基于ADAMS建模与基于UG建模的比较研究
朱贞平谭蓉
(昆明理工大学机电工程学院,昆明650093)
摘要:通过对简单模型的建模和动态仿真,得出了优先选择基于UG建模导入ADAMS或优先选择基于ADAMS建模的一些准则。给出了基于UG建模导入ADAMS的格式选择和步骤。
关键词:UG建模ADAMS建模优先选择建模步骤导入步骤
ADAMS(Adams Dynamic of Analysis Mechanical System)虚拟样机软件集建模、求解、可视化技术于一体,是目前应用最为广泛的机械系统动力学仿真软件,可以非常方便的对机械系统进行静力学、运动学和动力学分析,但造型功能相对薄弱,难以创建构型复杂的零件,这通常需要借助于其他CAD造型软件。通常应用的建模软件诸如Pro/e、UG、SolidEdge、SolidWorks、CATIA。而这些常用软件的仿真分析功能模块又较ADAMS差,因此最好的解决办法是在三维软件环境下建模,然后以特定的文件格式输出,再导入到ADAMS中作动力学和运动学分析。
由于在导入过程中不可避免地存在模型信息损失,就要确保采用合适的文件格式是模型损失的信息量最小化。上述软件与ADAMS通常采用和支持Parasolid核心实体技术,所以建好的模型以Parasolid(*.x_t)文件格式导出,再以Parasolid(*.x_t)文件格式导入ADAMS进行各种运动特性和力特性分析,效果较其他格式好。
以上文件的导入与导出涉及到软件之间的接口问题,涉及到版本之间匹配问题,本文重点论述UG与ADAMS的接口与导入分析。首先在UG环境中建立,另存为Parasolid(*.x_t)格式,对于ADAMS12.0的用户来说,应该选择的Parasolid版本在UG12.0—UG17.0之间。模型导入以后,再给各个零件添加质量、约束、力、力矩和初始条件,之后就可以进行运动学和动力学仿真分析了[1]。
1 UG建模的相关操作步骤[2]
机械是若干零部件的组合,不同零部件间存在几何约束和物理约束。建模之前,首先是分析零部件,确定主要的设计参数,设计基准和设计约束。对于复杂模型,模型分解也就是建模分解。这也是必要过程。如果一个模型的结构不能直接用UG提供的实体建模,可以先绘制草图,再通过拉伸、旋转、扫成等操作建立基础特征。尽管UG允许在一个零件上建立多个根特征,但是由于后期布尔操作起来根特征之间关联性小,所以不推荐。所以复杂零件建模大体步骤如下。(1)特征(Feature)分解
将零件分成若干几个特征模块的组合,确定基础部件(Base part)和根特征,即基础特征(Base Feature)和附着特征。
(2)细节设计(Form Feature) 一般顺序是先粗后细,即先粗略形状,后细化细节;先大后小,即先大概轮廓,后局部细化。先外后里,即先外部轮廓,后内部形状。对一些典型实体结构,可以使用特征建模,比如球(Sphere)、锥(Cone)、柱(Cylinder)等基本体;以及孔(Hole)、槽(Groove)等[2]。(3)零件装配(Assemly)
零部件建好以后,就可以通过几何约束进行装配,这种装配方式称为自底而上(Bottom—Up)的装配方式。也就是所有零件件好以后,按照装配关系不停的调入新零件。
当然也可以采用自顶而下(Up-Down)的方式装配,也就是在装配中建立几何模型,然后产生新组件,并把几何模型加入到新组建中,这时在装配中包含指向该组建的指针。
2 ADAMS建模的相关步骤
创建部件有两种方法[3]:
①一种是通过在创建的机械系统中建立运动部件的物理属性来创建。部件为刚性体和柔性体。对于刚体,ADAMS/View提供给和工造工具和固体模型。业何以通过增加特性和布尔运算合并物体来优化几何形状。对于柔性体,ADAMS/View提供间断的柔性体连接件和输出载荷用来使
用有限元工具,也可以通过使用ADAMS/View来导入复杂的柔性体工具。
②另一种是在ADAMS/View中导入三维造型软件建立的模型。ADAMS/Exchange可导入的标准格式有IGES,STEP,DXF/DWGHE Parasolid等。导入之后对模型进行编辑,可以在模型上创建几何点再以这些点为元素创建ADAMS/View中提供的体。在ADAMS/View环境下完成最终建模。
3 UG模型导入ADAMS步骤
模型过程中,由于可能存在复杂的装配关系,而某些零部件对整体的运动分析影响甚小,便可忽略,需要对模型进行简化,主要取那些运动部件,以及对运动部件约束和控制的部件。但是带有质量的运动部件在简化是需要特别注意。
(1)导出
模型装配完毕后,单击主菜单栏上的【文件】→【导出】→【Parasolid】→弹出【导出Parasolid】对话框→选择所建模型→单击确定→弹出保存路径→确定路径和文件名。文件名和路径名必须是英文。
(2)导入
启动ADAMS,在弹出的对话框中选择【import a file】→单击【OK】→在弹出对话框的【file type】中选择【Parasolid】→在【file to read】中右击→【Browse】→选择步骤导出(1)的文件路径和文件→在【Model Name】栏中右击→【Model】→【Create】→在弹出的对话框的【Model Name】中输入MODEL_X(如MODEL_1)。
4建模仿真比较
因为建比较复杂的模型在分析过程中会有很多影响因素,很难分清到底是哪部分处问题导致分析失真,比如模型简化不当,忽略运动服之间的内部间隙,忽略摩擦力等,哪些是处理不当造成的,这里采用简单模型,可以直观判断基于UG建模与基于ADAMS建模的造成仿真分析的差别。
(1)直齿圆柱体齿轮传动
已知z1=50,z2=25,m=4mm,α=20°,两个齿轮的厚度都是50mm。给定大齿轮转速为R1=360r/s,仿真得到小齿轮转速R2=?
在ADAMS中建模分析步骤[3]:
①启动ADAMS,设置工作环境;
②创建大齿轮、小齿轮;
③创建大齿轮与大地旋转副,创建小齿轮与大地旋转副,在大齿轮与小齿轮之间创建齿轮副,务必使啮合点的Z轴方向与齿轮的啮合方向相同,如图1;
④在大齿轮上施加旋转驱动R1=360r/s;设定仿真终止时间(End Time)为1,仿真工作步长(Step Size)为0.01,运行;
⑤测量小齿轮转速,如图2。当大齿轮转速为R1=360r/s,小齿轮R2=720r/s,符合标准外啮合渐开线直齿圆柱体齿轮传动角速度与齿轮的分度圆半径成反比。在UG中建模分析步骤(略),导入ADAMS,按照上述
③施加旋转副、齿轮副以及驱动以后如图3,重复上述④
仿真得到图4,与图2完全一致。根据计算i=
Z1Z2=
R2R1=2,可以判断两种造型方式动态分析结果完全正确且一致。并且可见对于简单模型特别是符合ADAMS/View建模工具栏所提供的简单模型,直接在ADAMS/View中建模较为直观方便。可以免去导入导出过程和信息损失。(2)行星轮系齿轮传动已知z1=50,z2=25,m=4mm,α=20°,两个齿轮的厚度都是50mm。给定连杆转速为WH=360r/s,仿真得到小齿轮转速R2=?UG 建模导入如图5(步骤参考上文);ADAMS/View建模如图6(步骤参考照上文)。
基于UG建模导入ADAMS中创建齿轮副时发现,由于行星轮系的啮合点不固定,而是垂直于连杆并随连杆运动,使啮合点的Z轴方向与齿轮的啮合方向相同比较麻烦。而基于ADAMS/View 则比较方图3 UG建模导入
图4美国宇航局太空舱挂锁设计图5 UG建模-行星轮系齿轮图6 ADAMS/View建模-行星轮系齿轮(下转第30页) 对行星轮系,将式(5)中的a、b和H换成4、6和h,现轮6被固定,ω6=0、i6h=ω6/ωh=0。则(5)式变为下式:i4h=u+1=69/27+1
(3)用速比转换式求传动比i1h 将式(5)中的a和b分别换成1和3,得:
i1H=u(1-i3H)+1(7)再将u=77/27,i3H=i4h=69/27+1,代入上式,并根据ωh=ωH,
即i1h=i1H,得;
i1h=i1H=u(1-i3H)+1=-6.288
3结论
本文推导的速比转换公式,对于计算混合轮系的传动比十分有效,且计算方便快捷。
参考文献
[1]王知行,刘廷荣.机械原理(M).北京,高等教育出版社,2003.
便。先创建标记(Marker)固定在连杆中心(center),在更改(Modify)位置到啮合点处。两类分析完全一致。
在ADAMS中,以逆时针旋转为正方向。当杆件转速为RL=360r/s时,小齿轮逆时针转速R1=720转,即小齿轮绕大齿轮逆时针公转(牵连运动)360r/s同时,其逆时针自转(相对运动)720r/s,绝对运动(合成运动)=牵连运动+相对运动=360+720=1 080。根据机械原理上公式
ω1-ωHω2-ωH=-z2z1,已知ω1=0(与机架固定),ωH=360,z1=50,z2=25,易得ω2=1 080,
实际结果和理论计算相同。可见类型适合直接用ADAMS/View建模,比较容易创建随部件运动的标记点。
(3)机械设计师在ADAMS软件中建立虚拟样机模型后,有时需要对虚拟样机可能出现的各种情况作进一步的深入分析,如试验设计(Design of Experiment,DOE)和优化设计(Optimization)。用人工的方式修改虚拟样机,然后进行反复的仿真分析直至获得满意的样机模型,往往需要进行大量单调重复的建模工作,花费大量的机时和人工。而如果利用ADAMS/View提供的参数化建模和分析功能就可以大大提高分析效率[4]。这种情况下优先选用ADAMS/View建模。有四种参数化建模方案:①使用参数化表达式,②参数化点坐标,③运动参数化,④使用设计变量。
(4)由于BHG-1夹持器形状比较复杂,所以在UG环境下设计出装配图以后再导入到ADAMS 进行运动学和动力学分析,充分结合了二者的优势。,通过仿真得到速度、加速度及接触力变化情况。充分满足要求[4]。
5结论
(1)对于比较简单的零件,特别是符合ADAMS/View建模工具栏能提供的模型,直接用ADAMS/View建模;。(2)有些零件虽然比较简单,但是仿真是需要测量一(上接第20页) [2]黄茂林,马正纲,孙宁.机械原理(M).重庆:重庆大学出版社,2002.
[3]张东生,陈纯.行星传动减速器封闭功率的研究[J].陕西理工学院学报,2005(3):39~41.
A New Means on Calculation of Drive Ratio for Com-posite Gear Trains
ZHENG Wencai,XIAO Guo,YAN Wei,DUAN Qin-hua(Industrial Manufacturing Institute of Chengdu University,Chengdu610106)
Abstract:In this article one kind of new computational methodwas probed for drive ratio of composite gear trains.Based on the driveratio calculation formula of the converted mechanism of the epicyclicalgear train,three new ratios of velocity transformation formulas were eas-ily obtained.Utilize these formulas may not only be convenient but alsoprompt request out the drive
ratio of composite gear trains.Key words:composite gear train,drive ratio,epicyclic gear train
些比较特殊的标记点的运动特性时,必须使用ADAMS/View建模;
(3)对于需要进行深度设计和优化零件参数时,只要ADAMS/View能胜任,最好就用ADAMS/View建模;(4)只有当ADAMS/View太过于复杂时,才使用其他三维构型软件建模。参考文献
[1]丁海滨,常宗瑜,武雅洁,等.ADAMS与常用CAD软件接口
[J].微计算机信息,2005,21(10-3):202-204
[2]高航,张耀满,王世杰,等.基于UG的CAD/CAM技术[M].北京:清华大学出版社,2005
[3]郑建荣.ADAMS-虚拟样机技术入门与提高[M].北京:机械工业出版社,2001
[4]汪惠群,郑建荣.在ADAMS软件中虚拟样机的参数化建模与分析[J].机械制造,2004,42(482):41-43
[5]陈明,战强,刘增波,等.基于UG和ADAMS的BHG-1夹持器虚拟设计与仿真[J].机械设计与制造,2006,(1):115-117
Research on Principles of Prior Choice to Model Based on ADAMS or UG
ZHU ZhenPing TAN Rong (College of mechanical and Electrical,Kunming University of Science and Technology,Kunming Yunnan 650093 China) Abstract:Some principles were drawn for prior choice of the appropriate software to model for kinematic and dynamic simulation ofmultibody system between ADAMS and UG.Format choices and steps were presented when the model based on UG is imported into ADAMS softwar.
Key words:model based on UG,model based on ADAMS,prior choice,steps for model,steps for importing
基于ADAMS建模与基于UG建模的比较研究 朱贞平谭蓉 (昆明理工大学机电工程学院,昆明650093) 摘要:通过对简单模型的建模和动态仿真,得出了优先选择基于UG建模导入ADAMS或优先选择基于ADAMS建模的一些准则。给出了基于UG建模导入ADAMS的格式选择和步骤。 关键词:UG建模ADAMS建模优先选择建模步骤导入步骤 ADAMS(Adams Dynamic of Analysis Mechanical System)虚拟样机软件集建模、求解、可视化技术于一体,是目前应用最为广泛的机械系统动力学仿真软件,可以非常方便的对机械系统进行静力学、运动学和动力学分析,但造型功能相对薄弱,难以创建构型复杂的零件,这通常需要借助于其他CAD造型软件。通常应用的建模软件诸如Pro/e、UG、SolidEdge、SolidWorks、CATIA。而这些常用软件的仿真分析功能模块又较ADAMS差,因此最好的解决办法是在三维软件环境下建模,然后以特定的文件格式输出,再导入到ADAMS中作动力学和运动学分析。 由于在导入过程中不可避免地存在模型信息损失,就要确保采用合适的文件格式是模型损失的信息量最小化。上述软件与ADAMS通常采用和支持Parasolid核心实体技术,所以建好的模型以Parasolid(*.x_t)文件格式导出,再以Parasolid(*.x_t)文件格式导入ADAMS进行各种运动特性和力特性分析,效果较其他格式好。 以上文件的导入与导出涉及到软件之间的接口问题,涉及到版本之间匹配问题,本文重点论述UG与ADAMS的接口与导入分析。首先在UG环境中建立,另存为Parasolid(*.x_t)格式,对于ADAMS12.0的用户来说,应该选择的Parasolid版本在UG12.0—UG17.0之间。模型导入以后,再给各个零件添加质量、约束、力、力矩和初始条件,之后就可以进行运动学和动力学仿真分析了[1]。 1 UG建模的相关操作步骤[2] 机械是若干零部件的组合,不同零部件间存在几何约束和物理约束。建模之前,首先是分析零部件,确定主要的设计参数,设计基准和设计约束。对于复杂模型,模型分解也就是建模分解。这也是必要过程。如果一个模型的结构不能直接用UG提供的实体建模,可以先绘制草图,再通过拉伸、旋转、扫成等操作建立基础特征。尽管UG允许在一个零件上建立多个根特征,但是由于后期布尔操作起来根特征之间关联性小,所以不推荐。所以复杂零件建模大体步骤如下。(1)特征(Feature)分解 将零件分成若干几个特征模块的组合,确定基础部件(Base part)和根特征,即基础特征(Base Feature)和附着特征。 (2)细节设计(Form Feature) 一般顺序是先粗后细,即先粗略形状,后细化细节;先大后小,即先大概轮廓,后局部细化。先外后里,即先外部轮廓,后内部形状。对一些典型实体结构,可以使用特征建模,比如球(Sphere)、锥(Cone)、柱(Cylinder)等基本体;以及孔(Hole)、槽(Groove)等[2]。(3)零件装配(Assemly) 零部件建好以后,就可以通过几何约束进行装配,这种装配方式称为自底而上(Bottom—Up)的装配方式。也就是所有零件件好以后,按照装配关系不停的调入新零件。 当然也可以采用自顶而下(Up-Down)的方式装配,也就是在装配中建立几何模型,然后产生新组件,并把几何模型加入到新组建中,这时在装配中包含指向该组建的指针。 2 ADAMS建模的相关步骤 创建部件有两种方法[3]: ①一种是通过在创建的机械系统中建立运动部件的物理属性来创建。部件为刚性体和柔性体。对于刚体,ADAMS/View提供给和工造工具和固体模型。业何以通过增加特性和布尔运算合并物体来优化几何形状。对于柔性体,ADAMS/View提供间断的柔性体连接件和输出载荷用来使
基于UG建模的辛普森行星齿轮在ADAMS中运动仿真的实现 摘要利用UG参数化建模功能，建立了辛普森行星齿轮机构的三维模型，并成功将其装配体导入到专业运动仿真软件Adams中。根据其真实的工作状态，通过添加约束、驱动，实现了对辛普森行星齿轮机构在各档位运动状态的仿真。在后处理模块中，可以清晰的判定各个构件在不同档位时的转动方向及速度大小，更加直观的加深了对汽车自动变速器换挡机理的认识与了解。 关键词 UG建模辛普森行星机构 ADAMS仿真 The Motion Simulation of Simpson Planetary Gear based on UG in ADAMS Abstract Take advantage of the parametric modeling in UG, the simpson planetary gear modeling have been made, then been imported successfully into the ADAMS. In the ADAMS, it was exerted constraint and driver according to the actual working status, and have achieved the motion simulation of the simpson planetary gear working in the different gears. In the post-processing module, it could be clearly determined what direction of rotation is and how much the angular velocity is when the various components working in different gears. It contributed to have a deeper and intuitive understanding about the gear shift principle of the automatic gearbox. Key words UG modeling Simpson planetary gear ADAMS motion simulation 引言 自动变速器在汽车中是仅次于发动机的关键部件，是机—电—液一体化的典型产品。目前，大部分自动变速器都采用辛普森行星齿轮变速器。辛普森是行星齿轮机构是一种双排行星齿轮机构，由两个内啮合式单排行星齿轮机构组合而成，可实现三进一退四个档位变速。现在广泛应用的四前进挡位的变速器也无非是在辛普森行星齿轮机构三档位基础上的改良[1]。因此，真正弄清楚辛普森行星齿轮机构实现不同档位换挡的机理，无疑对了解汽车自动变速器有着更直观的认识。图1是辛普森式行星齿轮机构的传动原理图。其结构特点如下： （1）前后两个行星排的太阳轮连接为一个整体，成为前后太阳轮组件；（2）前一个行星排的行星架和后一排的内齿圈连接为另一个整体，称为前行星架和后齿圈组件；（3）输出轴通常与前行星架和后内齿圈组件连接[1]。通过对辛普森行星齿轮机构的构造了解可知，该机构比较复杂,传统的分析方法尽管可以完成其各档位传动比及转速的计算, 但是很难判定其中各个组件的转动方向以及速度大小。所以希望能找到一种有效的 图1 辛普森行星轮机构传动原理图 1—前齿圈；2—前行星齿轮； 3—前行星齿轮架和后内齿圈组件； 4—前后太阳轮组件；5—后行星架； 6—后行星齿轮架 分析途径显得非常有必要。而虚拟样机技术就是非常理想的方法。虚拟样机仿真分析软件ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）是对机械系统运动学与动力学进行仿真计算的专业软件，集建模、计算和后处理于一体，包含多个专业模块和专业领域的虚拟样机开发系统软件。利用它可以建立起复杂机械系统的运动学和动力学模型。 1 UG建模及虚拟装配 UG软件是美国EDS公司推出的集CAD/CAM/CAE于一体的最新软件系统，是当前世界上最先进的面向制造业的CAX高端软件。本辛普森行星齿轮机构中所有齿轮
UG软件的建模与参数化技术分析 (2) 第一章简介 (2) 第二章UG建模分析 (3) 2.1实体建模 (3) 2.2特征建模 (3) 2.3自由形体建模 (4) 2.4实体特征建模 (4) 2.4.1基本体素特征建模 (5) 2.4.2扩展特征建模 (5) 2.4.3成型特征建模 (7) 2.4.4特征操作 (8) 2.5总结 (9) 第三章参数化设计 (10) 3.1参数化设计的定义【7】【8】 (10) 3.2参数化设计的类型 (11) 3.2.1基于特征的参数化设计 (11) 3.2.2基于草图的参数化设计 (13) 3.2.3基于装配的参数化设计 (14) 3.3基于Excel表格的参数化设计【4】【5】 (15) 3.4总结 (18) 参考资料 (19)
UG软件的建模与参数化技术分析 第一章简介 Unigraphics（简称UG）是全球主流MCAD 系统，是计算机辅助设计、辅助制造、辅助工程和产品数据管理（CAD/CAM/CAE/PDM）一体化的软件系统之一，应用十分广泛【1,2】。UG 基于完全的三维实体复合造型、特征建模、装配建模技术，能设计出各种各样复杂的产品模型，并且具有强大的参数化设计功能，能够很好地表达设计意图，易于修改参数化模型。另外UG 提供了完善的二次开发工具，二次开发程序可以建立起与UG 系统的链接，使用户开发的功能与UG 实现无缝集成。利用UG 二次开发技术，用户可以开发专用CAD 系统，满足实际的应用需求。 UG软件是第三代CAD系统的典范，是基于特征建模和基于约束的参数化和变量化的建模方法。为什么说UG为第三代CAD系统？【7】 第一代CAD系统主要用于二维绘图，其技术特征是利用解析几何的方法定义有关点、线、圆等图素。 第二代CAD系统主要是二维交互绘图系统及三维几何造型系统，其发展过程是从计算机辅助绘图到计算机辅助设计，从二维绘图到三维设计，进而到三维集成化设计的过程。在几何造型方面分别采用了三维线框模型、表面模型和实体模型。在实体造型上广泛采用了实体几何构造法（CSG法）和边界表示法（B-rep 法），CSG法即用简单实体(称为体素)通过集合运算交、并、差构造复杂实体的方法；B-rep法即是用物体封闭的边界表面描述物体的方法。 第三代CAD系统在建模方法上出现了特征建模和基于约束的参数化和变量化建模方法，由此出现了各种特征建模系统、二维或三维的参数化设计系统以及两种建模方法互相交叉、互相融合的系统。UG软件中参数化三维设计的核心技术便是特征建模，所以UG软件第三代CAD系统的典范，在接下来的章节将介绍三代建模方法（特征建模）相比较二代CAD的优势。
基于MSC．ADAMS的动力传动系统建模与仿真 MSC.ADAMS是一款优秀的动力传动系统建模与仿真软件， 在汽车、航空、航天等领域广泛应用。通过MSC.ADAMS， 可以对各种类型的动力传动系统进行建模与仿真，包括发动机、变速器、传动轴、差速器等。 动力传动系统建模是将传动系统各个部分进行分离，逐一建模并组装成一个整体，通过建模可以确定每个部件的性能与参数，以及系统整体的工作原理与性能。在建模过程中，需要考虑各个部位的受力情况、材料属性、温度等因素，并进行物理学建模、数学建模和计算机辅助设计。 动力传动系统仿真是指将建模进行各种工况下的计算和分析，通过仿真可以确定不同工况下的系统性能和特性，从而优化每个部位的设计。仿真的结果可以反映出系统的运行情况、动态响应、疲劳情况、噪声等各种细节，为系统的设计、制造和优化提供重要的参考依据。 MSC.ADAMS软件支持动力传动系统的建模和仿真，可以方 便的进行各种级别的建模和仿真，包括单部件、子系统和整个系统的建模和仿真。同时，MSC.ADAMS还支持多种不同的 仿真方法，如动态仿真、静态仿真、多体仿真等，可以精确地模拟系统的行为。 在进行动力传动系统建模和仿真时，需要注意以下几点： 1. 精确定义每个部位的材料属性和受力情况，包括张力、压力、
扭矩等。 2. 确定每个部位的工作原理和控制方法，建立相应的数学模型。 3. 考虑系统的复杂度和耦合效应，因此需要对整个系统进行综合分析和优化。 4. 在进行仿真前，需要对模型进行验证和校准，以确保模型的准确性和可靠性。 总之，使用MSC.ADAMS进行动力传动系统建模和仿真，可 以大大提高系统的设计和性能，为实现更高效、更安全的动力传动系统打下坚实的基础。数据分析是指对所收集到的数据进行系统性分析和处理，通过对数据的分析可以发现内在的规律和价值，提供有关原因和结果的科学依据和参考，为决策提供依据和支持。在不同领域中，数据分析的方法和技术也存在差异，但在基本原则和数据处理方法上却具有共性。下面列出汽车领域的相关数据，进行分析。 数据一：车辆销售情况 数据表明，2019年全球汽车销量预计为9028万辆，较上一年 下降3.1%。其中，中国汽车市场规模稳步扩大，预计销售量 将达到2900万辆，约占全球的1/3。 分析：全球汽车市场受到多种因素的影响，如经济发展、政策环境、社会需求等。中国作为全球最大的汽车市场，具有巨大潜力和发展空间。但在未来，汽车市场的竞争会更加激烈，只
ADAMS参数化建模与优化设计 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动力学分析与设计优化中。它的参数化建模与优化设计功能可以帮助工程师更快速、更高效地进行系统设计与优化。 参数化建模是将系统的设计参数以变量的形式进行描述和表示，以便进行系统的动力学仿真分析和设计优化。在ADAMS中，可以通过定义几何参数、材料属性、连接关系等参数的变化范围和约束条件，来进行系统的参数化建模。对于复杂的机械系统，可以通过ADAMS提供的图形界面来逐步建立模型，并且可以通过自定义脚本进行复杂操作，从而构建方便进行参数化分析和优化的模型。 在参数化建模完成后，可以利用ADAMS进行系统的动力学仿真分析。通过对系统的各种输入条件施加不同的变化，如力、速度和位移等，可以得到系统在不同工况下的运动学和动力学响应。这样可以帮助工程师更深入地理解系统的性能和行为，找到系统中可能存在的问题和优化的空间。 基于ADAMS的参数化建模，可以方便地进行系统的设计优化。通过对设计参数的变化范围和优化目标进行定义，ADAMS可以自动地进行参数寻优和设计优化。在设计优化过程中，可以将系统的性能指标作为目标函数进行优化，如最小化能耗、最大化刚度和最小化振动等。同时，还可以设置各种约束条件，如材料强度、装配尺寸和运动范围等，以确保优化设计的可行性和可靠性。 1.提高设计效率：通过参数化建模，可以快速搭建系统模型，减少了从零开始设计的时间和工作量，提高了设计效率。
2.提高设计质量：通过动力学仿真分析和设计优化，可以直观地了解系统的性能与行为，并找到系统存在的问题和待优化的空间，从而提高设计质量。 3.缩短优化周期：ADAMS可以自动进行参数寻优和设计优化，节省了手动调整参数和分析结果的时间，缩短了优化周期。 4.精细设计控制：通过对设计参数的变化范围和优化目标的定义，可以对系统的设计过程进行精细控制，实现更精确的设计结果。 总之，ADAMS的参数化建模与优化设计功能为工程师提供了一个强大且高效的工具，可以帮助他们更好地进行机械系统的设计与优化。通过参数化建模，可以快速搭建系统模型；通过动力学仿真分析，可以了解系统的性能与行为；通过设计优化，可以得到更优的设计方案。这些功能的使用可以显著提高工程设计的效率和质量。
河北工业大学 毕业论文 作者：学号： 学院:机械工程学院 系(专业):车辆工程 题目：汽车麦弗逊悬架与转向系统建模 及性能仿真分析 指导者：教授 评阅者： 2015年6月1日
毕业设计(论文）中文摘要
毕业设计外文摘要
目录 1 绪论 (4) 1.1 汽车悬架发展历史以及研究背景 (4) 1.2 本课题研究的过程及意义 (5) 2 悬架的分类及其设计 (6) 2。1 悬架的分类 (6) 2.2 悬架的设计要求 (12) 2.3 本章小结 (12) 3 基于UG的麦弗逊悬架建模 (13) 3.1 麦弗逊悬架的结构参数 (13) 3.2 UG软件的应用简介 (14) 3.3 麦弗逊悬架几何模型的建立 (14) 3.4 本章小结 (17) 4 基于Adams的麦弗逊悬架运动仿真 (18) 4.1 Adams软件应用简介 (18) 4.2 建立悬架系统模型 (18) 4.3 悬架的性能评价指标 (22) 4。4 悬架的仿真分析 (25) 4.5 转向系统的仿真分析 (28) 4.6 本章小结 (30) 5 利用Matlab/simulink模块对悬架仿真 .............. 错误!未定义书签。1 5.1 悬架的简化模型以及参数设置................. 错误!未定义书签。1 5。2 建立路面随机不平度的时域模型 (31) 5。3 悬架在simulink中仿真 (31) 5。4 仿真结果 (32) 5.5 本章小结 (34) 结论 (35) 参考文献 (36) 致谢 (38)
1. 绪论 1.1 汽车悬架发展历史以及研究背景 悬架系统的功能是把车轮所受的各种力与力矩传递给车架与车身，并且能缓和和吸收来自路面的冲击和振动，从而降低驾驶室的噪声，以增加乘员舒适性，保证汽车具有良好的操纵性和平稳的行驶性，与此同时,悬架系统能对汽车运动产生适当反应，汽车在各种不相同的路况上作加速等运动时，能够提供足够的安全性，保证汽车不会失去控制［1］。 当前社会悬架系统的发展很迅速,不同新型的结构型式不断涌现，极大的促进了汽车工业的发展.1934年，德国汽车方面的专家Olley最早提出了有关被动悬架的原理，此后被动悬架经不断发展、研究，已经被广泛的应用在各种车辆上，应用效果良好，直到今天还作为汽车悬架的主流设计结构［2]。半主动悬架以及主动悬架成为当今悬架设计理论.在20世纪60年代的时候，美国通用汽车公司使汽车悬架的刚度和阻尼随行驶状态进行动态变化，进而保证悬架系统一直处在最佳减振状态，这种类型的悬架称作主动悬架系统，虽然主动悬架系统性能优越，能够很好的解决被动悬架产生的各种问题,但是主动悬架系统却存在着现在无法解决的困难-——能量消耗大、结构复杂、成本高，所以不能被广泛的应用，为此,通过努力开发性能好而且造价低的半主动悬架系统用来取代主动悬架系统成为趋势,1973年，加州大学戴维斯分校的D.C. Karnopp和D。A. Crosby最先提出半主动悬架的概念，进而大大地降低制造成本，而半主动悬架系统在性能方面几乎可以达到主动悬架的水平,此外半主动悬架结构简单、工作时候不消耗汽车能量等优点，因此有很好的应用前景［2］。 对悬架系统进行动力学仿真研究,使用CAD/CAE软件进行建模、仿真和结果分析，既能够解决复杂零部件的三维模型建立的问题，又可以通过充分利用分析软件的强大功能进行运动学分析，从而极大地提高机械系统的仿真效率［3］。
ADAMS参数化建模及优化设计 ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）是一种常用的参数化建模和优化设计软件，广泛应用于机械系统的动力学模拟和优化。本文将针对ADAMS的参数化建模和优化设计进行详细探讨。 参数化建模是指将机械系统的设计参数进行编程和建模，实现系统的变量化描述。ADAMS软件提供了强大的参数化建模功能，可以对系统的几何形状、材料属性、运动约束等进行参数化描述。通过参数化建模，工程师可以灵活地调整系统的参数，快速验证不同设计方案的性能差异，为优化设计提供重要的支持。 在ADAMS中，参数化建模可以通过两种方式实现：一种是基于CAD几何模型进行建模，另一种是基于ADAMS内置的建模工具进行建模。对于基于CAD几何模型的建模，工程师可以直接导入CAD文件，然后通过ADAMS 提供的工具对几何模型进行进一步处理，添加运动约束和物理特性等。而基于ADAMS内置的建模工具进行建模，工程师可以通过简单的拖拽和参数调整就能够快速构建机械系统模型。 参数化建模之后，就可以进行系统的优化设计了。ADAMS软件提供了多种优化方法和算法，如遗传算法、粒子群算法、单目标优化、多目标优化等。工程师可以根据具体需求选择适合的优化方法，通过设定优化目标和约束条件，对系统进行优化设计。 在进行优化设计时，需要定义目标函数和约束条件。目标函数是指系统的优化目标，可以是最小化系统一些性能指标，如最小化系统的质量、最小化系统的振动等。约束条件是指系统设计必须满足的条件，如材料的
强度、系统的尺寸约束等。通过设置合适的目标函数和约束条件，ADAMS 可以自动寻找最优的设计方案。 在进行参数化建模和优化设计时 1.系统的参数化建模应该尽可能准确地反映实际情况，避免过度简化或者误差过大。 2.在进行优化设计时，应该明确优化的目标和约束条件，以及优化的范围和限制。 3.在优化设计过程中，可能需要进行多次的仿真和优化迭代，直到找到最优的设计方案。 4.在进行参数化建模和优化设计时，需要充分考虑系统的现实可行性和可操作性。 5.使用ADAMS进行参数化建模和优化设计时，应熟练掌握软件的操作方法和功能，以提高建模和优化的效率。 总之，ADAMS参数化建模和优化设计是一种十分强大的工具，能够帮助工程师简化设计过程，提高系统的性能和可靠性。在实际应用中，需要合理运用ADAMS的建模和优化功能，根据具体需求和实际情况进行参数化建模和优化设计，以实现最优的设计方案。
基于ADAMS的汽车悬架系统建模与优化汽车悬架系统是汽车重要的组成部分之一，它直接影响着汽车的乘坐 舒适性、行驶稳定性和操控性能。为了改善悬架系统的性能，提高汽车的 行驶安全性和乘坐舒适性，深入研究汽车悬架系统的建模与优化是非常重 要的。而ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）是一款专业的多体动力学仿真软件，能够对汽车悬架系统进行精确的建模 和运动仿真分析，进而进行性能优化。 首先，对汽车悬架系统进行建模是汽车悬架系统优化的基础。利用ADAMS软件，可以根据实际的汽车悬架系统设计，将其通过建模工具进行 几何建模。在建模过程中，需要考虑到悬架系统的主要部件，如悬架臂、 悬架弹簧、悬架减振器等，以及与其他系统之间的连接等。 接下来，通过ADAMS软件对汽车悬架系统进行仿真分析。在分析过程中，可以通过建立相应的动力学模型，包括质量、惯性、弹簧、减振等参数，模拟汽车在不同路况下的行驶情况，分析悬架系统在不同激励下的动 力学响应和性能指标。例如，通过调整悬架臂的长度、弹簧的刚度和减振 器的阻尼等参数，可以研究悬架系统的行进过程中的振动情况，并评估悬 架系统的乘坐舒适性、行驶稳定性等性能。 最后，基于ADAMS的汽车悬架系统建模与优化，可以进行性能优化。 通过对悬架系统的建模和仿真分析，可以得到悬架系统在不同参数下的性 能曲线，然后通过优化算法，寻找到使性能最优化的参数组合。在优化过 程中，可以利用ADAMS软件的优化工具，如遗传算法、粒子群优化等，对 悬架系统的不同参数进行变化，以优化悬架系统的性能指标（如乘坐舒适性、操控性能等）。
基于ADAMS的工业机器人建模与动力学仿真 作者：刘佩森靳杏子郑翔鹏朱迪 来源：《成都工业学院学报》2018年第04期 摘要：为了提升工业机器人工作效率和运动性能，以6自由度工业机器人为研究对象，选用拉格朗日力学分析法进行动力学仿真。使用三维设计软件SolidWorks对其进行结构建模，并通过接口导入ADMAS仿真软件中，运用动力学方程，并添加驱动，最终获得重要组件的特性曲线图，完成动力学仿真过程。 关键词：工业机器人;动力学仿真;虚拟样机建模;拉格朗日力学分析法 中图分类号：TH1132文献标志码：A 文章编号：2095-5383（2018）04-0010-04 根據美国国家标准局（NBS）和国际标准化组织（ISO）的定义，工业机器人是指面向工业领域的多关节和多自由度的拟人操作臂，是具有编程能力并在自动控制下实现预期功能的机械装置[1]。其典型应用包括抓取、焊接、搬运、配送、涂胶、喷涂、打磨、装配、检测和感知等[2]。工业机器人是国家的高科技水平、制造业先进能力和综合国力的标志之一[3]。工业机器人操作臂的主要类型包括笛卡尔型、关节型、SCARA（Selective Compliance Assembly Robot Arm，平面关节型）、球面坐标型、圆柱面坐标型和并联结构型等。其中关节型操作臂的所有关节全部可以旋转，具有结构紧凑，空间施展范围大等优点，应用最为广泛。但是关节型操作臂是复杂的动力学系统，其多个输入与输出之间的耦合关系存在复杂的动力学求解问题[4]。 工业机器人的结构设计较为成熟，而技术难点集中在动力学研究。动力学研究是为了优化结构设计，修正运动控制过程，提高实时控制能力，进而达到运动学的最优化控制，改善系统运动性能[5]。动力学分析方法主要有拉格朗日法[6]、凯恩法、牛顿欧拉法[7]、高斯方法、旋量法等。动力学研究主要借助计算机软件进行动力学仿真，常用的动力学仿真软件包括ADAMS、DADS、RecurDyn和Simpack等。其中，ADAMS软件以其友好的界面和强大的功能，成为使用广泛的多体系统仿真分析软件[8]。基于上述研究背景和基础，本文选取6自由度关节型工业机器人为研究对象，建立三维结构模型并导入ADMAS软件中进行仿真，进而提升工作效率和运动性能。 1三维结构建模
基于ADAMS的立式活套系统建模方法研究 曾志翔;刘新;耿运祥;王之恒;张晓 【摘要】针对立式活套系统传统建模方法复杂的问题,提出了基于ADAMS的建模方法.通过SolidWorks建立立式活套系统三维模型,将其导入ADAMS中处理,得到ADAMS虚拟样机模型.该模型验证了基于ADAMS的建模方法的可行性和正确性,为立式活套系统的研究提供了参考和依据,也为后续ADAMS和Matlab的多学科联合仿真奠定了基础. 【期刊名称】《制造业自动化》 【年(卷),期】2018(040)008 【总页数】3页(P98-99,121) 【关键词】立式活套系统;ADAMS;虚拟样机;SolidWorks;建模方法 【作者】曾志翔;刘新;耿运祥;王之恒;张晓 【作者单位】北京机械工业自动化研究所有限公司,北京 100120;北京机械工业自动化研究所有限公司,北京 100120;北京机械工业自动化研究所有限公司,北京100120;北京机械工业自动化研究所有限公司,北京 100120;北京机械工业自动化研究所有限公司,北京 100120 【正文语种】中文 【中图分类】TP391.9 0 引言
带钢作为一种钢铁产品，是重要的工业原料，广泛应用于航空航天、汽车制造、石油化工、家用电器等领域。现实生活中，人们对带钢的品种、规格和质量的要求日益增加，这也对带钢生产线相关的控制系统提出了更高的要求。活套控制是带钢生产线的关键技术之一，其控制效果的好坏，直接影响着带钢产品的性能。 较早应用到活套系统的方法有传统的PID控制、互不相关控制（解耦多变量控制）、最优多变量控制等。近年来，多种智能控制策略逐渐应用到活套系统的研究中，比如模糊控制、神经网络、专家系统、预测控制、内模控制等。 上述方法各有优缺点，但或多或少都离不开对活套系统数学模型的依赖。本文提出了基于ADAMS的建模方法，从虚拟样机的角度出发，对立式活套系统建模方法进行研究。 1 活套系统介绍 1.1 活套系统分类 活套按结构分类一般可以分为卧式活套和立式活套两种[1]。卧式活套和立式活套各有特点，两者之间的对比，如表1所示。 活套按驱动方式分类一般可以分为电动活套、液压活套和气动活套三种[2]。电动活套、液压活套和气动活套各有特点，三者之间的对比，如表2所示。 表1 卧式活套和立式活套的对比结构复杂程度占用面积水平距离竖直高度满套套量应用场合卧式活套简单大长短较小连续热镀锌生产线、酸洗处理生产线等立式活套复杂小短长较大连续电镀锡生产线、彩涂生产线等 表2 电动活套、液压活套和气动活套的对比驱动方式优点缺点电动活套电机工作稳定结构复杂液压活套液压缸动态响应快，稳态精度高调试难度大气动活套气缸结构简单控制精度低，调节范围小 1.2 立式活套系统结构 本文的研究对象是典型的立式电动活套系统。立式活套系统的设备组成主要有活套
基于ADAMS蟒式双节履带车的建模与仿真研究 张雪;林颖;姚丽;刘家泽;王子涵;韩锐 【摘要】蟒式双节履带车可以大大改善我国应急和应对各种突发灾难的能力.进行了基于ADAMS蟒式双节履带车的建模,设计了不同环境工况并分别对其进行仿真实验,输出车辆行驶过程中的各种参数.履带车的建模与仿真可反映履带车辆的动力特性,可为车辆的平顺性、转弯特性、越障能力提供模型参考. 【期刊名称】《林业机械与木工设备》 【年(卷),期】2018(046)006 【总页数】3页(P25-27) 【关键词】ADAMS;仿真;建模;履带车 【作者】张雪;林颖;姚丽;刘家泽;王子涵;韩锐 【作者单位】东北林业大学交通学院,黑龙江哈尔滨150040;东北林业大学交通学院,黑龙江哈尔滨150040;东北林业大学交通学院,黑龙江哈尔滨150040;东北林业大学交通学院,黑龙江哈尔滨150040;东北林业大学交通学院,黑龙江哈尔滨150040;东北林业大学交通学院,黑龙江哈尔滨150040 【正文语种】中文 【中图分类】U462 蟒式双节履带车被称为是当今世界上最好的越野工具车，其最大特点是在风、沙、雨、雪等极端的气候条件下，在没有任何道路的情况下均可以自由穿行于水上、雪
地、沙漠、沼泽、丘陵、森林、海岸和湖泊等地带，完成抢险、运输、消防、医疗救护、工程作业、通讯指挥等任务。 本文基于UG与ADAMS软件，利用UG软件建模，根据结构分析的结果和蟒式 车辆实际的行驶状态，设计基于ADAMS软件的仿真实验方案(这里分析三个工况，包括平顺路面的直线加速行走、转弯、跃障)，并对虚拟机械系统进行静力学、运 动学和动力学分析，结果显示机构运动与工作原理相符。计算双节履带车辆两车体在平直路面直线加速、转弯以及凹凸不平路面的速度、加速度、负重轮受力以及球铰受力，输出相应的动力曲线图，发现特性曲线虽有波动但均在合理范围内，平均值与理论计算结果相符。 1 基于ADAMS的蟒式双节履带车建模 1.1 ADMAS简介 随着数字技术的快速发展，虚拟样机技术也随之产生。ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System)是美国MSC公司开发的著名虚拟样 机分析软件，在汽车工程方面，对于复杂的车辆动态应用有限元软件来计算结构动力学问题非常困难，而通过对三维软件与ADAMS软件的联合应用，便可以很好 地解决这一问题。利用三维软件建立整车模型，在ADAMS中建立整车的刚柔混 合动力学模型，即可为履带车辆的动力性、制动性能、操纵稳定性，以及平顺性方面的研究提供强有力的工具。 1.2 建模方法 在UG中将建立好的装配体模型另存为parasolid格式的文件，即x_t格式文件。Parasolid文件接口相比于其他接口具有接口稳定、损失部件特征较少等优点。在ADAMS中导入parasolid格式文件，模型导入后需要对没有相对运动的零件运用merge功能粘贴在一起，以防止产生过多的固定副[1]。 导入的模型只保留了零件的外型特性，质量惯量和转动惯量均已丢失，因此需要在
基于ADAMS的变速器虚拟样机仿真分析 陈福向广东粤电集团沙角A电厂, 511700 王晓笋武汉大学动力与机械学院, 430072 摘要：利用UG二次开发功能建立变速箱的CAD模型，在ADAMS/VIEW内通过装配建立模型的虚拟样机模型，通过编写接触力计算子程序实现了轮齿啮合力的计算，结合脚本控制语句实现了变速换挡过程的仿真。 关键词：变速器，虚拟样机，啮合力，换挡 1.CAD模型的建立 ADAMS/VIEW环境下需要借助外界CAD软件建立变速箱模型，采用Unigraphics(UG)[1]提供的Opengrip二次开发语言，编写了外啮合齿轮的参数化建模程序[2]，通过调试编译生成可执行文件gear.grx。在UG中齿轮的参数化建模程序的运行界面如下图1所示，需要提供的信息有齿轮的模数m、齿数Z、压力角A、齿顶高系数F、齿根高系数C、变位系数X 和齿厚B。 图1、UG内参数化齿轮建模对话框图2、在UG里建立的CAD模型图2所示的就是在UG中建立的变速箱CAD模型，对于造型复杂的齿轮可以很方便的建立，而且可以实现啮合齿轮对之间的轮齿精确咬合，从而为下一步向ADAMS中传输准确模型奠定了基础，ADAMS的SOLVER核心程序计算时，支持的基本三维模型格式是PARASOLID格式，因此，在UG中利用该软件提供的输出功能，输出所有独立刚体的PARASOLID格式文件。 2.虚拟样机模型的建立 图3、变速箱的虚拟样机动力学模型（不含机架） 利用ADAMS/VIEW进行组装，并根据各个部件之间的运动约束关系，在刚体上添加不
同的铰约束和相互的接触力作用，其中接触力使用用户自编译的动态链接库文件计算，得到了变速箱的虚拟样机模型，如图3所示。 为了加快模型计算速度和计算的精确度，利用ADAMS软件提供的二次开发接口，利用FORTRAN编写了接触力的子程序，主要的ADAMS内部函数包括CNFSUB和CFFSUB，其中CNFSUB子函数用于计算接触力，其格式如下： SUBROUTINE CNFSUB(ID, TIME, PAR, NPAR, LOCI, NI, LOCJ, NJ, & GAP, GAPDOT, GAPDOTDOT, AREA, DFLAG, IFLAG, FORCE) 其中PAR为程序输入参数，PAR被定义为一个列向量，其中K = P AR(1)表示接触刚度，E = P AR(2)表示刚性接触力指数，C = P AR(3)表示阻尼，D = P AR(4)默认穿透深度。 CFFSUB用于计算摩擦力，输入的格式如下： SUBROUTINE CFFSUB(ID, TIME, PAR, NPAR, LOCI, LOCJ, X, XDOT, & NFORCE, AREA, DFLAG, IFLAG, FORCE) 其中US = P AR(1)表示静态摩擦系数，UD = PAR(2)表示动态摩擦系数，VS = P AR(3)表示静摩擦速度，VD = P AR(4)表示动摩擦速度。 该程序包含了基于IMPACT函数的接触力计算程序和摩擦力计算程序，因此，对接触力的计算可以通过调用用户编译子程序实现，输入的格式如图4所示。 图4、ADAMS中通过自编译动态链接库计算接触力的输入对话框 3.ADAMS/VIEW中虚拟样机模型的仿真 ADAMS内部提供一些数值分析中常用求解器包括GSTIFF(GEAR STIFF)、WSTIFF(Wielenga stiff)、Constant_BDF、ABAM(Adams-Bashforth-Adams-Moulton)和RKF45(Runge-Kutta-Fehlberg)[3]。不同的求解器有不同的特点，如GSTIFF是ADAMS预设求解器，其运算速度快，但对于系统的速度以及加速度的计算容易产生误差，而且因为系统的Jacobian矩阵是需要求逆，在步长非常小的情况下，会出现计算失败的导致仿真失败的问题；而WSTIFF则具有刚性稳定、可变阶数、可变步长等特点，而且最多可计算6阶微分方程组。其他的求解器有都具有不同的优点和缺点，复杂机械系统选择仿真环境时，需要确定其是一个典型的动力学仿真，而且因为仿真过程中物体之间有大量的接触力出现，因此选择WSTIFF求解器，同时选择SI2(Stabilized Index 2)方程转换运算，以提高计算结果的精确度。仿真时间和步长的设置也需要针对模型的不同进行设置，时间越长越能观察系统的长期运动学和动力学行为，而步长选择的越小就可以获得越精确的解答，但是计算时间也更长。 变速箱模型取1、3、5档位为仿真对象，在ADAMS/VIEW中建立变速箱的动力学模型，输出ADAMS SOLVE COMMAND FILE的形式，存储为ADM文件，并且通过ADAMS所
UG、ADAMS及ANSYS等软件联合仿真时数据交换的常见 问题研究 于冰;苟向锋;董涛 【摘要】本文分析将多软件联合仿真应用于多体系统的运动学及动力学研究上的必要性,探讨在建模与分析过程中,数据交换方式不当可能会导致的模型本身错误与分析结果错误,并进一步总结和研究利用UG、ADAMS及ANSYS等软件进行联合仿真时,进行数据交换遇到的常见问题的解决方法和注意事项. 【期刊名称】《现代制造技术与装备》 【年(卷),期】2016(000)004 【总页数】2页(P45-46) 【关键词】联合仿真;数据交换;UG;ADAMS;ANSYS 【作者】于冰;苟向锋;董涛 【作者单位】兰州交通大学机电工程学院,兰州 730070;天津工业大学机械工程学院,天津 300387;中国人民解放军68017 部队,兰州 730050 【正文语种】中文 在如今的学术研究和生产制造中，CAD、CAM、CAE技术不可替代。运用计算机进行模型的建立和运动及动力学方面的研究已经成为趋势。不同软件各有专攻，所以对对象建立模型研究分析时，往往需要联合多个软件。这时，软件之间数据交换的准确与否，将直接影响建模与分析的准确性。本文将讨论应用UG NX、ADAMS及ANSYS等几种软件进行运动学及动力学仿真期间，数据交换可能出现
的问题。 UG NX是具有国际竞争力的、具有先进集成模块、针对机械产品的设计加工前期 工作提供方便的建模过程的强大计算机辅助软件。它自身携带的包含对所有复杂零件进行高精度仿真的建模功能，以及把一个系统中各个零件集合到一个平台进行可视化装配的功能。UG软件在三维实体建模方面和在进行复杂模型装配方面，在国际上来讲都处于领先地位。 ADAMS软件是目前最具权威的机械系统动力学仿真软件。它通过在计算机上创建虚拟样机来模拟复杂机械系统的整个运动过程，从而达到改进设计质量、节约成本、节省时间的目的［1］。 ANSYS软件是当今最著名的有限元分析程序，其强大的分析功能已为全球工业界 所广泛接受，成为拥有最大用户群的CAE软件供应商。特点：多场及多场耦合分析、多物理场优化、统一数据库及并行计算等，都代表着CAE软件的发展潮流。ADAMS分析对象主要是多刚体，但与ANSYS软件结合使用可以考虑零部件的弹性特性。反之，ADAMS的分析结果可为ANSYS分析提供人工难以确定的边界条件［2］。 所以，各个软件各有所长，要集合不同的软件优点来建立模型并研究模型。这就是多软件联合仿真在设计制造行业和应用科学研究中成为大趋势的原因［3-4］，也说明探究软件间数据交换的准确性十分必要。 直接在ADAMS建立三维实体模型难度较大，尤其是当被研究对象难以简化，或 是简化后不具备研究意义时，而运用成熟的建模软件建立准确模型，再将模型准确导入ADAMS中更加容易现实［5］。建模类的计算机辅助软件很多，如SolidWorks、Pro/E等。本文主要探究UG和ADAMS间的接口。 从UG中得到的三维模型可以通过软件接口导入到ADAMS中，但是STEP、IGES、DXF、DWG等部分格式会使模型导入ADAMS后出现数据的丢失，导致模型本身
基于Adams的框架断路器机构及触头系统动力学仿真 邢垒垒;陈大江;侯魁;刘丰丰 【摘要】The closing force of the frame breaker is a positive indicator affecting the life of the circuit breaker. Firstly, a three-dimensional model is established through the three-dimensional software UG, and then the dynamics model between the operating mechanism and the dynamic and static contact in the frame breaker is established in the Adams software, and the movement between the components is set according to the actual motion relationship parameters, including damping coefficient, stiffness coefficient, force index, penetration depth, etc. Finally, the simulation model and experimental comparison are carried out to verify the correctness of the simulation model and its simulation results. Based on the correct dynamic model, the parameters of the three main springs in the optimization calculation mechanism of Adams provide a method for the correct matching of the closing force of the circuit breaker. At the same time, it provides an improved direction for circuit breaker life optimization and performance parameter improvement.%框架断路器合闸力是影响断路器寿命的重要指标.首先通过三维软件UG建立了三维模型,然后导入Adams软件中建立了框架断路器中操作机构与动静触头之间的动力学模型,并根据实际运动关系设置各个零部件之间在运动过程中的参数,包括阻尼系数、刚度系数、力指数、渗透深度等,最后通过仿真分析与实验对比,验证了仿真模型及其仿真结果 的正确性.在正确建立动力学模型基础上,通过Adams的优化计算机构中3种主要