第5章 ADAMS/View

图5-54 模型拓扑关系图

（2）利用ADAMS/View提供的样机模型自检工具，检查错误。

（3）从外观上检查模型。当力和运动副定义不正确时，ADAMS/View显示的图像是不连续的，可通过简单的观察发现问题。

（4）检查各种函数定义是否正确，在定义函数时，如果语法不正确，ADAMS/View会用红色指出错误的地方；也可以采用绘制函数曲线的方法，检查定义的函数是否符合要求；构造一个测量，以便于观察函数的变化，检查函数定义是否正确。

2. 在互交式仿真过程中调试样机

ADAMS/View集成一个仿真调试程序，该仿真调试程序可以通过信息反馈表和图，反映ADAMS/Solver的求解进程和出现的问题。运行仿真调试程序的方法如下：

在Setting菜单，选择Solver项，然后在下一级菜单中，选择Debugging，显示仿真调试程序对话框，如图5-55所示。选择Enable Debugger，设置启动仿真调试程序。

对话框中，各参数意义说明如下：

（1）选择Singe Step Simulation，进行逐步仿真。每仿真一步，程序自动暂停，以便于观察仿真结果，同时出现一个选择框，选Continue继续下一步仿真，选择Cancel停止分析。

（2）在Track Maximum栏选择仿真调试程序跟踪的对象，调试程序可以在仿真过程中用表格或亮化选择的对象，各对象说明如下：

Error为跟踪最有可能出错的对象，根据可能出错对象数量的多少，来判别求解是否顺利。在正常情况下，可能出错对象的数量应该逐步减少。

Force为跟踪产生最大力的对象，包括各种力和约束。 Change为跟踪变化最大的变量。

Acceleration为跟踪产生最大加速度的构件。

机械系统动力学分析及ADAMS应用

图5-55 求解器设置

（3）在Display选择展现跟踪结果信息的方式，仿真调试程序可以通过以下方式展现跟踪结果信息： None不显示跟踪结果信息

Table以表格方式显示出现最大问题的对象。 Highlighting在屏幕上亮化出现问题的区域。

Table and Highlighting 既在屏幕上亮化出现问题的区域同时也以表格方式显示出现最大问题的对象。 （4）在Display Stripcharts栏选择ADAMS/Solver轨迹图的设置。在互交式仿真过程中，有4种仿真跟踪轨迹图可以帮助跟踪仿真过程，前3种可以用于各种工况，第4种用于静态平衡分析：

Step Size显示单位时间内的积分步长，因为当动态性能迅速发生变化时，或者求解接近产生错误时，求解程序的积分步长会自动调整到很小。通过观察积分步长，可以了解求解过程中的相关信息。

Iterations per Step显示在仿真过程中，每进行一步求解，所用的迭代次数。我们通过迭代次数图可以了解以下信息： 如果在仿真过程中，所用的迭代次数非常少，说明样机的仿真分析非常较为简单。这时，可提高仿真要求，或通过增加允许的最大时间步长来提高仿真速度；如果在仿真过程中，ADAMS/Solver在一段时间内，每进行一步仿真分析都需要许多次迭代求解，这说明样机正遇到一个动态变化非常大的过程。

lntegrator order显示ADAMS/Solver在估计积分时，采用的多项式阶次。我们通过多项式阶次图可以了解以下信息：较低阶次的多项式表示仿真分析较为复杂；如果在仿真过程中，始终使用较高阶次的多项式，表示仿真分析较为容易，可以提高仿真要求，或通过增加允许的最大时间步长来提高仿真速度。

Static Imbalance显示在静态平衡状况分析过程中，ADAMS/Solver每进行一步迭代求解，距离完全平衡状态的接近程度。

除了利用Debugging程序检查错误以外，我们还可以通过仿真过程中的信息，采用以下三种方式，直观地检查仿真或样机设计是否正确。

（1）选择Update Every Iteration命令，实时观察每一步仿真的结果。 （2）显示有关对象的图标，以便在仿真过程中可以观察对象的变化。

（3）显示作用力或力矩图。ADAMS/View在仿真过程中，显示表示作用力或力矩大小和方向的矢量图，我们可以通过这些矢量图来观测作用力是否正确。

5.5.4 样机仿真分析和试验

在ADAMS/View中可以设置求解的类型，再由ADAMS/Solver完成以下4种类型的仿真分析，在ADAMS/View

第5章 ADAMS/View

中有四种分析类型，分别如下：

（1）动力学分析 (Dynamic) 仿真分析自由度不为零的模型系统。其求解的数学模型包括微分方程和代数方程。

（2）运动学分析 (Kinematic) 仿真分析自由度为零的模型系统。求解的数学模型为代数方程。 （3）静态分析 (Static) 通过力平衡条件，求解构件在系统平衡状态下各种作用力的静态分析。

（4）装配分析 (Assemble) 用于发现纠正在装配和操作过程中的错误连接，以及不恰当的初始条件。 在分析过程中，用户只可以看到实时求解的结果，但求解过程实际上是ADAMS/Solver在后台完成的。 1. 仿真分析和试验工具

进入仿真分析对话框有两种方式，一是在主菜单Simulate中选择Interactive Control…，会弹出图5-56所示的对话框。另外一种是通过选择主工具箱选择仿真工具图标

，这时主工具箱的下半部分将转变为仿真分析参数

设置对话栏，如图5-57所示。在这个对话框中有仿真类型的设置、仿真时间的设置、步长的设置等。点击主工具箱下部的More按钮（鼠标箭头处），会弹出如图5-56所示的对话框。

表5-6 仿真分析工具快捷图标

图标 作用 返回到初始状态 暂停仿真分析 开始仿真分析 重现仿真过程 样机模型验证工具 静平衡分析 实现初始状态求解 用ADAMS/Vibration实现振动分析 计算线性化模态 计算并输出线性化状态矩阵 机械系统动力学分析及ADAMS应用

图5-57 仿真分析控制工具对话框

图5-56 仿真分析参数设置对话框

2. 交互式仿真分析步骤

通过人机对话的方式来进行仿真分析是简单和快捷的方式，用户只需要设置很少几个参数，便可以进行样机仿真分析和试验。当然随着分析和试验的逐步深入，可以采用更为复杂的仿真参数设置，进行各种复杂的分析和试验。

进行交互式仿真分析的步骤如下：

（1）进入如图5-57所示的仿真分析设置对话框； （2）根据系统自由度或其他情况确定仿真类型。假如为零，可以选择Kinematic进行运动学分析，假如不为零，选择Dynamic进行动力学分析，如果用户想进行静平衡分析可以选择Static。当然最简单的是用户选择Default，由系统自动判断模型的自由度，并自动进行选择分析类型。

（3）设置时间和步长。定义时间的时候，有两种选择，有两种选择： End Time定义了仿真分析停止的绝对时间；

Duration定义了从开始仿真分析到停止分析的时间间隔。

如果希望从上一次分析结束的位置继续分析，采用Duration定义仿真时间较为方便，因为Duration定义的是时间增量不是绝对时间，可以是任何值。

设置步长：

Step Size为前后两步输出的时间间隔，即输出的时间步长。在使用时应注意系统使用的时间单位，例如：当使用秒时，0.02表示每秒输出50次。

Steps表示在整个分析过程中总共输出的步数，例如，对一个总共5s的分析过程，如果定义100步输出，则每隔0.05s输出一次仿真结果。

在设置输出步长时应该注意，步长太大将不能反映样机的高频响应。反之，步长过小会大大增长仿真分析时间，同时使得输出文件很大。一般，每个响应循环至少应该有5-10步输出，可以利用线性分析确定系统自然频率，然后再设置合适的输出步长。

（4）完成以上设置后，按

快捷键，开始仿真分析。在仿真分析过程中，计算机可以实时显示样机的运动

快捷键开始分析，则ADAMS/View将从上一次停止的位置接下

状况。如果在仿真分中途停止分析，然后再按