虚拟样机技术与ADAMS应用实例教程

综述基于ADA M S 的液压仿真虚拟样机技术3程　燕,鲍务均(武汉大学动力与机械学院,湖北武汉　430072)摘　要:当前液压驱动在整个机械工业领域得已广泛应用,现代市场竞争对其提出了更高更多更快更省的要求,虚拟样机技术作为此阶段应运而生的应用技术在液压控制分析中显得尤为重要。

文章综述基于ADAMS 的液压虚拟样机技术在机械系统仿真方面的优势和具体操作;并阐述其功能拓展,利用其提供的与其他分析软件的接口来进行互作、协调、统一,最终实现对整个机2电2液系统虚拟实现仿真分析。

关键词:虚拟样机;ADAMS/Hydraulics ;液压;模拟中图分类号:TP391.9 文献标识码:B 文章编号:1007-4414(2005)01-0094-021　研究目的意义虚拟样机(V irtual Pr ot oty pe )技术采用数值仿真形式进行虚拟产品设计开发,仿真模型的参数就是物理样机的设计参数,仿真模型能替代物理样机进行设计参数的测评。

虚拟样机因为参数修改方便,相比物理样机而言是“软模型”,能轻易的实现原型的多样化,柔性好。

虚拟样机技术无需制造实物样机就可预见和预测产品的性能,减免了昂贵成本的物理样机制造研发过程,降低了开发成本,节省了因物理样机制造装配所需要的长期修正时间,同时减少了不合理方案盲目上马的风险。

图1所示为虚拟样机原理图。

图1　虚拟样机原理 在现代工业中液压传动技术几乎应用于所有机械设备的驱动、传动和控制。

例如利用液压传动技术操纵汽车转向和制动,控制飞机飞行,驱动和控制机床、收割机、土木工程机械、采矿机械、食品机械以及医疗机械等。

在某种意义上几乎可以说,在各类现代工业产品中都可以看到液压传动技术的应用[2]。

鉴于液压技术使用的广泛性及现代机械设计生产快速发展的紧迫性,当前用于液压的虚拟样机技术得到高度重视,得以高速发展。

至今,利用计算机对液压元件和系统进行仿真虚拟研究和应用已有30年的历史。

②在category栏选择mass properties；在define mass by栏选择geometry and material type；在material type 栏，输入零件的材料③点击修改对话框下角的show calculated inertia，计算零件的质量和转动惯量等参数；④ Ok退出，即完成零件的物性修改，其它零件类推。

5）模型建立导入完毕。

三、实例操作分析简易起重机的建模利用adams自身建模工具完成
装载机工作装置建模利用其它CAD建模然后导入ADAMS完成
本讲小结：本次课主要介绍基于ADAMS仿真软件的机械系统样机的模型建立，先从单个零部件的模型建立介绍到系统的样机建立以及位置的调整和参数的修改；并详细介绍了ADAMS软件在建立模型时与其它三维CAD 软件的转换。

用ADAMS软件建立模型时，一定注意辅助线要及时删除；删除零件时要彻底。

第6期(总第127期)2004年12月机械工程与自动化M ECHAN I CAL EN G I N EER I N G &　AU TOM A T I ON N o 16D ec 1文章编号:167226413(2004)0620066202虚拟样机技术及ADAM S王　成,王效岳(山东理工大学机械工程学院,山东　淄博　255012)摘要:ADAM S 是目前著名的虚拟样机分析软件。

运用ADAM S 软件,用户可以很方便地对虚拟样机进行静力学、运动学和动力学分析。

简单介绍了虚拟样机技术和ADAM S 软件,最后给出了一个平面四连杆机构应用实例。

关键词:虚拟样机;ADAM S ;平面四连杆机构中图分类号:T P 39119 文献标识码:A收稿日期:2004206210作者简介:王成(19772),男,山东省莱州市人,硕士研究生,研究方向:机器人仿真;王效岳(19612),男,山东省昌邑市人,教授,博士。

1　虚拟样机技术111　虚拟样机技术的基本概念[1]虚拟样机技术是指在产品设计开发过程中,将分散的零部件设计和分析技术(指在某单一系统中零部件的CAD 和FEA 技术)糅合在一起,在计算机上创建出产品的整体模型,并针对该产品在投入使用后的各种工况进行仿真分析,预测产品的整体性能,进而改进产品设计、提高产品性能的一种新技术。

虚拟样机技术是从分析解决产品整体性能及相关问题的角度出发,解决传统设计与制造过程弊端的高新技术。

在该技术中,工程设计人员可以直接利用CAD 系统所提供的各零部件的物理信息及其几何信息,在计算机上定义零部件间的连接关系并对机械系统进行虚拟装配,从而获得机械系统的虚拟样机。

使用系统仿真软件可以在各种虚拟环境中真实地模拟系统的运动,并对其在各种工况下的运动和受力情况进行仿真分析,观察并试验各组成部件的相互运动情况;还可以在计算机上方便地修改设计缺陷,仿真试验不同的设计方案,对整个系统进行不断地改进,直至获得最优设计方案后,再做出物理样机。

虚拟样机技术在ADA M S 中的实践3林建冬,原思聪,王发展(西安建筑科技大学机电学院,陕西西安　710055)摘　要:运用虚拟样机技术,可简化机械产品的设计开发过程,缩短产品的开发周期和降低开发成本,获得最优化和创新的设计产品。

阐述虚拟样机的先进性及应用软件ADAMS 的设计流程,通过多功能开沟机工作臂的仿真设计给出虚拟样机的具体应用。

关键词:虚拟样机技术;ADAMS;开沟机;仿真中图分类号:T H166 文献标识码:A 文章编号:1007-4414(2006)06-0066-03The practi ce of v i rtua l prototyp i n g technology under ADAM SL in J ian -dong,Yuan Si -cong,W ang Fa -zhan(School of m ech .&elec .eng .,X i ′an univ .of arch .&tech .,X i ′an Shanxi 710055,China )Abstract:The app licati on of virtual p r ot otyp ing technol ogy can greatly si m p lify p r ocess of mechanical p r oduct devel opment,shorten circle of p r oduct devel opment,decrease cost as well as get the most op ti m ized and innovati onal of p r oduct .The essay expatiated the advantage of virtual p r ot otyp ing technol ogy as well as the design p r ocess of its app licati on s oft w are ADAMS .Fi 2nally,the si m ulati on design of ditching machine ′s operating ar m was given as an exa mp le of app licati on of virtual p r ot otyp ing technol ogy .Key words:virtual p r ot otyp ing technol ogy;ADAMS;ditching machine;si m ulati on 虚拟样机技术(V irtual Pr ot otyp ing Technol ogy )是指在产品设计开发过程中,将分散的零部件设计和分析技术结合在一起,在计算机上建造出产品的整体模型,并针对该产品在投入使用后的各种工况进行仿真分析,预测产品的整体性能,从而改进产品设计、提高产品性能的一种新技术[1]。

虚拟样机作业学院机械科学与工程学院班级411205班实验日期2014．5．15学号41120509 姓名实验成绩实验名称：夹紧机构模拟仿真实验目的：1、学会在adams/view中利用各种图形工具建立零件外形；2、学会移动零部件的位置；3、掌握如何正确的建立个零件之间的约束关系；4、熟练函数编辑器的使用；5、熟练后处理模块的使用；建模过程及相关图像1、写出模型的拓扑结构摇臂（Pivot）通过旋转副joint_1与地面连接通过旋转副joint_3与手柄连接通过旋转副joint_2与挂钩连接手柄（Handle）通过旋转副joint_3与摇臂连接通过旋转副joint_4与连杆连接通过作用力sforce_1与地面连接锁钩（Hook）通过圆柱副joint_5与连杆连接通过旋转副joint_2与摇臂连接通过弹簧spring_1与地面连接连杆（Slider）通过旋转副joint_4与手柄连接通过圆柱副joint_5与锁钩连接2.设计点及其坐标建模后得到模型如下零件图a.枢轴c.弹簧e.滑杆f.固定支架仿真过程及相关图像1.仿真过程中弹簧力的测量及角度测量的图如下：上图中图1和图2分别是仿真过程中夹紧力与角度随时间变化的图像。

2.创建角度传感器后再次仿真得到的夹紧力及角度随时间变化的曲线如下：夹紧力随时间变化曲线角度随时间变化曲线3.实验验证实验仿真数据曲线实验和仿真数据比较曲线图3.参数化模型编辑设计变量参数化模型仿真结果不同结构的弹簧力测量结果4.运行设计研究结果弹簧力随时间的变化曲线手柄角度随时间的变化曲线经过上述研究可以了解哪些设计变量对夹紧机构有较大的影响。

从而为进一步优化设计奠定基础。

5.优化设计结果手柄角度的变化曲线夹紧力的变化曲线各次迭代过程的最大夹紧力值优化分析报告优化分析结果SPRING_1_MEA_1 DV_4 DV_6 DV_8 初始值-832.64 3 8 10优化值-999.91 3.2762 7.8652 10．017从上表及优化分析报告中可以看出，经过10次迭代运算，ADAMS找到一个最优点，使得最大夹紧力由832提高到971N。