直接生成柔性件的方法,即拉伸模式；对于外形复杂的构件,可以采用先建刚性件, 再进行网格划分的模式, 即构件网格模式(Solid). 1) 拉伸法生成柔性体:首先要确定拉伸中心线,再定义截面半径、单元尺寸、材料属性等,最后定义好柔性体跟其它构件的连接点即外连点,就可以生成柔性体.模型生成柔性件的同时生成模态中性文件,该模态中性文件中包含了柔性件的质量、质心、转动惯量、频率、振型以及对载荷的参数因子等信息.将模型中原有的刚体件上的运动副修改在柔性件上,使柔性件与模型上的其它构件连接起来,同时删除无效的刚性件.这样可以使模型保持原有的自由度,从而实现柔性构件的运动仿真运算.
ADAMS机构分析报告 一题目描述 题目：两个支点和中间法兰盘对夯锤切割次序的控制 图1所示的机构在行程中自动地从一个支点换到另一个支点。 图1 法兰和夯锤组成的切割机换向机构 1.运行情况 如图1中（A）可知，法兰盘被安装在切割机机架的上支点上，而切割夯锤在下支点与法兰盘相连。法兰盘下端连接有法兰支撑活塞，夯锤中间有止推块，下端有刀片。在循环工作开始时，夯锤绕着下支点旋转并用方型刀片切割平板；中间法兰盘的运动受到法兰支撑活塞的限制。在切割后，夯锤停在法兰盘的底部，如图1（B）所示。之后，有切割力作用的夯锤克服了法兰支撑活塞的约束力，并且夯锤绕着上支点转动。从而使得斜向刀刃对平板做斜向切割。 2. 实现的功能 在切割力作用下夯锤开始运动时，由于法兰盘有法兰支撑活塞，法兰盘不转动，夯锤绕下支点转动，用方型刀片切割平板。之后由于夯锤止推块的作用使夯锤停在法兰盘的下端，之后克服了法兰支撑活塞的约束力，并绕上支点转动，从而实现夯锤不要更换刀片即可改变切割方向。 二．^ 三．机构的运动简图及自由度 机构的运动简图如图2、图3所示：
图2 机构的运动简图 图3 机构的三维渲染运动简图 自由度的计算：DOF=∑--i i n n )1(6=2
四．大致确定其运动尺寸 机构的运动尺寸如图4所示： ￥ 图4 转位机构的大致尺寸 四．分析目的 分析机构能否达到题目中描述的运动要求，即夯锤可否绕设计点旋转, 实现在不更换刀片的前提下，改变刀片切割方向。
五．模型描述 图5 机构分析图 1机构的构建 该机构构件数量少，主要由夯锤、中间法兰盘组成，且各组成构件结构简单，利用adams 建模即可完成，无需通过专业CAD建模。 （1）夯锤的建立夯锤结构简单，有多种方法建立，首先建立三个marker点，分别为marker19、marker15、marker2。然后先去工具箱中拉伸命令，设置如图6所示，用点来创建，并选择close，表示选取曲线闭合，之后分别点取marker19、marker15、marker2，点
编号：AQ-JS-06829 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 液压挖掘机工作装置在ADAMS中的运动仿真解析Motion simulation analysis of working device of hydraulic excavator in ADAMS
液压挖掘机工作装置在ADAMS中 的运动仿真解析 使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。 虚拟样机技术在使用过程中为液压挖掘机设计提供了有效的方法和手段，在使用过程中受到了条件限制，较少的单位会对运行学进行仿真研究，降低了色剂方案可行性。文章基于动力学仿真软件ADAMS建立起了挖掘机工作装置虚拟系统，更好的完成了前期处理工作，使得建模正确性更高。 液压缸顺序工作的运动仿真分析 1.1.基于尺寸确定 当液压的挖掘机工作装置尺寸以及基本结构都确定下来之后，该挖掘机的工作范围也基本确定下来。简单理解就是挖掘机铲斗齿尖轨迹的包络图得以确定。在包括图中，有些部分区间靠近的比较紧密，有的会深入到挖掘机停点底部下，这一个位置虽然还可以挖
掘到，但是在挖掘过程中会引起土壤坍塌，从而影响机械运行稳定，使得施工安全性受到影响。在以上动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸运动仿真分析过程中，选择的挖掘机工作顺序和方式一般都是在装置范畴内，这里讲解的顺序指的是，挖掘工作进行时，各个油缸都是根据一定顺序进行收缩或者伸出。例如：挖掘进行时，需要先下降动动臂，再收回斗杆，这个动作完成之后，在使用铲斗进行挖掘。 1.2.顺序工作运动仿真实现的路线 仿真路线是，在斗杆液压缸、动臂液压缸、铲斗液压缸上进行设置，一般在不同的时间段内，它的运动驱动函数都不同，需要进行调节处理，使得各缸在相应的工作极限范围内相互运行，这样就可以获得挖掘机的工作范围。可以在液压缸移动副约束处添加移动驱动，改变运动方式，将其更换成位移运动方式。运动的函数输入时，需要注意相匹配的的STEP函数。对液压缸进行STEP函数值设置时，应该满足运动函数需求。当完成了函数值输入之后，在运行状态下可以启动ADAMS软件的仿真模块。
起重机的建模和仿真，如下图所示。 1）启动ADAMS 1. 运行ADAMS，选择create a new model; 2. modal name 中命名为lift_mecha; 3. 确认gravity 文本框中是earth normal (-global Y)，units文本框中是MKS；ok 4. 选择setting——working grid，在打开的参数设置中，设置size在X和Y方向均为20 m，spacing在X和Y方向均为1m；ok 5. 通过缩放按钮，使窗口显示所有栅格，单击F4打开坐标窗口。 2）建模 1. 查看左下角的坐标系为XY平面 2. 选择setting——icons下的new size图标单位为1 3. 在工具图标中，选择实体建模按钮中的box按钮 4. 设置实体参3.53.数；
On ground Length :12 Height:4 Depth:8 5. 鼠标点击屏幕上中心坐标处，建立基座部分 6. 继续box建立Mount座架部件，设置参数： New part Length :3 Height:3 Depth: 3.5 设置完毕，在基座右上角建立座架Mount部件 7. 左键点击立体视角按钮，查看模型，座架Mount不在基座中间，调整座架到基座中间部位： ①右键选择主工具箱中的position按钮图标中的move按钮
②在打开的参数设置对话框中选择Vector，Distance项中输入3m，实现Mount 移至基座中间位置 ③设置完毕，选择座架实体，移动方向箭头按Z轴方向，Distance项中输入2.25m，完成座架的移动 右键选择座架，在快捷菜单中选择rename，命名为Mount 8. 选择setting—working grid 打开栅格设置对话框，在set location中，选择pick 选择Mount.cm座架质心，并选择X轴和Y轴方向，选择完毕，栅格位于座架中心 选择主工具箱中的视角按钮，观察视图
英文资料翻译：ADAMS/View使用入门 浏览我们的WWW地址 https://www.doczj.com/doc/2c8840766.html,
第一章弹簧挂锁设计问题介绍 总论 本指导教程将向你介绍如何运用机械系统动力学分析仿真软件ADAMS/View解决工程问题。我们假定你会循序渐进地学习本指导教程,因此在起始阶段我们会给予你较多的指导,伴随着你的进步，这样的指导就会逐渐减少。如果你不想按照既定的顺序学习，那么你也可以在不同的地方将命令文件输入到ADAMS/View中，并且从那里开始学习。但如果这样，你会为了一些最基本的概念而不得不去参阅初始几章。 在每章的开始只要见到溶入标志，就可以找到该输入的文件名。 本章包括以下内容： 你将学习的内容 你将创建的模型 你将学习的内容 本指导教程将引导你进行如图1所示的设计步骤。无论你在什么时候使用ADAMS/View来创建和测试模型，你都须遵循以下七个基本步骤： 1、创建一个包括运动件、运动副、柔性连接和作用力等在内的机械系统模 型； ２、通过模拟仿真模型在实际操作过程中的动作来测试所建模型； ３、通过将模拟仿真结果与物理样机试验数据对照比较来验证所设计的方案； ４、细化模型，使你的仿真测试数据符合物理样机试验数据； ５、深化设计，评估系统模型针对不同的设计变量的灵敏度； ６、优化设计方案，找到能够获得最佳性能的最优化设计组合； ７、使各设计步骤自动化，以便你能迅速地测试不同的设计可选方案。
●你将建造的模型 本指导教程将通过建立一个弹簧挂锁模型教你如何使用ADAMS/View。在与Houston的Manned Spacecraft Center签订的一份合同中，North American Aviation,Inc. 的Earl V. Holman发明了一个挂锁模型，它能够将运输集装箱的两部分夹紧在一起，由此而产生了该弹簧挂锁的设计问题。该模型共有十二个，在Apollo登月计划中，它们被用来夹紧登月仓和指挥服务仓。 其物理样机模型如图2所示，虚拟样机模型如图3所示。 ●设计要求： 1能产生至少800N的夹紧力。 2手动夹紧，用力不大于80N。 3手动松开时做功最少。 4必须在给定的空间内工作。 5有震动时，仍能保持可靠夹紧。 ●弹簧挂锁模型的工作原理 在POINT_4处下压操作手柄(handle)，挂锁就能够夹紧。下压时，曲柄(pivot)绕POINT_1顺时针转动，将钩子(hook)上的POINT_2向后拖动，此时，连杆(slider)上的POINT_5向下运动。当POINT_5越过POINT_6和POINT_3的连线后，夹紧力达到最大值。POINT_5应该在POINT_3和POINT_6连线的下方移动，直到操作手柄(handle)停在钩子(hook)上部。这样使得夹紧力接近最大值，但只需一个较小的力就可以打开挂锁。 根据对挂锁操作过程的描述可知，POINT_1与POINT_6的相对位置对于保证挂锁满足设计要求是非常重要的。因此，在建立和测试模型时，你可以通过改变这两点之间的相对位置来研究它们对设计要求的影响。
ADAMS大作业 姓名：柴猛 学号：20107064
目录 绪论 (1) 模型机构 (2) 模型建立 (3) 约束添加 (9) 运动添加 (11) 模型仿真 (14) 小结 (17) 参考文献 (17)
绪论 大型旋挖钻机是我国近年来引进、发展的桩工机械,逐步取代了对环境污染严重、效率低下的其它建筑工程桩孔施工机械。旋挖钻机的钻桅变幅机构对整机布局和操纵稳定性影响很大,它是实现钻孔位置变化及改变钻桅位置状态的关键部件。钻桅是旋挖钻机主执行机构的重要支撑,其为钻具、调整机构、加压系统等提供结构支撑,整个桅杆对于保证整机的正常运行和工作质量起着至关重要的作用。 旋挖钻机主要是运用于灌注桩施工，功能为钻孔。而在当今灌注桩施工中旋挖钻机具有优于其它方式的优点： 1.钻井效率高； 2.成孔质量好； 3.环境污染小。 本文主要是对旋挖钻机的钻桅举升装置进行运动仿真分析。
模型机构 钻桅举升装置主要由钻头，钻杆，变幅机构，桅杆以及油缸组成， 工作过程：对孔，下钻，钻进，提钻，回转，卸土六个主要步骤。 对孔：为了保证钻桅的垂直度，采用了平行四边形平动机构，并结合液压杆及回转机构完成孔的定位； 下钻：由于钻具质量大，应控制其下降速度，将钢丝绳与钻杆通过回转接头连接，采用卷扬提升系统控制钻具的升降； 钻进：通过动力头驱动扭矩并传递给钻杆，再由钻杆传递给钻钭以实现钻进；提钻：与下钻具有相同的控制系统和运动过程； 回转：由回转机构完成； 卸土：通过卷扬系统和连杆的旋转来完成。
模型建立 把实际模型按比例缩小 一．底座 因为底座不参与运动分析，所以可以用方块代替底座：
基于ADAMS的多杆冲压机构运动仿真分析 摘要：使用Adams软件可以对多杆机构进行建模和运动仿真分析，同时得出从动件的各类运动参数。本文建立了一个简化的齿轮多杆冲压机构的模型，进行了运动仿真，对执行机构的重要参数并进行了测量和分析，判断该机构的运动是否满足加工特性，为以后该类机构的设计工作积累经验。 关键词：运动仿真分析；齿轮多杆机构；Adams 1引言 连杆机构是许多机械上都广泛使用的运动机构。它的构件运动形式多样,如可实现转动、摆动、移动和平面或空间复杂运动,有着显著的优点如：运动副单位面积所受压力较小,且面接触便于润滑,故磨损减小;制造方便,易获得较高的精度和较大的机械效益等。故一般的锻压加工，冲压加工，插齿加工等都采用了多杆机构的设计。 本文分析的冲压机构在冲制零件时，冲床模具必须先以较大速度冲击样坯，然后以均匀速度进行挤压成型，模具快速将成品推出型腔，最后，模具以较快速度完成返回行程。图1为本文冲压机构简图。 图1 齿轮冲压机构简图 2冲压主运动机构及其工作原理 齿轮多杆机构的如图1所示，构件1、2为齿轮配合，齿轮1由电机驱动，连杆3连接大齿轮和4、5、6组成的曲柄滑块机构，当主动齿轮1转动时，从而实现滑块6（冲床模具）的直线往复运动。
3机构的建模与仿真 3.1 建模参数的确定 在简图1中，设原动件1匀速转动（m=2，z1=20，w=60r/min），齿轮 (2m=2,z2=45)，各杆件长度为l3=80mm，l4=150mm，l5=98mm。 3.2模型的建立 ①通过杆长条件，确立了初始位置的8个点的坐标，通过Adams中的Table Editor写入如图3.1 图3.1 初始位置各构件端点坐标 写入后的各端点建模如图3.2 图3.2 端点位置确定 ②在POINT_1和POINT_7处分别建立大小齿轮的模型 选择Main Toolbox中的圆柱模块，分别以分度圆直径40mm、90mm，
基于ADAMS的玩具飞机的机构运动仿真 摘要：本文首先对目前市场上涉及到的机械玩具进行了一个简要的概括，然后选取一款玩具飞机的模型分析了它的运动规律，并进行测绘利用SolidWorks建立了其总体结构；对玩具飞机的关键部件—发条机构进行了简要介绍，在运动学分析的基础上，运用虚拟样机仿真软件Adams对玩具飞机进行了仿真。结果表明：玩具飞机的运动是稳定的，基本和实际运动状态一致。 关键词：玩具飞机；ADAMS；运动学分析 Dynamic simulation of toy aircraft based on ADAMS Abstract: Firstly，mechanical toys on the market at present involved in a brief summary,and then choose a toy airplane model to analyze the movement rules of it,and mapping of SolidWorks was utilized to establish the overall structure; the key part of the toy plane clockwork mechanism are introduced,on the basis of kinematics analysis last,the application of virtual prototype simulation software Adams simulation of the toy plane. The results show that: the toy plane movement is stable,consistent with the basic and the actual state of motion. Key words:toy aircraft;ADAMS;kinematics analysis 1 引言 中国是世界上最大的玩具制造国和出口国，全球70％的玩具是在我国境内制造的。在琳琅满目的玩具之中，靠发条驱动的纯机械玩具吸引着许多小孩子的眼球这类玩具用塑料做成，价格低廉，体积较小，节能环保，大多模拟某一种动物的动作这类机械玩具在设计方面采用了大量的机械机构，如连杆机构，齿轮机构，凸轮机构，不完全齿轮机构，槽轮机构等，很多玩具的设计思想十分巧妙"对这些商品玩具进行测绘、建模、装配并做仿真，这对玩具的研发和设计，都具有重要的参考价值[2]。 然而，对机械玩具进行仿真的相关研究在国内期刊上很少见到"中科院自动化研究所的张志刚等从仿生学的角度出发，按照一系列步骤，编制了机器鱼的设计与仿真软件，实现了由生物特征到机器鱼实现的过渡，方便了机器鱼的设计[1]。在对玩具市场进行一番调研后发现，一款玩具飞机设计非常巧妙，也很有代表性，这里主要以它为例来阐述玩具的运动机理和y运动学仿真中的一些关键技术。 2 玩具飞机的运动原理及仿真方案 玩具飞机的虚拟仿真研究过程中，零件之间存在着各种相对关系，为得到理想的结 果，首先需要对玩具进行拆卸，然后分析出其零件间的连接关系，测绘出其零件的尺寸， 完成装配，为仿真准备好模型数据。玩具飞机的整体图如下：