第12章ADAMS应用实例
本章主要介绍了ADAMS在建立汽车等速万向节专用仿真系统以及在建立轿车整车动力学模型及仿真分析方面的应用。对本章的学习，可以进一步加深对ADAMS的理解。
12.1等速万向节专用仿真分析系统应用实例
上一章的内容，介绍了利用ADAMS/View的二次开发功能，以及以ADAMS软件为平台，建立汽车等速万向节专用仿真分析系统的详细过程。
建立这种针对某些零部件的专用仿真分析系统是十分有意义和必要的。因为，象ADAMS这样的国外大型通用计算机辅助工程分析软件，虽然具有功能强大的求解器和前、后处理功能，为解决复杂、庞大的工程项目提供了一个强有力的工具。但正是由于其通用性特点，使其不具有针对性。复杂的英文界面和繁琐的分析步骤都给从事产品设计的技术人员造成了很大的障碍，直接应用这些通用软件进行产品设计会使得工作量浩大而且十分容易出错，无论在时间上，还是费用上都给这些软件在实际产品设计中的应用带来了负面影响。因此，研究开发面向工程设计人员的专用仿真分析系统显得十分必要。
本节以汽车等速万向节专用仿真分析系统为例，说明这类专用系统的应用情况，通过本例可以看出此类专用系统将很大程度上改变国内数字化虚拟仿真分析软件的应用水平，从而提高产品的设计能力。
12.1.1 等速万向节结构简介
为了能够把问题讲清楚，有必要先简单介绍一下汽车等速万向节的基本结构。汽车等速万向节是汽车驱动半轴的重要部件，一般分为球笼式等速万
图12-1 轿车前转向驱动桥结构图
1—球笼式等速万向节；2—驱动半轴；3—差速器；4—三球销式等速万向节；
5—驱动半轴；6—驱动轮；7—球笼式等速万向节；8—三球销式等速万向节
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向节和三球销式等速万向节两种，分别安装在驱动半轴的两端，如图12-1所示：
图12-2 球笼式等速万向节的结构图
1－钟形壳；2－钢球（6个）；3－保持架（球笼）；4－星形套
球笼式等速万向节由钟形壳、钢球、保持架和星形套组成。钟形壳的内表面是一个球面，在球面上开有6条供钢球滚动的沟道，沟道的横截面形状通常有圆形、椭圆形、拱形（桃形）之分。沟道的中心线是一条位于钟形壳轴线平面内的圆弧线，该圆弧线圆心相对于钟形壳内表面球面的球心向外偏移一定的距离e，被称为钟形壳球道偏心距。与钟形壳类似，星形套的外表面是一个球面，在球面上开有6条供钢球滚动的沟道，沟道的横截面形状相应有圆形、椭圆形、拱形（桃形）之分。沟道的中心线是一条位于星形套轴线平面内的圆弧线，该圆弧线圆心相对于星形套外表面球面的球心向内偏移（即装配后，偏移方向与钟形壳的偏移方向相反）相等的距离e，被称为星形套球道偏心距。保持架外表面与内表面是同心的球面，在其上开有6个长圆形的窗口，窗口的宽度方向与钢球相配合，根据不同的使用情况，有间隙配合和小过盈配合之分。球笼式等速万向节的基本组成如图12-2所示。
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图12-3 三球销式等速万向节的结构图
如图12-3所示，三球销式等速万向节由柱槽壳、三销架和球环组成。三销架上的三个销轴呈120°均布，销轴和球环间装有20～30个滚针，柱槽壳上有容纳球环的三条圆柱面沟道。
12.1.2 等速万向节动力学模型的建立
建立合适的等速万向节的动力学模型是本系统的技术关键之一，在本系统中，为了保证仿真分析的真实性，万向节的动力学模型各构件间的相互约束关系没有被定义成理想化的几何约束关系，而是被定义为基于接触碰撞的力约束关系，即构件之间只通过接触碰撞力（法向）和摩擦力（切向）相互约束，而不存在其它的约束关系。
具体来讲，对于球笼式等速万向节，构件间存在如下力约束关系：
(1)球和外球道的接触碰撞力和摩擦力。对于拱形球道，每一对钢球和外球道分别在外球道两侧都存在一组接触碰撞力和摩擦力，对于圆形球道，每一对钢球和外球道只存在一组接触碰撞力和摩擦力。6个球道共存在6处上述情况。
(2)钢球和内球道的接触碰撞力和摩擦力。对于拱形球道，每一对钢球和内球道分别在内球道两侧都存在一组接触碰撞力和摩擦力，对于圆形球道，每一对钢球和内球道只存在一组接触碰撞力和摩擦力。6个球道共存在6处上述情况。
(3)钢球和保持架窗口的接触碰撞力和摩擦力。钢球和保持架窗口存在两种配合情况，间隙配合和小过盈配合。对于间隙配合，每一对钢球和保持架窗口只存在一组接触碰撞力和摩擦力。对于过盈配合，每一对钢球和保持架窗口分别在窗口两侧都存在一组接触碰撞力和摩擦力。6个保持架窗口共存在6处上述情况。
(4)钟形壳内球面和保持架外球面之间的接触碰撞力和摩擦力。
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(5)星形套外球面和保持架内球面之间的接触碰撞力和摩擦力。
对于三球销式等速万向节，构件间存在如下力约束关系：
(1)球环外球面与三柱槽壳的圆柱槽之间的接触碰撞力和摩擦力。3个圆柱槽共存在3处上述情况。
(2)球环内孔圆柱面与三销架的轴颈圆柱面之间的接触碰撞力和摩擦力。3个轴颈共存在3处上述情况。
需要特别说明的是，对于三球销式等速万向节球环和轴颈处的受力，将滚针轴承进行了简化，去掉了滚针，而将轴颈半径扩大一个滚针直径的距离。这样做的原因有二，其一是，由于滚针的工作状态受球环的变形影响很大，而这在ADAMS 这样的刚体动力学分析软件中无法模拟；其二是，经过简化后，只要适当调整球环和轴颈的接触刚度和摩擦，不会影响到对万向节整体性能的仿真分析。图12-4显示了上述万向节各构件间力的约束关系的空间位置关系。
在以上动力学模型中，万向节各构件间的接触碰撞力采用impact 函数提供的非线性等效弹簧-阻尼模型，其广义形式可表示为：
i e i Ni C K F δδ +=
其中，Ni F 为法向接触力；K 为Hertz 接触刚度，C 为阻尼因子，i δ为接触点法向穿透深度，i δ 为接触处法向相对速度。
本系统的万向节构件间的摩擦力仍然采用库仑摩擦模型，考虑静摩擦和动摩擦。但在实际动力学计算中，如果采用如图12-5(a)所示的典型的库仑摩擦模型，那么在接触对相对速度为零时，由于摩擦系数对于速度在此处是分段函数，且摩擦系数在此发生突变，因此动力学计算在此处将会发散。为此，在本系统中采用了图12-5(b)所示的摩擦模型，使摩擦系数对于速度是光滑的连续函数，改善计算的收敛性。
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12.1.3 等速万向节动力学仿真分析系统简介
如前所述，本等速万向节动力学仿真分析系统分为前处理、分析计算和分析结果后处理三个部分，前处理模块实现等速万向节动力学模型的参数化建模功能；分析计算模块实现可以根据各种分析项目的不同输入不同的工况参数，自动实现对不同工况边界条件的模拟，自动选取求解方法、求解精度和仿真时间长短，并自动完成动力学仿真分析计算；后处理模块实现详尽方便的的分析结果后处理功能，使设计人员能很方便地了解万向节的各种性能数据的变化情况，用以指导设计工作。下面分别介绍之。
1．等速万向节动力学仿真分析系统前处理模块
前处理模块是用来实现等速万向节动力学模型的参数化建模功能的，
为
(a) (b)
(c)
(d) (e)
图12-4 等速万向节各构件间力的约束关系 (a)——球笼式万向节钢球与外球道约束关系 (b) ——球笼式万向节钢球与内球道约束关系 (c) ——球笼式万向节钢球与保持架约束关系 (d)——三球销式万向节球环与三柱槽壳约束关系 (e) ——三球销式万向节球环与三销架约束关系
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了建立比较真实的万向节动力学模型，在模型参数输入界面上提供了尽量详尽的产品参数输入窗口，这些参数包含了几何尺寸和物理参数两部分，几何尺寸中又分为基本参数和误差参数。
对于球笼式等速万向节，钟形壳、星形套、保持架都与钢球存在配合关系，它们的形位误差决定了产品的性能，因此这些误差参数是尺寸参数重要组成部分，具体尺寸项目见表12-1所示。
对于三球销式等速万向节，三柱槽壳、球环和三销架存在配合关系，它们的形位误差决定了产品性能的好坏，因此这些误差参数是尺寸参数重要组成部分，具体尺寸项目见表12-2所示。
表12-1 球笼式等速万向节几何模型主要参数
摩擦系数
μ
相对滑动速度v
d
μ
s
μ
d μ-
s
μ-
d
μ
s
μ s
μ-d v - s v -
s v d
v
摩
擦系数
μ
相对滑动速度v
d μ-
（a ） （b ）
图12-5 万向节构件间的摩擦力模型
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2。等速万向节动力学仿真分析系统分析计算模块
根据万向节理论研究和实际需要，本万向节动力学分析仿真系统可以实现的分析仿真项目有两种：万向节静态轴向及圆周窜动间隙仿真和万向节
动态仿真分析。
其中静态窜动间隙仿真用来检测万向节装配好之后，在轻微载荷作用下图12-6 万向节分析项目边界条件输入对话框
(a)、(b)——分别为球笼式和三球销式万向节静态窜动间隙仿真输入对话框
(c)、(d)——分别为球笼式和三球销式万向节动态仿真分析输入对话框
(a)
(b)
(c) (d)
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的轴向和圆周方向的窜动间隙，相应的边界条件分别为轴向力（仅对球笼式万向节）和扭矩；动态仿真分析用来检测万向节动态工作性能指标，它是万向节工作状态的真实再现，其边界条件为扭矩、轴交角和转速，分析前可以选择哪些球道或圆柱槽需要计算接触应力（或全选）。图12-6显示了这些分析边界条件的输入对话框。
表12-3 球笼式等速万向节的分析曲线
3。等速万向节动力学仿真分析系统后处理模块
作为一个分析软件，丰富便捷的后处理功能是十分必要的，但在ADAMS的数据库中，只提供了一系列基本数据的信息，而对用户真正关心的数据往往没有直接给出，或者需要用户在几百个变量列表中自己去寻找。为此，本系统作为一个万向节的专用分析软件，对ADAMS进行了二次开发，实现了丰富便捷的后处理功能。可以得到的分析曲线按球笼式等速万向节和三球销式等速万向节分别见表12-3和表12-4所示。
12.1.4 基于本专用系统的万向节虚拟试验及结果
如前所述，通过对ADAMS二次开发，建立起了汽车等速万向节专用的动力学仿真分析系统。利用此专用系统，可以很方便地建立各种尺寸参数的万向节动力学模型；模拟各种工况条件；通过分析计算，得到各种反映万向节使用性能的分析曲线；实际上，这就是在进行万向节的虚拟试验，通过虚拟试验的结果（各种分析曲线），深入研究各尺寸参数对万向节工作性能的影响，从中总结出万向节的设计理论，提高万向节的设计能力。
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在本节中，介绍了三种虚拟仿真试验及其结果，分别是：球笼式万向节单参数变化对性能的影响；三球销式万向节单参数变化对性能的影响；三球销式万向节各参数对性能的影响敏度分析。
1．球笼式万向节单参数变化对性能的影响
本项虚拟试验分别对下面几项形位参数和形位误差的不同进行了分析，这些形位参数和形位误差分别是：球道截面形状、球道截面接触角、球道分度误差。为了对传动性能进行量化评价，我们结合分析结果，提出了下面五项评价指标，分别是：球道背侧间隙、球道背侧敲击力、球道压力、球道应力和球道应力椭圆的大小和位置，但对于不同的分析项目，这五个指标的侧重点有所不同。下面是具体内容。
（1）球道截面形状对性能的影响
本次分析对球笼式等速万向节的球道截面形状分别采用拱形和圆弧形进行计算，对比各种分析结果输出曲线发现，两种截面形状的球道在传动过程中差别最大之处在于：对于单圆弧球道，由于其截面形状是一个半径比钢球略大一个间隙的单圆弧，因此球道在传动时的压力中心极易发生在球道边缘处，使得在球道边缘处发生应力集中，从而降低了球道的承载能力。
比较图12-7和图12-8，不难看出对应于拱形球道的接触中心至球道边缘的距离在约2.6mm～4.1mm之间变化，而对应于圆形球道的接触中心至球道边缘的距离在约0.7mm～5.4mm之间变化，对于圆形球道，当接触中心处于至球道边缘只有0.7mm的位置时，实际上已经几乎压在了球道的边缘上，这会导致球道边缘比较严重的应力集中，影响到球道的寿命和承载能力，因此，建议一般不采用圆形球道，而采用拱形或椭圆形球道。
为了进一步研究圆形球道的特点，又分别做了图12-9和图12-10两组试验，这两组试验的差别是，前者球道过盈量是0.02mm，后者的过盈量为0.06mm，比较两图发现，当过盈量为0.02mm时，图中最小距离为约0.7mm，当过盈量为0.06mm时，图中最小距离约为2.25mm，两种情况最小距离值变化约1.5mm，而相同的情况下拱形球道只变化约0.5mm，所以，圆形球道的应力位置向球道边缘移动的趋势对球道配合过于敏感。
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（2）球道截面接触角对性能的影响
图12-7 拱形球道接触中心位置
图12-8 圆形球道接触中心位置
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图12-9 过盈量为0.02时圆形形球道接触中心位置
由于球道截面采用圆形时，容易在球道边缘处发生应力集中，所以通常球道截面采用角接触的方式，最常用的接触角采用45°，本次分析对接触角能否采用36°进行了探讨，下面图12-11到图12-18是部分分析曲线，在建立模型时分别采用了45°和36°，其余尺寸都相同，均采用平均偏差值。
图12-11到图12-14分别表示不同工况和接触角时的球道压力情况，其中红色实线代表球道正侧压力，蓝色虚线代表球道背面压力，
从图中可以
图12-10 过盈量为0.06时圆形形球道接触中心位置
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看出，当采用36°接触角时，球道背侧碰撞力都要比采用45°时要小。
图12-11接触角为45°时的球道压力曲线（扭矩200Nm ；转速300rpm ；交角20°）
图12-12 接触角为36°时的球道压力曲线（扭矩200Nm ；转速300rpm ；交角20°）
图12-13 接触角为45°时的球道压力曲线（扭矩456Nm ；转速300rpm ；交角6.5°）
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图12-14接触角为36°时的球道压力曲线（扭矩456Nm；转速300rpm；交角6.5）
图12-15到图12-18分别表示不同工况和接触角时的接触应力椭圆的相关曲线，其中红色实线代表椭圆的长半轴尺寸，蓝色虚线代表椭圆的短半轴尺寸，洋红色点线代表椭圆中心到球道边缘的距离，此距离越大，越不易在球道边缘处发生应力集中。
对比图中数据发现，当采用36°接触角和45°接触角时，接触椭圆的大小（长半轴和短半轴值）差别不大，但采用36°时的椭圆中心到球道边缘的距离比采用45°时的大。
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图12-17接触角为45°时的应力椭圆曲线（扭矩456Nm ；转速300rpm ；交角20°）
图12-18接触角为36°时的应力椭圆曲线（扭矩456Nm ；转速300rpm ；交角6.5°）
图12-16接触角为36°时的应力椭圆曲线（扭矩200Nm ；转速300rpm ；交角20°）
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（3）球道分度误差的确定
球道的分度误差主要影响等速万向节的等速性和各钢球和球道的受力均匀程度，进而影响到各球道的应力均匀程度和万向节的效率和寿命。
在下面几张曲线图中，曲线较平坦的部分表示万向节进入稳定工作状态时主动轴和从动轴的转角差，这部分曲线的波动幅值大小直接反应了万向节传动的等速性，幅值越小等速性越好，从图12-19到图12-22可以明显看出，随着分度误差的增加，转角差的波动幅值也随之增加。
图12-19 球道分度误差为零时的等速性曲线，曲线稳态部分几乎无波动
图12-20 球道分度误差为3’时的等速性曲线，曲线稳态部分产生波动
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图12-21 球道分度误差为7.5时的等速性曲线,曲线稳态部分产生较大波动
2。三球销式万向节单参数变化对性能的影响
本项虚拟试验分别按照下面几项形位参数和形位误差的不同进行了分析，这些形位参数和形位误差分别是：三柱槽壳和三销架分度误差、轴劲垂直度误差。为了对传动性能进行量化评价，我们结合分析结果，将传动的等速性（稳态时主动轴和从动轴的转角差）和三销轴中心（即三个销轴的交汇点，理论上其在一椭圆轨迹上摆动）的摆动半径作为主要的评价指标，下面是具体内容。
（1）三柱槽壳和三销架分度误差对性能的影响
三柱槽壳和三销轴分度误差从120°±3’和120°±6’分别调到
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120°±6’和120°±15’后，所计算出来的等速性曲线分别为图12-23到图12-26。
将误差放宽前后的分析曲线进行对比，发现等速性曲线变化不是很大，如图12-23和图12-24，但三销轴中心的摆动半径变化很大，如图12-25和图12-26。
图12-24 误差放宽后的等速性曲线
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（2）轴径垂直度误差的确定
三销轴轴径垂直度误差不仅对万向节的等速性造成影响，而且也对三销轴中心的摆动半径造成影响，图12-27到图12-32表示误差分别取0、0.05和0.1时的等速性曲线和三销轴中心线摆动半径曲线。可以看出轴径垂直度误差的增加虽然波动增加的幅值不大，但使波动曲线包含了一个明显的低频波动。
图12-25 误差放宽前的三销轴中心摆动半径曲线
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图12-27 轴径垂直度误差为0时的等速性曲线
图12-28 轴径垂直度误差为0.05时的等速性曲线
图12-29 轴径垂直度误差为0.1时的等速性曲线
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图12-30 轴径垂直度误差为0时的三销轴中心摆动半径曲线
图12-31 轴径垂直度误差为0.05时的三销轴中心摆动半径曲线
图12-32 轴径垂直度误差为0.1时的三销轴中心摆动半径曲线
13柔性体介绍 (253) 13.1柔性体引入ADAMS建模 (253) 13.1.1打开原有的X5后悬架模板 (253) 13.1.2将小连杆的模态中性文件导入ADAMS (254) 13.2利用Hyper Mesh及Motion View软件来生成模态中性文件MNF (256) 13.2.1创建小连接杆的CAD模型 (256) 13.2.2将iges格式文件导入到Hyper Mesh划分网格 (257) 13.2.3创建材料 (268) 13.2.4创建刚性单元 (273) 13.2.5给刚性中心节点编号 (282) 13.2.6导出nastran模板格式文件 (283) 13.2.7创建h3d文件及MNF文件 (284) 252
《柔性体篇》 13柔性体介绍 在模型中引入柔性体可以提高仿真的精度。柔性体可采用模态中性文件（MNF）来描述。该文件是一个二进制文件，包含了以下信息： 几何信息（结点位置及其连接）； 结点质量和惯量； 模态； 模态质量和模态刚度。 可以利用ANSYS、NASTRAN、ABAQUS等限元软件包进行分析并将结果写成模态中性文件，输入到ADAMS/View或ADAMS/Car中，建立相应零件的柔性体。 13.1柔性体引入ADAMS建模 在模型中引入柔性体首先要在ADAMS/Car中读入模态中性文件，然后ADAMS/Car会创建必要的几何实体用以显示柔性体。然后在模型中与其它刚体部件之间施加约束。本教程以后悬架的小连接板为例。 13.1.1打开原有的X5后悬架模板 253
13.1.2将小连杆的模态中性文件导入ADAMS 在ADAMS/Car中读入模态中性文件的过程如下： Parts>Flexible Body>New 1）从Build菜单中选择 设定对话框如下，在Left Modal Neutral File和Right Modal Neutral File里右击鼠标选择自己已经创建好的MNF文件，点击OK。 254
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10章 ADAMS参数化建模及优化设计
本章将通过一个具体的工程实例，介绍ADAMS/View的参数化建模以及ADAMS/View 提供的3种类型的参数化分析方法：设计研究(Design study)、试验设计(Design of Experiments, DOE)和优化分析(Optimization)。其中DOE是通过ADAMS/Insight来完成，设计研究和优化分析在ADAMS/View中完成。通过本章学习，可以初步了解ADAMS参数化建模和优化的功能。 10.1 ADAMS参数化建模简介 ADAMS提供了强大的参数化建模功能。在建立模型时，根据分析需要，确定相关的关键变量，并将这些关键变量设置为可以改变的设计变量。在分析时，只需要改变这些设计变量值的大小，虚拟样机模型自动得到更新。如果，需要仿真根据事先确定好的参数进行，可以由程序预先设置好一系列可变的参数，ADAMS自动进行系列仿真，以便于观察不同参数值下样机性能的变化。 进行参数化建模时，确定好影响样机性能的关键输入值后，ADAMS/View提供了4种参数化的方法： （1）参数化点坐标在建模过程中，点坐标用于几何形体、约束点位置和驱动的位置。点坐标参数化时，修改点坐标值，与参数化点相关联的对象都得以自动修改。 （2）使用设计变量通过使用设计变量，可以方便的修改模型中的已被设置为设计变量的对象。例如，我们可以将连杆的长度或弹簧的刚度设置为设计变量。当设计变量的参数值发生改变时，与设计变量相关联的对象的属性也得到更新。 （3）参数化运动方式通过参数化运动方式，可以方便的指定模型的运动方式和轨迹。 （4）使用参数表达式使用参数表达式是模型参数化的最基本的一种参数化途径。当以上三种方法不能表达对象间的复杂关系时，可以通过参数表达式来进行参数化。 参数化的模型可以使用户方便的修改模型而不用考虑模型内部之间的关联变动，而且可以达到对模型优化的目的。参数化机制是ADAMS中重要的机制。 10.2 ADAMS参数化分析简介 参数化分析有利于了解各设计变量对样机性能的影响。在参数化分析过程中，根据参数化建模时建立的设计变量，采用不同的参数值，进行一系列的仿真。然后根据返回的分析结果进行参数化分析，得出一个或多个参数变化对样机性能的影响。再进一步对各种参数进行优化分析，得出最优化的样机。ADAMS/View提供的3种类型的参数化分析方法包括：设计研究(Design study)、试验设计(Design of Experiments, DOE)和优化分析(Optimization)。 10.2.1 设计研究(Design study) 在建立好参数化模型后，当取不同的设计变量，或者当设计变量值的大小发生改变时，仿真过程中，样机的性能将会发生变化。而样机的性能怎样变化，这是设计研究主要考虑的内容。在设计研究过程中，设计变量按照一定的规则在一定的范围内进行取值。根据设计变
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/cc15066022.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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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
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═════════════════════════════════════════════════════ ADAMS/View 使用入门练习 i
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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
英文资料翻译：MSC.ADAMS/View使用入门 MSC.ADAMS/View 使用入门练习 欢迎浏览MSC.Software的网址 美国总部：https://www.doczj.com/doc/cc15066022.html, 中国办事处：https://www.doczj.com/doc/cc15066022.html,
目 录 第一章弹簧挂锁设计问题介绍 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-------------------------------------------6 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-----------------------------------------------------------------------15 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
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。
一.ADAMS软件简介 (2) 1.1ADAMS软件概述 (2) 1.2用户界面模块（ADAMS/View） (3) 1.3求解器模块（ADAMS/Solver） (5) 1.4后处理模块（ADAMS/PostProcessor） (6) 1.5控制模块（ADAMS/Controls） (8) 二.典型机器人虚拟实验 (9) 2.1串联机器人 (9) 2.1.1 运动学分析 (9) 2.1.2 动力学分析 (14) 2.1.3 轨迹规划 (17) 2.1.4 基于ADAMS和MATLAB的联合运动控制 (22)
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
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
10悬架分析 (225) 10.1悬架模型参数调整 (225) 10.2悬架参数设定 (229) 10.3悬架仿真 (231) 10.4查看后处理结果 (233) 附例 (234) 224
《悬架分析篇》 10悬架分析 在ADAMS/Car下可进行的悬架分析包括： （1）车轮同向运动（Parallel wheel analysis） （2）车轮反向运动（Oppositel wheel analysis） （3）侧倾和垂直力分析（Roll and vertical forces）-悬架的侧倾角变化，同时保持作用于悬架的总垂直力不变，因此作用于左右车轮的垂直力会变化，导致左右轮心的位置改变。 （4）单轮运动（Single wheel travel）-一个车轮固定，另一个车轮运动。 转向（Steering）-在给定轮心高度下，在转向盘或转向机上施加运动。 （5）静态分析（Static load）-可以在轮心或轮胎印迹上施加载荷，如纵向力、侧向力、垂直力。 （6）外部文件分析（External file）-利用外部文件来驱动仿真。 1）载荷分析（Loadcase），文件中包含的输入可以是轮心位移、转向盘转角，或 者是作用力； 2）车轮包络分析（wheel envelope），车轮同向运动的同时，车轮发生转到，主 要是与CAD软件结合检查悬架、转向系等与车身的干涉。 10.1悬架模型参数调整 在前面第8章已经完成前悬架模块的装配，在子系统或装配体中质量、硬点、衬套、弹簧和减振器特性是可以修该的，以满足用户实际情况。 1）修改质量特性 在部件附近右击鼠标，在出现的清单里找到所要修改的部件，选择Modify。 出现如下窗口： 225
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
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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。
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。
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，