ADAMS2013基础与应用实例教程

第1章虚拟样机技术概论

1．1机器设计的一般程序

1．2虚拟样机技术的基本概念

1．3虚拟样机技术应用软件

1．4ADAMS软件简介

1．4．1ADAMS软件的系统配置

1．4．2ADAMS运行界面

1．4．3ADAMS的帮助文档

1．4．4应用ADAMS软件进行虚拟样机设计的基本步骤

1．5ADAMS的模块介绍

1．5．1ADAMS软件基本模块

1．5．2ADAMS软件扩展模块

1．5．3ADAMS软件接口模块

1．5．4ADAMS软件专业模块

1．5．5ADAMS软件工具箱

第2章ADAMS/View的界面及基本功能

2．1ADAMS/View的界面

2．1．1ADAMS/View的欢迎和设置对话框

2．1．2ADAMS/View的Ribbon界面介绍

2．1．3ADAMS/View的界面转换

2．1．4ADAMS/View的界面介绍

2．2命令输入方式

2．2．1主工具箱方式

2．2．2菜单命令方式

2．2．3快捷工具栏方式

2．2．4命令窗口方式

2．3设置工作环境

2．3．1设置工作目录

2．3．2设置坐标系

2．3．3设置工作栅格

2．3．4设置单位

2．3．5设置重力加速度

2．3．6设置图标

2．3．7编辑对象外形

2．3．8设置图形区的背景颜色

2．3．9设置名称

2．3．10设置字体

2．3．11设置灯光

2．4文件操作

2．4．1File菜单

2．4．2打开新文件

2．4．3打开已有的文件

2．4．4保存文件

2．4．5导入和导出文件

2．4．6其他操作

2．5视图窗口设置

2．5．1设置视图窗口的布置方式

2．5．2设置视图窗口的视图方向

2．5．3移动和旋转视图

2．5．4缩放视图

2．6显示方式设置

2．6．1设置模型的显示方式

2．6．2设置多个零件和模型的显示方式

2．7信息管理

2．7．1信息的类型

2．7．2设置信息窗口

第3章在ADAMS/View中进行几何建模

3．1直接建立刚性构件的元素

3．1．1构件与构件元素之间的区别

3．1．2直接创建几何元素

3．1．3添加特征（一）

3．1．4添加特征（二）

3．1．5布尔操作

3．1．6实例： 创建轴承座几何构件

3．2编辑构件

3．2．1进入编辑对话框

3．2．2修改构件的外观

3．2．3修改构件的名称和方位

3．2．4修改构件的质量信息

3．3实例： 创建举升机构

第4章添加约束

4．1定义运动副

4．1．1低副的定义

4．1．2基本副

4．1．3高副

4．2实例： 创建运动副

4．2．1实例： 曲柄滑块机构的运动副创建

4．2．2实例： G型夹钳的运动副创建

4．2．3齿轮凸轮机构实例

4．3添加驱动

4．3．1约束驱动

4．3．2点驱动

4．3．3冗余约束

第5章施加载荷

5．1外部载荷的定义

5．2柔性连接

5．2．1拉压弹簧阻尼器的定义

5．2．2扭转弹簧阻尼器

5．2．3轴套力

5．2．4施加无质量梁

5．2．5力场

5．3特殊载荷

5．3．1接触的定义

5．3．2在运动副上添加摩擦力

第6章模型的编辑和仿真分析

6.1模型的编辑

6.1.1修改

6.1.2重新命名和修改颜色

6.1.3复制和删除

6.1.4移动和旋转对象

6.1.5失效与激活

6.2仿真分析

6.2.1设置仿真分析输出

6.2.2样机的检查和调试

6.2.3仿真分析

6.2.4添加传感器

6.2.5仿真过程参数设置

6.2.6仿真结果的保存和删除

6.3仿真分析实例

6.3.1几何建模

6.3.2仿真与测试

第7章仿真结果后分析

7.1ADAMS/PostProcessor分析功能

7.2ADAMS/PostProcessor界面介绍

7.2.1ADAMS/PostProcessor的启动和退出

7.2.2ADAMS/PostProcessor界面

7.3工具栏功能的介绍

7.3.1工具栏的设置与显示

7.3.2主工具栏

7.4输出仿真结果的动画

7.4.1动画的类型

7.4.2加载动画

7.4.3播放动画

7.4.4时域动画控制

7.4.5频域动画控制

7.4.6记录动画

7.4.7重叠回放模型

7.5绘制仿真结果的曲线图

7.5.1绘制仿真数据曲线

7.5.2添加曲线

7.5.3更新曲线数据

7.6曲线图的处理

7.6.1曲线数据处理

7.6.2曲线数据滤波

7.6.3快速傅里叶变换

7.6.4生成伯德图

7.7ADAMS/PostProcessor的应用实例

第8章刚柔混合建模

8.1离散柔性连接件

8.2利用有限元程序建立柔性体

8.2.1模态的概念

8.2.2生成MNF文件

8.2.3在ADAMS中导入MNF文件

8.2.4编辑柔性体

8.2.5柔性体替换刚性体

8.3柔性体建模实例

8.3.1建模

8.3.2创建离散化柔性体模型

8.3.3创建柔性体模型

8.3.4仿真与测试模型

8.4利用ADAMS/Flex建立柔性体

8.4.1加载ViewFlex

8.4.2用拉伸法创建柔性体

8.4.3用构件的几何外形来生成柔性体

8.4.4导入有限元模型的网格文件创建柔性体

8.5导入有限元模型的网格文件创建柔性体实例

8.5.1创建连杆的MNF中性文件

8.5.2创建虚拟样机模型

8.5.3仿真与测试模型

8.5.4仿真结果的载荷输出

8.5.5仿真的载荷输出到ANSYS软件进行分析

第9章参数化建模及优化设计

9.1ADAMS参数化建模与参数化分析简介

9.1.1参数化建模简介

9.1.2参数化分析简介

9.2ADAMS/View函数

9.2.1设计过程函数

9.2.2运行过程函数

9.3函数表达式

9.3.1进入构造函数对话框

9.3.2函数表达式

9.4参数化建模

9.4.1参数化点坐标

9.4.2使用设计变量

9.4.3运动参数化

9.4.4使用参数表达式

9.4.5参数化几何体

9.5参数化分析准备及运行

9.5.1参数化分析的准备

9.5.2运行参数化分析

9.6设计研究

9.7试验设计

9.8优化分析

9.9优化设计实例分析

9.9.1问题的提出

9.9.2启动ADAMS并设置工作环境

9.9.3创建设计变量

9.9.4建模

9.9.5添加约束

9.9.6仿真分析

9.9.7机构的参数化

9.9.8创建目标函数

9.9.9创建约束方程

9.9.10优化设计

第10章ADAMS与三维CAD软件的数据交换

10.1概述

10.2Pro/E与ADAMS的几种主要数据交换类型

10.2.1Mechanism /Pro专用模块接口

10.2.2导入Parasolid文件

10.2.3导入Stereolithography(.stl)和Render(.slp)文件

10.2.4导入IGES和STEP文件

10.2.5数据转换时需注意的问题

10.3ADAMS与Pro/ENGINEER的数据交换实例

10.3.1创建三维CAD模型并输出

10.3.2三维模型导入到ADAMS

10.3.3修改导入模型

10.3.4添加约束和施加载荷

10.3.5查看模型信息

10.3.6仿真测试模型

第11章ADAMS/Car车辆模块

11.1ADAMS/Car模块概述

11.2ADAMS/Car模板部件

11.3建立ADAMS/Car悬架模型

11.3.1创建模板部件

11.3.2创建悬挂子系统

11.3.3悬挂总装配

11.3.4执行仿真分析

11.3.5轮胎模型与道路模型

11.4整车集成模型

11.4.1创建整车装配

11.4.2整车模型两种定义方式的仿真

11.5仿真分析出现的问题

第12章ADAMS综合应用实例

12.1发动机配气机构的设计分析

12.1.1运行ADAMS

12.1.2建立摇臂部件

12.1.3建立摇杆部件

12.1.4创建凸轮

12.1.5创建滑轮部件

12.1.6创建气门部件

12.1.7创建其他部件

12.1.8创建弹簧力

12.1.9创建约束

12.1.10验证模型

12.1.11运行仿真

12.1.12建立测量

12.2凸轮曲柄连杆机构的设计分析

12.2.1启动ADAMS并设置工作环境

12.2.2建立凸轮曲柄连杆机构的模型

12.2.3重命名各构件

12.2.4添加约束

12.2.5施加载荷

12.2.6仿真分析

12.2.7结果输出

12.2.8凸轮曲柄连杆机构中凸轮轮廓的输出

12.2.9修正凸轮曲柄连杆机构模型及仿真

12.3456D型抽油机的优化设计

12.3.1抽油机概述

12.3.2优化设计主要参数

12.3.3启动ADAMS并设置工作环境

12.3.4创建设计变量

12.3.5建模

12.3.6模型各构件的重命名

12.3.7添加约束

12.3.8仿真分析

12.3.9机构的参数化

12.3.10测量模型的角度

12.3.11优化仿真

参考文献

本书从ADAMS的基础知识入手，介绍了虚拟样机的基本概念、ADAMS软件的主要功能和操作技巧。针对ADAMS软件造型功能弱的特点，探讨了在解决生产中较复杂的问题时如何有效协调使用CAD、CAE、VP软件。本书系统介绍了在ADAMS中如何进行刚柔混合仿真研究、参数化建模及优化、与三维CAD软件的数据接口和ADAMS/Car车辆模块等； 通过综合实例，系统介绍了如何协同应用CAD、CAE、VP软件解决生产中的实际问题，对读者分析、解决实际问题有一定的启发。本书可作为高校学生学习虚拟样机技术的教材，以及机械原理、机械设计等课程的辅助教材，也可作为ADAMS软件的培训与自学教材，亦可以供工程技术人员从事产品设计时参考。

本书以美国MSC公司的机械系统动力学分析软件ADAMS2013为平台，以设计实例为主线，从*基础的入门开始，介绍虚拟样机技术在机械产品设计与分析中的应用。根据多年进行仿真研究的经验，针对ADAMS软件造型功能较弱的特点，通过Pro/E与ADAMS软件数据接口，介绍在Pro/E中完成零件造型和机构装配，在ADAMS中进行机构仿真研究。通过与ANSYS软件数据接口，在ANSYS软件中生成模态中性文件，再导入ADAMS中进行分析，以便于更好的解决实际问题。通过ADAMS与Pro/E、ANSYS之间的数据接口，发挥各软件的功能和效率优势，完成复杂机构的仿真研究。本书内容涉及到虚拟样机技术概论、ADAMS/View的界面及基本功能、在ADAMS/View中进行几何建模、添加约束、施加载荷、模型的编辑和仿真分析、仿真结果后处理、刚-柔混合建模、参数化建模及优化设计、数据接口、ADAMS/car车辆模块、ADAMS综合应用实例等内容。本书是作者结合多年的科研实践与研究生教学经验编著而成，可作为高等工科院校机械类、近机类专业本科生、研究生教材，也可作为工程技术人员参考用书。