MSC Adams多体动力学仿真基础与实例解析
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adams教程
Adams教程-基本概念与应用
Adams是一种重要的多体动力学仿真软件,广泛应用于机械工程、汽车工程、航空航天工程等领域。本教程将介绍Adams的基本概念和应用,帮助读者快速入门并掌握该软件的基本操作技巧。
1. Adams简介
Adams是一种基于多体动力学理论的仿真软件,能够模拟和分析复杂的机械系统的运动和力学行为。它采用了基于弹簧、阻尼和惯性模型的多体动力学算法,能够准确地预测系统的运动轨迹、速度、加速度等关键参数。
2. Adams界面与基本操作
Adams的界面直观友好,主要包括模型空间、运动学仿真、力学仿真等模块。在模型空间中,可以创建和修改机械系统的模型;在运动学仿真模块中,可以模拟系统的运动轨迹;在力学仿真模块中,可以分析系统的力学特性。
3. 创建模型与约束
在Adams中,模型的创建是基于几何图形和物体的属性。可以通过导入CAD文件或者手动绘制几何图形来创建模型,并为每个模型设置合适的质量、惯性矩阵等属性。通过添加约束条件,可以模拟系统中各个物体之间的相对运动关系。
4. 仿真与结果分析 一旦模型和约束设置完成,就可以进行仿真分析了。Adams提供了多种仿真方式,如动态仿真、静态仿真、优化仿真等。仿真结果可以通过图表、动画等形式进行展示和分析,帮助工程师深入理解系统的运动行为和受力情况。
5. 应用案例
最后,本教程将通过一些实际应用案例来展示Adams的具体应用。例如,利用Adams模拟汽车悬挂系统的运动特性,预测系统在不同路况下的动力学行为;利用Adams模拟飞机起飞和着陆过程,评估系统在不同条件下的稳定性和安全性等等。
通过本教程的学习,读者将能够掌握Adams的基本操作技巧,理解多体动力学仿真的基本原理,并能够利用该软件进行机械系统的仿真分析。希望读者能够通过这些知识和技能,在工程领域取得更好的成果。
I
摘要
随着汽车技术的发展,用户对汽车性能的要求越来越高,汽车行业的竞争
逐渐加剧。在产品开发中采用虚拟样机分析的开发策略,已成为各大汽车公司
缩短产品开发周期、减少产品开发费用、提高产品开发质量,从而提高竞争能
力的主要做法。以多体动力学为理论基础的ADAMS软件是由美国MDI公司开
发的一种机械系统动力学分析软件。目前己成为世界各主要汽车公司及其零部
件供应商的主要动力学仿真软件。
利用ADAMS/Car软件,建立了包括前后悬架、转向、车身、动力总成、轮胎、路面等系统在内的整车多体动力学模型。应用该模型进行了稳态回转、转向回正性、转向盘角阶跃输入、转向盘角脉冲输入、蛇行等仿真分析,同时还以操纵稳定性中的角阶跃试验为例,分别分析了汽车的质心高度、前后位置、前后悬架弹簧刚度和整车载荷等参数对操纵稳定性的影响。
仿真结果表明,该车具有良好的操纵稳定性,从分析来看质心略微前移汽车的操纵稳定性得到改善;而适当的降低质心高度、增加前后悬架弹簧刚度、和减少载荷,有利于整车的操纵稳定性。
关键词:ADAMS;仿真 ;操纵稳定性
基于ADAMS/Car的Santana2000轿车操纵稳定性仿真分析
II
Simulation Analysis of Vehicle Handling Stability of Santana
2000 Based on ADAMS/Car
ABSTRACT
With the development of the vehicle technology,and concerning about the car
performance,the competition of the car industry becomes more and more intense. In
the exploitation of the production,one of the main methods is to use the virtual
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基于MSC.ADAMS的动力传动系统建模与仿真
作者:张冬生
来源:《中国科技纵横》2013年第03期
【摘 要】 根据动力传动系统的组成及工作原理,在MSC.ADAMS中分别建立了发动机、液力变矩器、齿轮传动、离合器的动力学模型,并组装成动力传动系统虚拟样机,采用仿真剧本进行总体仿真。结果表明,利用MSC.ADAMS进行动力传动系统仿真具有一定的优越性。
【关键词】 动力传动系统 液力变矩器 齿轮传动 仿真剧本
引言
动力传动系统是一个典型的多体、多工况、多激励系统,其组成包括发动机、液力变矩器、齿轮传动、离合器等子系统,各子系统仍是复杂的多刚体-柔体系统,其工作过程包括起步、换挡、制动、加速、减速等工况,其受力包括发动机的周期性激励,路面的随机激励,齿轮系统内部激励等。如何建立动力传动系统的动态模型并仿真其工作过程,对动力传动系统的匹配计算、强度校核、优化设计、疲劳分析、一体化控制具有十分重要的意义。本文根据MSC.ADAMS提供的各种建模方法,结合其它软件,实现了动力传动系统的虚拟仿真。
1 发动机
在MSC.ADAMS中利用Akima曲面拟合技术,将某型号柴油发动机的一组部分特性曲线拟合为部分特性曲面。根据部分特性曲面,插值出任意油门开度和发动机转速下的指示转矩值:式中ωe为发动机转速,α为油门开度,surface_engine为发动机特性曲面,0表示输出插值点坐标值。当把曲轴系简化为一当量转动惯量时,可采用多刚体系统模型,如图1所示,其各刚体质量、质心位置及转动惯量通过在CAD软件(如Pro/E)中建立精确实体模型得到。
2 液力变矩器
采用广泛应用于车辆上的三元件向心涡轮液力变矩器作为研究对象,忽略液力变矩器在偶合器工况下工作时的导轮惯性力矩,则其动态系统力学模型,如图2所示。
ADAMS在汽车动⼒学仿真中的应⽤研究
ADAMS在汽车动⼒学仿真中的应⽤研究
newmaker
⼀、引⾔
数字化虚拟样机技术是缩短车辆研发周期、降低开发成本、提⾼产品设计和制造质量的重要途径。随着虚拟产品开发、虚拟制
造技术的逐渐成熟,计算机仿真技术得到⼤量应⽤。系统动⼒学仿真是数字化虚拟样机的核⼼、关键技术。对汽车⽽⾔,车辆
动⼒学性能尤为重要。为了降低产品开发风险,在样车制造出之前,利⽤数字化样机对车辆的动⼒学性能进⾏计算机仿真,并
优化其参数就显得⼗分必要了。对操纵稳定性的研究常采⽤仿真分析⽅法和试验⽅法来进⾏。仿真分析是在计算机上建⽴简化
到⼀定程度的模型,输⼊驾驶员对汽车的各种操纵信号,解算出系统的时域响应和频域响应,以此来表征汽车的操纵稳定性
能。因为仿真分析花费时间短,可在计算机上重复进⾏,对各种设计⽅案进⾏快速优化对⽐,并且可实现试验条件下不能进⾏
的严酷⼯况分析,因此该⽅法⽇益被⼈们采⽤。
建⽴整车仿真模型常有多种⽅法,笔者应⽤机械系统运动学、动⼒学仿真分析软件ADAMS,来建⽴仿真模型,并对不同⽅向
盘转⾓下的操纵稳定性进⾏了动⼒学仿真。
⼆、数字化分析模型的准备
(⼀)仿真分析模型所需要的参数类型
建⽴多体系统动⼒学分析模型,参数需要量⼤,精度要求⾼,参数准备⼯作量⼤。所需的参数主要可划分为四类:尺⼨(⼏何
定位)参数、质量特性参数(质量、质⼼与转动惯量等)、⼒学特性参数(刚度、阻尼等特性)与外界参数(道路谱等)。
其中的尺⼨参数和⼤部分的质量特性参数可以通过建⽴三维数字模型得到,其他参数尚需要别的参数获得⼿段来获取。总的来
说,参数的获得⽅法主要有以下⼏种:图纸查阅法、试验法、计算法、CAD建模法等。可根据具体实际情况采⽤。
(⼆)数字模型间的数据传递
基于CAD/CAM软件建⽴三维数字模型是建⽴数字化分析模型的基础。使⽤CAD/CAM软件建⽴系统的三维实体数字模型,并
以各个运动部件的形式先将零部件合并,装配好;将模型存为ADAMS软件可调⽤的特定格式的数据⽂件;然后利⽤CAD/CAM软件与ADAMS 软件之间的数据接⼝⽂件将三维模型传递到ADAMS软件中去;之后输⼊各运动部件的密度等必要