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ADAMS运动学分析简介ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）是一款用于进行多体动力学仿真分析的软件。
它是一种基于动力学原理的分析方法，可以用于研究物体的运动与力学关系。
本文档将介绍ADAMS软件的运动学分析功能，并提供一些使用指南。
运动学分析的定义运动学分析是指研究物体运动的位置、速度和加速度等基本特征的分析方法。
ADAMS通过求解物体的运动方程，从而得到物体在运动过程中的位置、速度和加速度等参数。
运动学分析的基本步骤进行运动学分析通常需要以下几个基本步骤：1.建模：首先需要将待分析的物体建模，并定义其运动学参数，如位置、速度和加速度。
2.添加约束：在ADAMS中，可以通过添加约束来定义物体之间的关系，如连接、限制等。
这些约束可以限制物体的运动方式，从而简化分析过程。
3.定义运动：在ADAMS中，可以通过定义初始条件和施加力来模拟物体的运动。
初始条件可以包括物体的初始位置、速度和加速度，而施加的力可以模拟外部作用力、约束力等。
4.运行仿真：通过设置仿真参数，如仿真时间和步长，来运行仿真模拟。
ADAMS会根据模型和参数进行计算，并输出物体的运动学参数。
5.分析结果：仿真完成后，可以通过ADAMS提供的结果分析工具来查看模拟结果，如位置、速度和加速度等。
ADAMS运动学分析的特点ADAMS作为一款专业的多体动力学仿真软件，具有以下特点：1.精确性：ADAMS采用高精度的求解方法，可以准确地求解物体的运动学方程，从而得到准确的运动学参数。
2.灵活性：ADAMS提供了丰富的建模和约束选项，可以灵活地建立各种复杂的物体模型，并定义各种约束关系。
3.可视化：ADAMS提供了直观的可视化界面，可以对模型进行可视化操作，并实时显示仿真结果。
4.可扩展性：ADAMS支持多种扩展模块和接口，可以与其他CAE软件和编程语言进行集成，方便进行进一步分析和开发。
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。
3.1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。
ADAMS 2023动力学分析与仿真从入门到精通简介ADAMS（Advanced Dynamic Analysis of Mechanical Systems）是一种用于进行动力学分析和仿真的强大工具。
它可以帮助工程师和设计师在产品开发过程中预测和优化机械系统的性能。
无论是汽车、飞机还是机械设备，ADAMS都可以用来模拟其在不同工况下的动态行为。
本文档将介绍ADAMS 2023的基本概念和操作指南，从入门到精通，帮助读者快速上手并掌握ADAMS的使用方法。
1. ADAMS简介1.1 ADAMS的定义ADAMS是一种基于多体动力学理论的仿真软件，它能够对复杂的机械系统进行动力学分析和仿真，并提供详细的结果和可视化的模拟效果。
它主要用于评估系统的运动性能、力学特性和振动响应，是工程师进行设计优化和故障排查的重要工具。
1.2 ADAMS的应用领域ADAMS广泛应用于汽车、航空航天、机械设备等领域，用于模拟和分析复杂机械系统的动态行为。
例如，汽车制造商可以使用ADAMS来评估车辆的悬挂系统、转向动力学和车身振动特性；航空航天公司可以使用ADAMS来模拟飞机的飞行动力学和振动响应。
2. ADAMS基本概念2.1 多体系统ADAMS将机械系统建模为多个刚体之间的约束系统。
每个刚体包含了几何特征、质量和惯性属性。
通过在刚体之间添加约束和运动条件，可以建立复杂的多体系统模型。
2.2 约束约束用于描述刚体之间的相对运动关系。
ADAMS提供了各种类型的约束，如平面、关节、铰链等。
通过正确定义约束条件，可以模拟系统的运动和力学特性。
2.3 运动条件运动条件用于描述系统的运动。
ADAMS提供了多种运动模式，如位移、速度、加速度和力矩等。
通过在刚体上施加运动条件，可以模拟系统的各种运动情况。
3. ADAMS操作指南3.1 ADAMS界面ADAMS的用户界面由多个工具栏、菜单和窗口组成。
主要包括模型浏览器、属性编辑器、运动学模块、仿真控制和结果查看器等。
ADAMS运动分析简介ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）是一种用于分析机械系统动力性能的软件工具。
它能够模拟各种机械系统的动态行为，并根据力学原理计算系统的运动学和动力学特性。
ADAMS可以帮助工程师在设计过程中预测系统的运动、力学行为，并优化设计以满足特定的要求。
功能和特点ADAMS具有以下主要功能和特点：1. 运动仿真ADAMS可以对机械系统进行运动仿真，包括刚体运动仿真和柔体运动仿真。
通过对系统的几何形状、质量分布和受力情况的建模，可以计算系统在不同运动状态下的位置、速度和加速度。
2. 动力学分析ADAMS可以进行动力学分析，计算机械系统受力和加速度对物体产生的运动的影响。
它可以模拟系统受到重力、惯性和外部力的作用下的动力学行为，并给出系统各部分的受力情况。
3. 碰撞和接触分析ADAMS可以进行碰撞和接触分析，模拟机械系统中物体之间的碰撞和接触行为。
它可以根据物体的几何形状、质量和运动状态，计算物体之间的碰撞和接触力，并检测碰撞和接触发生的时间和位置。
4. 优化设计ADAMS可以通过对机械系统的参数进行优化，找到满足特定性能要求的最佳设计方案。
它可以使用遗传算法、优化算法等方法，在设计空间中搜索最优解，并进行设计参数的灵敏度分析。
5. 结果可视化ADAMS提供了丰富的结果可视化功能，可以将仿真结果以动画形式展示，同时可以输出各种图表和曲线，帮助工程师直观地理解和分析系统的运动和力学行为。
应用领域ADAMS广泛应用于机械、汽车、航空航天、船舶、建筑等领域。
它可以用于评估和优化机械系统的性能，预测系统的运动和力学行为，提高产品的设计效率和质量。
具体应用包括但不限于：1. 汽车行驶仿真ADAMS可以模拟汽车在不同路况下的行驶过程，包括加速、减速、转弯、起伏等。
通过对车辆的刚体和悬挂系统进行建模，可以计算车辆的动力学特性，并评估悬挂系统的性能和稳定性。
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振动分析流程1. 概述ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）是一种常用的多体动力学仿真软件，被广泛应用于机械系统的振动分析。
本文将介绍ADAMS振动分析的基本流程。
2. 模型建立在进行ADAMS振动分析之前，首先需要建立系统的多体动力学模型。
模型的建立可以通过两种方式实现：•几何建模：通过ADAMS软件提供的几何建模功能，可以直接构建系统的几何形状。
•CAD建模：可以使用其他CAD软件（如SolidWorks、CATIA等）建立系统的几何模型，并导入ADAMS进行后续分析。
3. 模型参数设置在建立好系统的几何模型后，需要设置模型的物理参数。
这些参数包括质量、刚度、阻尼等。
在ADAMS中，可以通过直接输入数值或者使用函数关联的方式来设置参数。
4. 载荷定义在进行振动分析前，需要定义系统的载荷。
载荷可以是外力、力矩、速度等。
可以在ADAMS中使用函数表达式、常数或者从外部文件中读取载荷数据。
5. 材料属性定义对于复杂的系统，需要为系统中的每个零件定义材料属性。
ADAMS提供了多种材料模型，可以根据实际情况选择合适的材料模型，并设置相应的材料参数。
6. 初始条件设置在进行振动分析前，需要设置系统的初始条件。
初始条件包括位置、速度等。
可以通过输入数值或者使用函数关联的方式来设置初始条件。
7. 振动分析设置在进行振动分析时，需要设置振动的类型和所要达到的目标。
ADAMS提供了多种振动分析方法，可以根据实际需要选择合适的方法。
常见的振动分析方法包括静态分析、模态分析和频率响应分析等。
8. 模型求解设置好振动分析的参数后，可以开始进行模型的求解。
ADAMS会对系统进行求解，并给出相应的结果。
结果包括位移、速度、加速度等。
9. 结果分析在进行振动分析后，可以对结果进行分析。
ADAMS提供了多种分析工具，可以绘制位移曲线、速度曲线、加速度曲线等。
重卡车身悬置梁的动强度分析
马东 许先锋
(北汽福田技术研究院CAE 室)
摘要：本文以车身悬置梁的动强度分析为例,介绍了应用MSC.ADAMS/VIEW 、FLEX 、DURABILITY ，MSC.Nastran 创建柔性体模型，并利用整车动力学模型的计算结果作为悬置梁的载荷输入进行仿真计算的一般过程。
这是一种充分利用多刚体动力学和有限元优势将刚体和柔性体混合建模求解的好方法。
关键字：刚体 柔性体 动力学 有限元
前言
车身悬置梁由四个零件焊接而成，分别与驾驶室支架及车身相连。
为了提高驾驶室的乘座舒适性，该悬置梁上还安装有减振器和螺旋弹簧。
具体结构见图1。
为了考察悬置梁在载荷作用下的应力状态及分布规律，我们需要对其进行有限元分析，可以从静态和动态两方面考虑。
但无论是哪一种情况，首先要关心的是约束如何简化、如何获得更真实、准确的载荷。
通常的方法是根据静载荷做静力计算，然后将安全系数计入结果作为构件实际的应力或变形来判断是否满足强度或刚度要求。
但这样做与实际工况相差比较大，因为构件在静态和动态作用下的响应有很大差别。
较好的方法是通过实验测量构件在实际运行环境下所受的载荷或位移、速度、加速度时间历程，再用有限元的瞬态响应分析获得构件的应力时间历程。
MSC.ADAMS11中引入柔性体，将其与刚体混合建模求解，提高了分析计算的精度，MSC.ADAMS12提供了应力恢复模块，无需借助有限元分析软件，就可直接在其后处理中对柔性
图 1 悬置梁的安装及焊合件示意图
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体的应力进行计算。
MSC.ADAMS 的这些新功能为运动构件的应力分析构建了一个理想的平台，也提供了一种更为合理、便捷的动应力求解新方法。
下面以悬置梁的应力求解为例，简单介绍这种方法的一般过程。
1． 有限元模型的建立
该悬置梁是个焊合件，焊接关系比较复杂，为了更好表达这种关系，将其划分成六面体网格，由于各零件都是折弯件，利
用
MSC.Patran
中
sweep —element —normal 命令，即先在实体表面划成QUAD4单元，见图2，然后沿单元法向按厚度拉伸就完成六面体。
见图3。
为了保证在将其调入MSC.ADAMS 后，能与其它构件正确连接，需要在连接部位创建外连点（attach point ）,通过RBE2或RBE3与相邻结构相连，见图3。
2． 生成MSC.ADAMS 所需的MNF 文件 MSC.ADAMS 提供了与MSC.Nastran 、ANSYS 、ABAQUS 、IDEAS 进行FEA 数据交换的接口，下面介绍利用MSC.Nastran 求解，MSC.ADAMS/FLEX 转换生成模态中性文件的方法和步骤。
(1). 产生结构有限元模型的文本数据文件（BDF 或DAT ），只包含节点和单元信息。
(2). 改造该文件，在相应位置插入相应语句，具体内容如下：
在file management section 卡中，加入: ASSIGN OUTPUT2='文件名.out'
STATUS=UNKNOWN UNIT=20 FORM=UNFORMATTED
SOL 103 //模态求解
INCLUDE 'mnfx.alt' //MSC.ADAMS 提供的DMAP 求解序列 在Case Control Data 卡中，加入:
METHOD = 1
VECTOR(PLOT,SORT1,REAL)=ALL
$
图 2 QUAD4单元模型
图 3 六面体模型
STRESS(PLOT) = all
STRAIN(FIBER,PLOT)=ALL
$
GPSTRESS = all //节点应力应变输出
GPSTRAIN =ALL
OUTPUT(POST)
SET 91=ALL
SURFACE 11 SET 91,FIBRE Z1,NORMAL Z
SET 92=ALL
VOLUME 12 SET 92,DIRECT
在BULK DATA卡中，加入
DTI, UNITS, 1, kg, N, mm, SECOND //单位制的定义
PARAM,NOCOMPS,-1
PARAM PRTMAXIM YES
PARAM,FIXEDB,-1
$
SESET,100,1,THRU,12914 //超单元集的定义
SPOINT,13000,THRU,13004 //外连点数目的定义
SEQSET1,100,0,13000,THRU,13004 //定义外连点模态值
$
EIGRL 1 5 0 MASS MAT1 1 2.1e5 .3 7.8-6
在定义材料属性时一定注意和上面单位制的定义一致，否则得不到正确的模态计算结果。
(3). 用MSC.Nastran求解，生成.OUT文件，利用msc2mnf.exe或MSC.ADAMS/FLEX工具箱将OUT 文件转换成MNF文件，在此工具箱还可浏览MNF文件内容如模态特征频率、构件质量、惯量、外连点等信息，可以检查MNF文件的正确性。
3．在MSC.ADAMS/VIEW中构建仿真模型
（1）。
模型的创建
用Build—Flexible Bodies—Adams/flex命令将MNF文件调入生成MSC.ADAMS的柔性体模型
见图4。
（2）。
施加约束及载荷
值得注意的是MSC.ADAMS不能直接在柔性体模型上施加载荷和约束（固定约束除外），必须先
建一无质量的过渡体（DUMMY BODY ）,过渡体与柔性体固连，再在过渡体上施加所需的约束和载荷。
见图5。
为了获得车辆在实际路面行驶时的动载荷，除了试验外，可通过建立整车的动力学仿真模型模拟实现。
见图6。
图 4 ADAMS 柔性体模型
图 5 模型的约束及载荷
Dummy1
Dummy 2
Dummy 3
载荷
载荷
图 6 整车动力学模型局部图
悬臂梁刚体模型
减振器
螺旋弹簧
均布载荷（mload ）
利用B级路面的功率谱密度生成对轴头的激励模拟车辆的运行工况，再从结果中取出减振器、螺旋弹簧、后端连接处的时间载荷历程，横向、纵向载荷相对垂向载荷小的多，因此只考虑垂向（Z向）的载荷。
仿真结果及三处的载荷时间历程如图7。
动画文件
将载荷时间历程输出成文本文件，再调入MSC.ADAMS 中创建SPLINE ，然后在力表达式中用AKISPL 样条插值函数对该SPLINE 曲线插值作为时间历程的输入，最后进行动力学求解。
4. 结果的后处理
调入MSC.ADAMS/DURABILITY 模块，再将仿真结果动画调入，选择Plot Type 为Vom Mises Stress,则显示悬置梁的动态应力分布及大小。
如图8左所示。
如要获得应力最大节点的动应力历程，可利用
Durability
中的Nodal Plots 选项建立该节点应力的输出，如图9所示，。
应力曲线如图8右所示。
图8 悬置梁的动应力分布及应力最大节点的动应力时间历程
图 9 节点应力计算对话框
为了获得更高的计算精度，MSC.ADAMS提供了用MSC.Nastran进行应力恢复的模态变形文件（MDF），通过Durability菜单中的FE Modal Export选项，可输出MDF文件，其中能控制仿真时间、输出文件格式、输出点数目等。
如图10所示。
图10 模态变形文件的输出
5．结论
将MSC.ADAMS/VIEW、FLEX、DURABILIT与MSC.Patran、MSC.Nastran结合，创建柔性体模型，并利用多体动力学计算结果作为输入进行仿真计算，这是一种充分利用多刚体动力学和有限元优势将刚体和柔性体混合建模求解的好方法,可以提高计算精度和准确度。
参考文献
1.MSC.Nastran V70 quick Reference Guide
2.MSC.ADAMS/FLEX Referencee Manual
3.MSC.ADAMS/DURABILITY Reference。
