第3章 ADAMSView虚拟样机的建模

第3章ADAMS/View虚拟样机的建模3.1ADAMS建模基本流程3.2ADAMS/View程序启用3.3ADAMS/View界面设置3.4ADAMS/View建模环境设置3.5ADAMS/View虚拟样机几何建模3.6ADAMS/View虚拟样机运动副3.7ADAMS/View虚拟样机驱动3.8ADAMS/View虚拟样机载荷3.9ADAMS/View虚拟样机编辑3.10ADAMS/View建模数据ADAMS样机建模基本流程如下图示3.1ADAMS建模基本流程ADAMS/View程序启用ADAMS/View界面设置ADAMS/View建模环境设置ADAMS/View虚拟样机几何建模ADAMS/View样机载荷建模样机建模检测保存数据3.2ADAMS/View程序启用创建一个新的模型数据文件打开一个模型数据文件调入一个命令文件退出程序3.3ADAMS/View界面设置►ADAMS/View界面1234567891011121314151612345678910111213141516几何建模测量恢复/重做驱动运动副色盘移动旋转力元素前后视图平移上下视图左右视图背景颜色视图布置其他►ADAMS/View工具列表视图控制表3-1视图控制工具图标作用命令快捷键平移Translatet旋转Rotater缩放ZoomIn/Outz区域缩放ZoomBoxw全局显示Fitf窗口中心Centerc视图视角表3-2视图视角图标视图方向命令快捷键FrontShift+FBackLeftRightShift+RTopShift+TBottomIsoShift+I视图布局►ViewLayout或背景颜色设置►SettingViewBackgroundColors坐标窗口启用►ViewCoordinateWindow或第一坐标第二点坐标第二点增量坐标距离模型对象图标设置►SettingsIcons或双击可以自定义图标显示的大小选择设置对象模型渲染设置►ViewRenderModeWireframeShadedSolidFillHiddenLineRemoval模型显示设置►ViewProjectionOrthographic/Perspective或Orthographic正投影Perspective透视图保存和还原设置►SettingsSaveSettings，可保存内容如下：（1）零件和模型显示。（2）零件的渲染模式、颜色和透明度。（3）视窗坐标图标、工作栅格和坐标窗口的显示。（4）工作栅格、单位和视窗图标大小的设置。（5）仿真过程中力的显示设置。（6）工具栏的显示和位置。►SettingsRestoreSettings命令即可还原为DAMS/View默认的设置3.4ADAMS/View建模环境设置坐标设置►SettingCoordinateSystem坐标类型坐标旋转序列旋转方式坐标设置►Settingunits表3-3预定义单位选项长度质量力时间角度频率MMKSMillimeter（毫米）Kilogram（千克）Newton（牛[顿]）S（秒）Degree（度）Hertz（赫兹）MKSMeter（米）Kilogram（千克）Newton（牛顿）S（秒）Degree（度）Hertz（赫兹）CGSCentimeter（厘米）Gram（克）Dyne（达因）S（秒）Degree（度）Hertz（赫兹）IPSInch（英尺）Slug（斯勒克）PoundForce（磅力）S（秒）Degree（度）Hertz（赫兹）设置方向及大小重力设置►SettingsGravity设置是否加载重力坐标设置►SettingWorkingGird或双击可以设定工作格点的显示状态可以设定工作栅格点的位置/自定义工作平面设定工作栅格点的距离及范围设定工作栅格形状设定是否显示工作栅格3.3ADAMS/View虚拟样机几何建模几何建模基础知识1．几何体类型（1）刚性体（Rigid）刚性体在本书简称为构件，在机械系统中几何形状任何时候都不改变，具有质量、惯性矩和6个自由度。（2）柔性体(Flex)柔性体在力的作用下，会发生变形，具有质量、惯性矩、节点和单元等信息。（3）质量点(Mass)质量点的体积为零，具有质量和3个方向移动自由度，而没有惯性矩。（4）大地（Ground）Ground没有质量和速度，其自由度为零，在任何时候都保持静止，它定义了地面坐标系的位置，在默认状态下，Ground还是所有构件的速度和加速度的惯性参考系。2．几何体坐标系在ADAMS/View中，每一个新产生的几何体都设有一个参考坐标即构件机架坐标系。在仿真分析过程中，几何体的尺寸和形状相对于该几何体参考坐标静止不变，ADAMS/View用位置函数表示几何体的参考坐标。几何体参考坐标在地面坐标系中的位置和方向，确定了几何体所在的位置和方向。ADAMS/View劳动自动的为每个几何体取一个名称，规则是根据几何体的类型和序号。例如：当产生第一个质量点时，ADAMS/View命名为POINT_MASS_1。产生第二个质量点时，命名为POINT_MASS_2；各种形状的刚性形体统一视为构件，用PART命名，创建第一个几何体时，ADAMS/View命名为PART_2，接下来，依次命名为PART_3、PART_4……,其中在ADAMS/View中Ground默认为PART_1。3．几何体的命名规则基本几何元素的创建►Buildbodies/GeometryTypeToolGraphicParametersSpecifiedPointsCSMsPolylineArcsSplinesAttachNear/Don’tAttachLocation,ParentPartOrientation,Location,ParentPartOneLine/MultipleLines,Open/Closed,Length,VertexPointsAngle,ParentPartOpen/Closed,KnotPoints,AnchorCSM,ParentPartRadius,StartandEndAngle,AnchorCSM,ParentPart重力设置►Buildbodies/GeometryTypeToolGraphicParametersBoxesCylindersSpheres/EllipsoidsFrustumsTorusLength(x),Height(y),Depth(z),AnchorCSM,ParentPartLength(z),Radius,AnchorCSM,ParentPart3-Diameters,AnchorCSM,ParentPartRadiusofRing(xyplane),RadiusofCircularCross-section(toxyplane),AnchorCSM,ParentPartLength(z),BottomandTopRadii,AnchorCSM,ParentPartTypeToolGraphicParametersLinksPlatesExtrusionsRevolutionsWidth,Depth,2AnchorCSM(Length),ParentPartThickness,Radius,VertexLocations,AnchorCSM,ParentPartOpen/ClosedProfile,Depth,AnchorCSM,ParentPartOpen/ClosedProfile,SweepAngle,AnchorCSM,ParentPart柔性几何实体的创建►BuildFlexibleBodiesADAMS/Flex当模型构件的变形对动态仿真分析影响较大时，需要使用柔性体来代替刚体。在ADAMS/View环境下可以输入其它有限元软件创建的柔性体文件（MNF）来创建柔性体。当在ADAMS/View环境下输入柔性体文件时，ADAMS/View读取模态中性文件（MNF），并创建必要的几何体，显示柔性体。表3-5柔性连杆截面参数选项图例名称截面参数SolidRectangle实心矩形OrientMarker：方向标记点Width：宽Height：高HollowRectangle空心矩形OrientMarker：方向标记点Width：宽Height：高Thickness：厚度SolidCircular实心圆形Diameter：直径HollowCircular空心圆形Diameter：直径Thickness：厚度I-Beam工字梁OrientMarker：方向标记点Width：宽Height：高Flange：翼缘厚度Web：梁腹厚度Properties自定义OrientMarker：方向标记点XSectionArea：截面LinkMass：连杆质量Ixx：x轴转动惯量Iyy：y轴转动惯量Izz：z轴转动惯量几何实体的布尔操作►SettingsGravity表3-6布尔操作工具工具图标名称功能说明Union合并两个相交的实体实体2并入实体l，然后实体2被删除Merge合并两个不相交的实体实体2并入实体l，然后实体2被删除Intersect两个实体的相交实体1变成两实体相交部分的形状，实体2被删除Cut用一个实体切割另一个实体用实体1切割实体2，实体2中同实体1相交的部分被切除Split还原被布尔运算的几何体此功能可以将经过布尔运算过几何形体，还原为原先的几何体几何实体的细节修饰表3-7模型修饰工具图标名称功能设置参数说明Chamfer倒直角倒角边长度（Width）Fillet倒圆角圆角半径（Radius）末端半径（EndRadius）设置圆角半径变化时，需选择EndRadius项Hole钻孔孔半径（Radius）孔深（Depth）设置值不能使几何体分为两半Boss凸圆半径（Radius）高度（Height）Hollow抽壳厚度（Thickness）抽壳时要选择Inside项外围添加材料厚度（Thickness）材料构件物理特性的修改构件名称质量及转动动地量修改构件的质量和转动惯量类型初始位置设置修改构件的初始位置和方向类型参照系选择修改构件的初始速度类型初始速度设置参数设置构件的材料属性修改►BuildMaterialsModify材料名称3.13.6ADAMS/View虚拟样机运动副常用运动副的创建ADAMS/View提供了多种常用运动副，用来表示具有相互作用的物理运动副，例如转动副、移动副、螺旋副等。常用运动副所连接的两个构件可以是刚体、柔性体或质点。常用运动副的创建总体过程如右图所示。选择运动副运动副连接创建接方式设置运动副方向创建方式设置构件选择运动副修改构件物理特性的修改表3-9ADAMS/View常用运动副图标名称图例自由度Revolute（转动副）1Translational（移动副）1Cylindrical（圆柱副）2Spherical（球接副）3图标名称图例自由度CommonVelocity（恒速副）2Planar（平面副）3Hooke（万向副）22图标名称图例自由度Screw（螺旋副）2Fixed（固定副）3齿轮副编号齿轮副的创建齿轮副名称输入连接副名称，中间用“，”分开速度标记点名称选择连接副个数关联副的创建关联副名称计算方式主、被动运动副全称系数凸轮副的创建1．点接触凸轮点接触凸轮定义一个点线约束，限制固定在一个构件上的点沿着固定在另一个构件上的曲线运动。第一个构件可以沿第二个构件上的曲线自由地滚动或滑动，而第二个构件上的曲线可以是平面曲线、空间曲线、封闭曲线、开放曲线。第一个构件始终与第二个构件保持接触。点接触凸轮限制两个移动自由度，不限制转动自由度。2．线接触凸轮线接触凸轮定义一个线线约束，限制固定在一个构件上的曲线与固定在另一个构件上的曲线始终保持接触。线接触凸轮可以模拟两个构件的接触点随着运动不断变化的机构。凸轮的两个曲线可以