第11章ADAMS二次开发及实例
ADAMS具有很强的二次开发功能，包括ADAMS/View界面的用户化设计，利用cmd语言实现自动建模和仿真控制，通过编制用户子程序满足用户的某些特定需求，甚至可以拓展ADAMS的功能。
本章主要介绍如何定制用户化界面、宏命令的用法和条件循环命令的用法，以及综合以上功能的应用实例。由于用户子程序的主要容已在第9章进行了详细介绍，因此本章只对所涉及到的用户子程序编译联接操作过程进行简单介绍。
11.1 定制用户界面
ADAMS/View的界面对象都是以层次结构存储在模型数据库中，类似于零件模型的层次结构。所有定制的界面对象都存储在名为GUI的数据库中，该数据库可以很方便地管理所有的标准界面对象。如图11-1所示。
图11-1 界面对象的层次结构
最上层的界面对象是窗口和对话框。如果主要建模窗口起名为main的话,其数据库全名应为.gui.main。
尽管窗口和对话框看起来很相似，但它们却是很不相同的。窗口通常是在用户工作的时候在屏幕上停留一段时间，而对话框通常是在用户输入数据或是进行访问控制时才会出现。窗口有工具条和菜单栏，窗口和对话框也包含其他的界面对象如按钮，标签等等。
大多数用户化操作涉及到创建对话框或者修改标准对话框。但若不用创建一个完整的用户化界面时，则通常只用修改菜单条和工具栏。
ADAMS所包含界面对象属性如表11-1所示。
在大多数情况下，用户定制界面是指制作用户自己的菜单和对话框。
通常可使用菜单编辑器和对话框编辑器来定制界面，通过它们可以很快地访问并改变大多数界面对象和功能。下面就这两方面的容作简单介绍。11.1.1 定制菜单
1。菜单编辑器
通过以下菜单路径可以调出菜单编辑器窗口：
Main menu＝＝》Tools＝＝》Menu＝＝》Modify……
菜单编辑器窗口如图11-2所示：
图11-2 菜单编辑窗口
在菜单编辑器窗口中显示的是ADAMS菜单文件，菜单文件是按照一定的语法书写的解释性程序文件，在默认情况下，菜单编辑器窗口里显示的是描述ADAMS标准菜单的菜单文件，通过按照一定的语法规则修改该菜
单文件，就可以得到用户化的菜单。
下面的程序段是对标准ADAMS/View菜单文件的节选，粗略显示了标准ADAMS/View菜单文件的各个菜单项和File菜单项所包含的按钮和分割条界面对象，以便读者能把握菜单文件的全貌，如图11-3所示为相应的图形界面。
图11-3 ADAMS/View菜单
MENU1 &File ！File菜单项NAME=file
HELP=Read and write files, print model views, or exit ADAMS
BUTTON2 &New Database::Ctrl+N ！New Database 按钮
NAME=new
……
BUTTON2 &Open Database::Ctrl+O ！Open Database 按钮
NAME=open
HELP=Open a Database File (ADAMS/View Binary File) ……
BUTTON2 Save Database &As... ！Save Database 按钮
……
SEPARATOR2 ！分割线
……
BUTTON2 &Import ！Import按钮
……...
BUTTON2 &Export ！Export按钮
……...
SEPARATOR2 ！分割线
……
BUTTON2 &Print...::Ctrl+P ！Print按钮
……
SEPARATOR2 ！分割线
……
BUTTON2 &Select Directory. ！Select Directory.按钮
……..
SEPARATOR2 ！分割线
……
BUTTON2 E&xit::Ctrl+Q ！Exit按钮
……
MENU1 &Edit ！Edit菜单项
……
MENU1 &View ！View菜单项
……
MENU1 &Build ！Build菜单项
……
MENU1 &Simulate ！Simulate菜单项……
MENU1 &Review ！Review菜单项……
MENU1 Settin&gs ！Settings菜单项……
MENU1 &Tools ！Tools菜单项……
MENU1 &Help ！Help菜单项在菜单编辑器窗口中对菜单文件进行用户化修改后，点击编辑器窗口上
ADAMS 分析实例-定轴轮系和行星轮系传动模拟 有一对外啮合渐开线直齿圆柱体齿轮传动.已知ο20,4,25,5021====αmm m z z ，两个齿轮的厚度都是 50mm 。 ⒈ 启动ADAMS 双击桌面上ADAMS/View 的快捷图标,打开ADAMS/View 。在欢迎对话框中选择“Create a new model ”，在模型名 称（Model name ）栏中输入：dingzhouluenxi ；在重力名称（Gravity ）栏中选择“Earth Normal (-Global Y)”；在单位名称（Units ）栏中选择“MMKS –mm,kg,N,s,deg ”。如图1-1所示。 图1-1 欢迎对话框 ⒉ 设置工作环境 对于这个模型，网格间距需要设置成更高的精度以满足要求。在ADAMS/View 菜单栏中，选择设置（Setting ）下拉菜单中的工作网格（Working Grid ）命令。系统弹出设置工作网格对话框，将网格的尺寸(Size )中的X 和Y 分别设置成750mm 和500mm ，间距（Spacing ）中的X 和Y 都设置成50mm 。然后点击“OK ”确定。如图2-1所表示。 用鼠标左键点击选择（Select ）图标，控制面板出现在工 具箱中。 用鼠标左键点击动态放大（Dynamic Zoom ）图标，在 模型窗口中，点击鼠标左键并按住不放，移动鼠标进行放大或缩小。 ⒊创建齿轮 在ADAMS/View 零件库中选择圆柱体 (Cylinder )图标 ，参数选择为“New Part ”，长度（Length ）选择50mm （齿轮的厚度），半径 （ Radius ） 选 择 100mm （1002 5042z m 1=?=?） 。如图3-1所示。 图 2-1 设 置工作网格对话框 图3-1设置圆柱体选项 在ADAMS/View 工作窗口中先用鼠标任意左键选择点（0，0，0）mm ，然后选择点（0，50，0）。则一个圆柱体（PART_2）创建出来。如图3-2所示。 图3-2 创建圆柱体(齿轮) 在ADAMS/View 中位置/方向库中选择位置旋转（Position: Rotate …）图标，在角度(Angle )一栏中输入 90，表示将对象旋转90度。如图3-3所示。 在ADAMS/View 窗口中用鼠标左键选择圆柱体，将出来一个白 色箭头，移动光标，使白色箭头的位置和指向如图3-4所示。 然后点击鼠标左键，旋转后的圆柱体如图3-5所示。
第11章ADAMS二次开发及实例 ADAMS具有很强的二次开发功能，包括ADAMS/View界面的用户化设计，利用cmd语言实现自动建模和仿真控制，通过编制用户子程序满足用户的某些特定需求，甚至可以拓展ADAMS的功能。 本章主要介绍如何定制用户化界面、宏命令的用法和条件循环命令的用法，以及综合以上功能的应用实例。由于用户子程序的主要内容已在第9章进行了详细介绍，因此本章只对所涉及到的用户子程序编译联接操作过程进行简单介绍。 11.1 定制用户界面 ADAMS/View的界面对象都是以层次结构存储在模型数据库中，类似于零件模型的层次结构。所有定制的界面对象都存储在名为GUI的数据库中，该数据库可以很方便地管理所有的标准界面对象。如图11-1所示。
图11-1 界面对象的层次结构 最上层的界面对象是窗口和对话框。如果主要建模窗口起名为main的话,其数据库全名应为.gui.main。 尽管窗口和对话框看起来很相似，但它们却是很不相同的。窗口通常是在用户工作的时候在屏幕上停留一段时间，而对话框通常是在用户输入数据或是进行访问控制时才会出现。窗口有工具条和菜单栏，窗口和对话框也包含其他的界面对象如按钮，标签等等。 大多数用户化操作涉及到创建对话框或者修改标准对话框。但若不用创建一个完整的用户化界面时，则通常只用修改菜单条和工具栏。
ADAMS所包含界面对象属性如表11-1所示。
在大多数情况下，用户定制界面是指制作用户自己的菜单和对话框。
通常可使用菜单编辑器和对话框编辑器来定制界面，通过它们可以很快地访问并改变大多数界面对象和功能。下面就这两方面的内容作简单介绍。11.1.1 定制菜单 1。菜单编辑器 通过以下菜单路径可以调出菜单编辑器窗口： Main menu＝＝》Tools＝＝》Menu＝＝》Modify…… 菜单编辑器窗口如图11-2所示： 图11-2 菜单编辑窗口 在菜单编辑器窗口中显示的是ADAMS菜单文件，菜单文件是按照一定的语法书写的解释性程序文件，在默认情况下，菜单编辑器窗口里显示的是描述ADAMS标准菜单的菜单文件，通过按照一定的语法规则修改该菜
牵引制动系统性能的问题 机车车辆的牵引制动性能是关系到车辆运行安全与否的一个重要因素。机车车辆的牵引制动系统的牵引制动性能除了要考虑牵引电机、传动系统、制动系统之外，还要考虑轮轨接触的影响。通过MSC.ADAMS/Rail可以对机车车辆的牵引制动性能进行精确的仿真。利用ADAMS/Rail的模板建模方式可以很方便的建立牵引制动系统的模板，然后建立牵引制动子系统，再与转向架和车体等其它子系统组装成整车模型。在ADAMS/Rail中可以定义轮轨之间非线性的摩擦特性，随着蠕滑率的变化而变化的摩擦系数是进行牵引或制动性能分析至关重要的特性。同时，还可以定义随着轨道长度方向变化的摩擦系数，这样可以分析钢轨表面干燥/潮湿的影响。下面是这方面的应用实例。 实例1：Voith Turbo是德国铁道车辆传动系统的一级供应商，主要开发、制造并组装机械、液压及电动系统。他们提供铁道动车的驱动系统，可使机械系统运转更有效，使车辆运营速度更高，更舒适，并节省能源，减少噪音。（摘自：https://www.doczj.com/doc/697721654.html,） Voith Turbo公司的分析部门需要研究驱动系统和动车系统之间在牵引或制动时的相互耦合作用，如在牵引／制动时的轴系的谐振问题。ADAMS/Rail、ADAMS/Flex、ADAMS/Exchange使得Voith Turbo实现了在其产品开发流程内虚拟产品开发的技术。ADAMS/Rail的模版建模方式使得Voith Turbo能够将其建立的驱动系统模型与其他的供应商提供的车辆模型（包括转向架和车身子系统）联合起来建立一个包含驱动系统的整车模型，非常容易测试配臵不同驱动系统的车辆的动力学性能。其意义在于可以对驱动系统的谐振和稳定性进行研究，并进行优化，以使驱动系统的悬挂装臵所受的冲击加速度不超过许可的范围。 上图所示为考虑传动系统的整车模型在通过湿滑轨面启动时牵引电机的输出扭矩随着仿真时间的变化过程，通过仿真发现了由于轨面的湿滑而导致输出扭矩的振动现象，这一现象是由于机车经过湿滑轨面时产生了打滑现象，引起了传动系统的扭振，所以电机的输出扭矩出现了上下的波动。
英文资料翻译：ADAMS/View 使用入门
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https://www.doczj.com/doc/697721654.html,
目 录
目
弹簧挂锁设计问题介绍 1 总论 1 你将学习的内容 1 你将创建的模型 2 设计要求 3 弹簧挂锁的工作原理 3 第二章 建 模 总论 5 建造曲柄和手柄 5 启动 ADAMS/View 并建立一个新的数据文件 熟悉 ADAMS/View 的界面 6 设置工作环境 7 创建设计点 8 建造曲柄（pivot） 9 重新命名曲柄（pivot） 9 建造手柄（handle） 9 用转动副连接各个构件 9 模拟模型的运动 10 观察参数化的效果 10 建造钩子（Hook）和连杆（Slider） 10 建造钩子和连杆 11 用铰链连接各构件 12 模型运动仿真 12 存储你的数据文件 12 第三章 测试初始模型 总论 13 生成地块(Ground Block) 14 加一个 Inplane 虚约束 14 加一个拉压弹簧 15 加一个手柄力 16 弹簧力的测试 16 角度测试 17 生成一个传感器 18 存储模型 18 模型仿真 18 第四章 验证测试结果 总论 20 输入物理样机试验数据 20 用物理样机试验数据建立曲线图 21 编辑曲线图 22 用仿真数据建立曲线图 22 存储模型 23 第一章
录
6
═════════════════════════════════════════════════════ ADAMS/View 使用入门练习 i
目 录
细化模型 总论 24 建立设计变量 24 重新设置设计变量的值 25 第六章 深化设计 总论 26 人工做一次的方案研究 26 运行 Design Study 26 检查方案研究结果 28 第七章 最优化设计 总论 30 调整设计变量 30 运行最优化设计程序 31 第八章 设计过程自定义 总论 34 建立设计变量 34 制作自定义的对话框 34 给对话框填充内容 34 给滑动条赋予命令 35 测试对话框 36 存储对话框 36 修改手柄力值 36 结束语 37 第五章
═════════════════════════════════════════════════════ ADAMS/View 使用入门练习 ii
1.问题描述 研究太阳能板展开前和卫星或火箭分离前卫星的运行。研究其发射振动环境及其对卫星各部件的影响。 2.待解决的问题 在发射过程中，运载火箭给敏感部分航天器部件以高载荷。每个航天器部件和子系统必学设计成能够承受这些高载荷。这就会带来附加的质量，花费高、降低整体性能。 更好的选择是设计运载火箭适配器（launch vehicle adapter）结构。 这部分，将设计一个（launch vehicle adapter）的隔离mount，以在有效频率范围降低发射震动传到敏感部件的部分。关心的敏感部件在太阳能板上，对70-100HZ的输入很敏感，尤其是垂直于板方向的。 三个bushings将launch vehicle adapter和火箭连接起来。Bushing的刚度和阻尼影响70-100HZ范围传递的震动载荷。所以设计问题如下： 找到运载火箭适配器系统理想刚度和阻尼从而达到以下目的： 传到航天器的垂直加速度不被放大； 70-100HZ传递的水平加速度最小。 3.将要学习的 Step1——build：在adams中已存在的模型上添加输入通道和振动执行器来时系统振动，添加输出通道测量响应。 Step2——test:定义输入范围并运行一个振动分析来获得自由和强迫振动响应。 Step3——review：对自由振动观察模态振型和瞬态响应，对强迫振动，观察整体响应动画，传递函数。 Step4——improve：在横向添加力并检查传递加速度，改变bushing的刚度阻尼并将结果作比较。添加频域测量供后续设计研究和优化使用。 需创建的东西：振动执行器、输入通道、输出通道 完全非线性模型 打开模型在install dir/vibration/examples/tutorial satellite 文件夹下可将其复制到工作木录。 加载Adams/vibration模块：Tools/ plugin Manager. 仿真卫星模型：仿真看其是否工作正常，仿真之前关掉重力，这个仿真太阳能板在太空中的位置。 关掉重力：Settings——Gravity ； 仿真：tool面板——simulation ，设置仿真时间是15s，步长为500；点击，将停在仿真后mode 返回最初的模型状态：点击，把重力打开，这时模型回到振动分析准确的发射状态。 创建输入通道：payload adapter中心创建两个输入通道（全局x和y方向）并为其创建振动执行器。 输入通道给系统提供通道，可以用来：plot频率响应，使用振动执行器 （加载力、位移、速度、加速度）驱动系统。 当以PSD形式输入时一个典型的设计可能需要输入加速度水平是g2/Hz， 我们将采用一个等效力normalized to a value of 1的输入，因为我们只对 不同频率的相对加速度感兴趣。
第3章添加约束 ∑本章主要内容 (1)定义运动副 (2)创建运动副 (3)添加驱动 ∑本章重点 (1)定义运动副 (2)创建运动副 一个系统通常由多个构件组成，各个构件之间通常存在某些约束关系，即一个构件限制另一个构件的运动，这种约束关系成为运动副或铰链。要模拟系统真实的运动情况，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，并在构件间定义运动副。要使系统运动起来，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。驱动的本质也是一种约束，只不过这种约束是约束两个构件按照确定的规律运动，而运动副约束两个构件的运动规律是相对静止的，系统根据运动副建立的约束方程的右边等于零，而根据驱动建立的约束方程的右边等于驱动规律。 3.1 定义运动副 运动副关联两个构件，并限制两个构件之间的相对运动。定义运动副时，一般都需要选择两个构件，即使在只选择一个构件的情况下，也需要将另一个构件默认为大地，而且是第一个构件相对于第二个构件运动。 在ADAMS/View中的运动分为低副（Joints）、高副（Higher Pair Constraints）和基本副（Joint Primitives）3类。如图3-1所示。 图3-1 运动副及驱动的按钮 3.1.1 低副的定义 低副通常具有的物理意义的约束副其两构件通过面接触而构成的运动副。 在ADAMS中低副分为旋转副、滑移副、圆柱副、球绞副、平面副、万向节（胡克副）、螺杆副、齿轮副、耦合副和固定副。其中齿轮副和耦合副是复合副，是在低副的基础上，将两个低副的运动关联起来的运动副，其余的都是非复合副。两个构件在空间中有6个相对自由度，即3个平面自由度和3个旋转自由度，在两个构件之间加了约束副后。运动副所关联的两个构件之间相对自由就有所减少，表3-1所列是低副约束关系的说明。 表3-1 低副的约束关系
A Report Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for SYDE 461
Contents Contents ii Table of Figures iv 1Project Summary 1 1.1 Problem statement (1) 1.2 Phase 1 goals (2) 2Design Process 4 3Results Achieved 8 3.1 PCB modifications (8) 3.2 Mechanical issues resolved (9) Limit switches (10) Hip motor encoders (11) 3.3 Gait research (12) 3.4 ADAMS simulation (13) 3.5 Communication testing (15) 4Future Plans 17
5Tentative Schedule 19 Appendix A C3 Meeting Minutes 22 C3 meeting #1 (22) C3 meeting #2 (25) C3 meeting #3 (29)
Table of Figures Figure 1: Black-Box System (4) Figure 2: Detailed System Diagram (5) Figure 3: Limit Switch Placement (10) Figure 4: Hip motor encoder (11) Figure 5: ADAMS model of Hexplorer (14)
ADAMS 的入门例子---凸轮机构的建模 前面已经分别举例说明了连杆机构， 齿轮机构的建模，本篇列举一个凸轮机构建模的例 (1)准备。 打开ADAMS 新建模型，并更换模型窗口背景为白色。 * 广買 L, JR ■匚￥疊5 礁 *3 * Pmr" II J Dn.EipkailHn | Pluima | Smutrinn | 础皿’[ % -』丿 C 吨fn 轴C4E (2)创建凸轮。 这里用封闭的样条曲线创建凸轮。 选择样条曲线按钮。 子。 卜」冲 匚半：H 叭 *■潘 fiodn Cww^xi I Unlicna ' Fenn 淞庐看卞 匸3S [ 血偉 _ PiTiqim , [MOt>eLj 二 蛮苛了 [' fHSUfffl iFftSffl 1 h ea4m 4 CwvHrlns -P Motons ￥ -I- fivrnenrfi H UMrSUm. L VwAblEX h 兀* ￡r?EB h GA h 匸EH SftlDms -■ 卜 口叭曲事 ■+ MOdiar || StJrch * U. bl . I
] Mviiwf | Fmet | ] DewflftEiptoiaticin ] PI岬审| I 丿0UI c d 丐3莎口^护* L2L P J ?Q f o?(ur>i $圖；1，Fiexa^lt Carnirutnan Soolfiifiia 注意细节窗口，选中CLOSED. Gecmet y: Spline Ne>Af Pan H ? ?■ ■ H ■ .... ■、 F SCbsed^ 'i iiirnii imiiin-iiB! Create by picking: | Poirts ▼ 然后在屏幕中点击8个点，形成凸轮的轮廓。在点到8个点后，右键结束创建。注意第一个点是从坐标原点开始的，这样做的目的是为了方便创建后面的推杆。 推杆用一根线段来表示。选择下图所示的按钮，它是用于创建多条连续线段的。 UHiiif CwwiKiDH ■ iWflUflflB I Fnrctt | Elwnnrrif | Dcugn | Phigjn i|| ih ? * o a o 仮）沿y ? 2国由｝cP m ￡4刖4 Fl"i曲B诃hH 匚如祖叫亡ti# F圈K E 注意细节视图，选择是ONE LINE。就是说创建一条直线。 然后在模型窗口中从坐标原点向上拉出一条线段，长短任意。
新手上路：ADAMS 基础知识讲解（图文并茂） 经过不知道多少个日夜，终于出来一个雏形了，由于时间问题，内容还不全，以后将不断完善，请大家多多支持！ 内容大纲如下： 软件介绍 学习书籍 3.软件安装问题 4.常见基础问题 一般问题 有关齿轮副 有关凸轮副 蜗轮蜗杆模拟 有关行星齿轮传动 5.常用函数 函数总体介绍 样条函数：akispl，cubspl 函数 函数 与bistop函数 和sforce函数 ，acf的应用 与CAD数据转换 其他CAD软件 相关 和ADAMS联合仿真篇
一、软件介绍篇 ADAMS是Automatic Dynamics Analysis of Mechanical System缩写，为原MDI公司开发的著名虚拟样机软件。1973年Mr. Michael E. Korybalski取得密西根大学爱娜堡分校（University of Michigan，Ann Arbor）机械工程硕士学历后，受雇于福特汽车担任产品工程师，四年后（1977）与其它等人于美国密执安州爱娜堡镇创立MDI公司（Mechanical Dynamics Inc.）。密西根大学对ADAMS发展具有密不可分的关系，在ADAMS未成熟前，MDI与密西根大学研究学者开发出2D机构分析软件DRAMS，直到1980年第一套3D机构运动分析系统商品化软件，称为ADAMS。2002年3月18日公司并购MDI公司，自此ADAMS并入MSC 产品线名称为（本文仍简称ADAMS）。 ADMAS软件由若干模块组成，分为核心模块、功能扩展模块、专业模块、接口模块、工具箱5类，其中核心模块为ADAMS / View——用户界面模块、ADAMS / Solver——求解器和ADAMS/Postprocessor——专用后处理模块。 ADAMS / View是以用户为中心的交互式图形环境，采用PARASOLID作为实体建模的内核，给用户提供了丰富的零件几何图形库，并且支持布尔运算。同时模块还提供了完整的约束库和力/力矩库，建模工作快速。函数编辑器支持FORTRAN/77、FORTRAN/90中所有函数及ADAMS独有的240余种各类函数。使用ADAMS / View能方便的编辑模型数据，并将模型参数化；用户能方便地进行灵敏度分析和优化设计。ADAMS / View有自己的高级编程语言，具有强大的二次开发功能，用户可实现操作界面的定制。 ADMAS/Solver是ADAMS产品系列中处于心脏地位的仿真“发动机”，能自动形成机械系统模型地动力学方程，提供静力学、运动学和动力学的解算结果。ADMAS/Solver有各种建模和求解选项，可有效解决各种工程应用问题，可对由刚体和柔性体组成的柔性机械系统进行各种仿真分析。用户除输出软件定义的位移、速度、加速度和约束反力外，还可输出自己定义的数据。ADMAS/Solver具有强大的碰撞求解功能，具有强大的二次开发功能，可按用户需求定制求解器，极大满足用户的不同需要。 ADAMS/Postprocessor模块主要用来输出高性能的动画和各种数据曲线，使用户可以方便而快捷地观察、研究ADAMS的仿真结果。该模块既可以在ADAMS / View环境中运行，也可脱离ADAMS / View环境独立运行。 ADAMS是世界上应用广泛且最具有权威性的机械系统动力学仿真分析软件，其全球市场占有率一直保持在50%以上。工程师、设计人员利用ADAMS软件能够建立和测试虚拟样机，实现在计算机上仿真分析复杂机械系统的运动学和动力学性能。 利用ADAMS软件，用户可以快速、方便地创建完全参数化的机械系统几何模型。既可以是在ADMAS软件中直接建造的几何模型，也可以是从其它CAD软件中传过来的造型逼真的几何模型。然后，在几何模型上施加力、力矩和运动激励。最后执行一组与实际状况十分接近的运动仿真测试，所得的测试结果就是机械系统工作过程的实际运动情况。过去需要几星期、甚至几个月才能完成的建造和测试物理样机的工作，现在利用ADAMS软件仅需几个小时就可以完成，并能在物理样机建造前，就可以知道各种设计方案的样机是如何工作的。
第11章 ADAMS二次开发及实例 ADAMS具有很强的二次开发功能，包括ADAMS/View界面的用户化设计，利用cmd语言实现自动建模和仿真控制，通过编制用户子程序满足用户的某些特定需求，甚至可以拓展ADAMS的功能。 本章主要介绍如何定制用户化界面、宏命令的用法和条件循环命令的用法，以及综合以上功能的应用实例。由于用户子程序的主要内容已在第9章进行了详细介绍，因此本章只对所涉及到的用户子程序编译联接操作过程进行简单介绍。 11.1 定制用户界面 ADAMS/View的界面对象都是以层次结构存储在模型数据库中，类似于零件模型的层次结构。所有定制的界面对象都存储在名为GUI的数据库中，该数据库可以很方便地管理所有的标准界面对象。如图11-1所示。 图11-1 界面对象的层次结构
机械系统动力学分析及ADAMS应用 最上层的界面对象是窗口和对话框。如果主要建模窗口起名为main的话,其数据库全名应为.gui.main。 尽管窗口和对话框看起来很相似，但它们却是很不相同的。窗口通常是在用户工作的时候在屏幕上停留一段时间，而对话框通常是在用户输入数据或是进行访问控制时才会出现。窗口有工具条和菜单栏，窗口和对话框也包含其他的界面对象如按钮，标签等等。 大多数用户化操作涉及到创建对话框或者修改标准对话框。但若不用创建一个完整的用户化界面时，则通常只用修改菜单条和工具栏。 ADAMS所包含界面对象属性如表11-1所示。 表11-1 ADAMS所包含界面对象属性
第11章ADAMS二次开发及实例 在大多数情况下，用户定制界面是指制作用户自己的菜单和对话框。通常可使用菜单编辑器和对话框编辑器来定制界面，通过它们可以很快地访问并改变大多数界面对象和功能。下面就这两方面的内容作简单介绍。 11.1.1 定制菜单 1。菜单编辑器 通过以下菜单路径可以调出菜单编辑器窗口： Main menu＝＝》Tools＝＝》Menu＝＝》Modify…… 菜单编辑器窗口如图11-2所示： 图11-2 菜单编辑窗口 在菜单编辑器窗口中显示的是ADAMS菜单文件，菜单文件是按照一定的语法书写的解释性程序文件，在默认情况下，菜单编辑器窗口里显示的是描述ADAMS标准菜单的菜单文件，通过按照一定的语法规则修改该菜单文件，就可以得到用户化的菜单。
Nastran生成柔性体mnf文件的方法 （北京诺思多维科技有限公司内部资料https://www.doczj.com/doc/697721654.html,，forengineer@https://www.doczj.com/doc/697721654.html, 未经授权，严禁传播） Nastran软件只是有限元求解器，需要前处理软件生成提交给Nastran计算的模型文件，前处理软件有很多，不论用哪个前处理，输出的Nastran模型文件格式都相同。Nastran原来由多家公司所共同开发，所以有多个Nastran版本，如NEi Nastran、CSA/NASTRAN、UAI/NASTRAN、MSC NASTRAN、SAS/NASTRAN、COSMIC NASTRAN、VR/Nastran和NX/NASTRAN，其中就计算精度和计算速度来讲，NEi Nastran都要领先于其他版本的Nastran和有限元求解器。Nastran的求解功能如下所示： ●LINEAR STATIC（线性静力分析） ●PRESTRESS STATIC（线性预应力静力学分析） ●NONLINEAR STATIC（非线性静力学分析） ●MODAL（模态分析） ●MODAL COMPLEX EIGENVALUE（复特征值分析） ●LINEAR PRESTRESS MODAL（线性预应力模态分析） ●NONLINEAR PRESTRESS MODAL（非线性预应力模态分析） ●LINEAR PRESTRESS COMPLEX EIGENVALUE（线性预应力幅特征值分析） ●NONLINEAR PRESTRESS COMPLEX EIGENVALUE（非线性预应力复特征值分析） ●LINEAR BUCKLING（线性屈曲分析） ●NONLINEAR BUCKLING（非线性屈曲分析） ●DIRECT FREQUENCY RESPONSE（直接法频率响应分析） ●MODAL FREQUENCY RESPONSE（模态法频率响应分析） ●LINEAR PRESTRESS FREQUENCY RESPONSE（线性预应力频率响应分析） ●NONLINEAR PRESTRESS FREQUENCY RESPONSE（非线性预应力频率响应分析） ●DIRECT TRANSIENT RESPONSE（直接法瞬态响应分析） ●MODAL TRANSIENT RESPONSE（模态法瞬态响应分析） ●NONLINEAR TRANSIENT RESPONSE（非线性瞬态响应分析） ●LINEAR PRESTRESS TRANSIENT RESPONSE（线性预应力瞬态响应分析） ●NONLINEAR PRESTRESS TRANSIENT RESPONSE（非线性预应力瞬态响应分析） ●LINEAR STEADY STATE HEAT TRANSFER（线性稳态热传递分析） ●NONLINEAR STEADY STATE HEAT TRANSFER（非线性稳态热传递分析） ●NONLINEAR TRANSIENT HEAT TRANSFER（非线性瞬态热传递分析） Nastran的模型文件是文本文件，可以用文本编辑软件，如记事本、写字板等打开进行编辑，对Nastran 的详细使用可以参考本书作者所著的《Nastran快速入门与实例》一书。Nastran的模型文件有标准的格式，通常由3部分组成，如图5-40所示
一.ADAMS软件简介 虚拟样机仿真分析软件ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）是对机械系统的运动学与动力学进行仿真的商用软件，由美国MDI （Mechnical Dynamics Inc.）开发，在经历了12个版本后，被美国MSC公司收购。ADAMS集建模、计算和后处理于一体，ADAMS有许多个模块组成，基本模块是View模块和Postprocess模块，通常的机械系统都可以用这两个模块来完成，另外在ADAMS中还针对专业领域而单独开发的一些专用模块和嵌入模块，例如专业模块包括汽车模块ADAMS/Car、发动机模块ADAMS/Engine、火车模块ADAMS/Rail、飞机模块ADAMS/Aircraft等；嵌入模块如振动模块ADAMS/Vibration、耐久性模块ADAMS/Durability、液压模块ADAMS/Hydraulic、控制模块ADAMS/Control和柔性体模块ADAMS/AutoFlex等[3]。 1.1ADAMS软件概述 ADAMS是以计算多体系统动力学（Computational Dynamics of Multibody Systems）为基础，包含多个专业模块和专业领域的虚拟样机开发系统软件，利用它可以建立复杂机械系统的运动学和动力学模型，其模型可以是刚体的，也可以是柔性体，以及刚柔混合体模型。如果在产品的概念设计阶段就采取ADAMS 进行辅助分析，就可以在建造真实的物理样机之前，对产品进行各种性能测试，达到缩短开发周期、降低开发成本的目的。 ADAMS，即机械系统动力学自动分析（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）该软件是美国MDI公司（Mechnical Dynamics Inc.）开发的虚拟样机分析软件。目前，ADAMS已经被全世界各行各业的数百家主要制造商采用。根据1999年机械系统动态分析软件国际市场份额的统计资料，ADAMS 软件销售总额近八千万美元、占据了51%的份额。 ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创建完全参数化的机械系统几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格朗日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，
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：
模型窗口中，点击鼠标左键并按住不放，移动鼠标进行 放大或缩 C inc ADAM 分析实例-定轴轮系和行星轮系传动模拟 有一对外啮合渐开线直齿圆柱体齿轮传动.已知乙=50, z 2 = 25,m = 4mm,「- 20 :,两个齿 轮的厚度都是50mm 1.启动 ADAMS 双击桌面上ADAMS/View 的快捷图标,打开ADAMS/View 在欢迎对话框中选择“ Create a new model”，在模型名称（Model name 栏中输入：dingzhouluenxi ;在重力名称（Gravity ） 栏 中选择“ Earth Normal （-Global Y ） ”；在单位名称（Un its ）栏 中选择“ MMKS -mm,kg,N,s,deg ”。如图 1-1 所示。 图1-1 欢迎对话框 2.设置工作环境 2.1对于这个模型，网格间距需要设置成更高的精度以满足要求。在ADAMS/View 菜单栏 中，选 择设置（Setting ）下拉菜单中的工作网格（Working Grid ）命令。系统弹出设置工 作网格对话框，将网格的尺寸（Size ）中的X 和Y 分别设置成750mn 和500mm 间距（Spaci ng ） 中的X 和丫都设置成50mm 然后点击“ OK 确定。如图2-1所表示。 2.2 用鼠标左键点击选择（Select ）图标共，控 现在工 IS? Sh 诃rmidig mill 金 K?E I ut^ril-az-广 T O I-KT 制面板出 具箱中。 2.3 用鼠标左键点击动态放大（Dynamic Zoom 图标 1 Working Grid SeLliiiy p Tfilt 2血耙習 CTW RIS ) iCSOOnn) nfai 曲Q ，在 Set Jl IdilLali-QlL a-ai4：：uai dpi OK H ^jjly
夹紧机构的建模、分析及优化 设计并优化一个夹紧机构，要求： 1. 能产生至少800N的夹紧力。 2. 手动夹紧，用力不大于80N。 1 创建模型 1.1 新建模型 启动ADAMS/View，在欢迎对话框中选择New Model新建模型，在模型名称输入框中输入latch，将单位设置成MMKS，如图1-1所示。 图1-1 1.2设置工作环境 单击菜单【Setting】 【Units】，将长度单位设置为厘米Centimeter。 在【Setting】菜单中选择【Working Grid】，在工作栅格设置对话框中，将工作栅格的X
和Y尺寸（Size）设置为25，间距（Spacing）设置为1。 单击菜单【Setting】→【Icons】，弹出Icons设置对话框，将Model Icons 的所有缺省尺寸改为2。 1.3 建立参考点 在【Bodies】→【Construction】中选择Point按钮，按照表1-1所列数据放置设计参考点。点的设置选择Add to Ground和Don’t Attach。Point table→create→apply，如图1-2所示。 表1-1 图1-2 1.4 创建摇臂 在【Bodies】→【Solids】中选择Plate按钮，将厚度与半径均设置成1cm，用鼠标左键点选Point_1、Point_2和Point_3，点击右键使曲柄闭合，如图1-2所示。右键点击Part，选择Rename对模型进行重命名，命名为Pivot。 图1-2
1.5 创建手柄 在【Bodies】→【Solids】中选择Link按钮，用鼠标左键点选Point_3、Point_4，创建连杆，如图1-3所示，并改名为Handle。 图1-3 1.6创建锁钩 在【Bodies】→【Solids】中选择Extrusion按钮，选择“New Part”和“Closed”，设置“Length”为1cm，单击键盘上的F4，打开坐标窗口。鼠标左键选择表1-2中11个位置，右键完成创建，如图1-4所示。将模型重命名为Hook。 表1-2 图1-4 1.7 创建手柄
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：
前言 随着科技的发展，计算机辅助设计技术越来越广泛地应用在各个设计领域。现在，它已经突破了二维图纸电子化的框架，转向以三维实体建模、动力学模拟仿真和有限元分析为主线的虚拟样机制作技术。使用虚拟样机技术可以在设计阶段预测产品的性能，优化产品的设计，缩短产品的研制周期，节约开发费用。本书从最基础的入门讲起，介绍了建立虚拟样机软件在工程上的应用，以此推动虚拟样机技术在我国的普及。 机械系统动力学仿真分析软件ADAMS可以直接创建完全参数化的机械系统几何模型，也可以使用从其他CAD软件（如：Pro/ENGINEER）传过来的造型逼真的几何模型；然后，在几何模型上施加约束、力/力矩和运动激励；最后对机械系统进行交互式的动力学仿真分析，在系统水平上真实地预测机械结构的工作性能，实现系统水平的最优设计。 作为一名系统分析工程师，作者参加了多个国家级大型项目的研制工作，深深地体会到学习ADAMS软件的艰辛。作者希望把这些年来在设计产品中使用ADAMS软件的经验感受贡献出来和大家分享，以使后来者能够更快地进入ADAMS软件提供的机械系统动力学仿真领域。 在本书各个章节中，结合大量的工程实例，通过图形化的说明和具体操作过程，介绍了ADAMS软件的设计流程、在动力学仿真分析方面的应用、ADAMS软件的二次开发以及ADAMS软件与控制软件和有限元分析软件的接口等等。通过本书的学习，可以使您熟练地使用ADAMS软件并进行产品的系统分析。 本书的第一章、第二章由郭海涛编写，第三章、第四章和第八章由李军编写，第五章和第六章由邢俊文编写，第七章由覃文洁编写。在编写过程中，得到了谷中丽教授的指导和MDI中国办事处的支持，在此表示感谢。 感谢所有为本书做出贡献的人。 由于时间仓促、作者水平有限，书中错误在所难免，欢迎广大读者批评指正。 编者
12 ADAMS应用篇 (242) 12.1导入CAD模型到ADAMS (242) 12.1.1删除原来的几何体 (242) 12.1.2导入后副车架CAD模型 (243) 12.2利用ADAMS做轮胎包络 (245) 12.2.1打开前悬架装配模型 (246) 12.2.2进行轮胎包络分析 (246) 12.2.3动画演示 (249) 12.2.4输出各帧时悬架模型状态 (250) 12.2.5在其它CAD软件里打开*.stp文件 (252) 241
《ADAMS与CAD软件联合应用篇》 12 ADAMS应用篇 本篇主要介绍如何向ADAMS软件的导入外部CAD模型以及ADAMS在轮胎包络中的应用。 12.1导入CAD模型到ADAMS 为使自己的模板看起来更加形象直观，我们可以将外部的CAD数据引入ADAMS。下面以BMW x5的后悬架模板引入后副车架为例。 12.1.1打开初始的后悬架模板 X5后悬架初始模板如下图所示： 12.1.1删除原来的几何体 在导入CAD数据之前需要将以前在ADAMS里创建的几何体删除，避免图形杂乱。 在outline上右击鼠标，如图选择Delete。 242
243 则后副车架的outline 被删除： 12.1.2导入后副车架CAD 模型 从下拉菜单选择File>Import 。
在出现的对话框下拉菜单里选择IGES（*.igs） 在File To Read一栏右击鼠标，选择Browse，找到自己之前已经创建好的后副车架（*.igs）CAD数据。 在Part Name一栏右击鼠标，选择后副车架ges_rr_subframe 其它选项按默认值 244
《概述》 1 Adams/Car概述 Adams/Car是专门用于汽车建模的方针环境，属于面向专门行业和基于模板的建模和分析工具。由于是面向汽车行业，软件本身包含了大量的车辆动力学建模和仿真的工程经验。现在的Adams/Car是由MSC、Audi、BMW、Renault和Volvo公司共同开发的。Adams/Car不仅包含了很多悬架模型，还包含一系列车辆开发中用到的仿真工况和设计仿真时关心的输出。这些已经定义好的输出极大地方便了车辆动力学工程师，这是Adams/Car的突出优点。 Adams/Car的模型结构由三级组成：模板（Template）、子系统（Subsystem）和装配体（Assembly）,层级关系如下图所示： 1.1认识adams/car模块 当点击进入adams/car模块后，会看到一个界面：
其中有Standard interface和Template Builder两个选项，默认的是选择Standard interface。如果是初次安装和使用ADAMS2005，需要注意的是打开ADAMS/Car后并没有Template Builder选项，可以通过修改C:\Documents and Settings\管理者（用户名）文件下的acar.cfg文件来添加该选项。 用记事本打开该文件，如下图所示： 系统默认的是standard用户类型，将其改为expert后重新打开ADAMS/Car后可以看到有
Template Builder选项出现。 1.2 理解Standard interface（标准用户）和Template Builder（模板建立）的区别 理解template builder和standard interface的区别是使用ADAMS/Car的关键一步。 1）Standard interface是建立和打开subsystem（子系统）、Assembly（装配体）的环境。进入Standard interface后点击File>New可以看到 在这个环境中可以建立子系统、悬架装配和整车装配。 2）Template builder是用来建立模板的。Adams/Car的一个主要特点就是基于模板建模。模板定义了车辆子装配体的拓扑结构，即部件的数目、部件之间的连接方式以及与其它总成交换信息的方式。信息交换是基于模板的产品特有的。例如前悬架总成在装配到整车模型时需要和转向系以及车身相连接，这些交换信息可以保证它们能够正确装配到一起。模板文件不能直接被用来进行装配，必须要先生成子系统（subsystem）才能用于装配。建立subsystem时要利用已建立的template： 点击subsystem后出现下面的界面：