第5章ADAMSView - 图文

第5章 ADAMS/View

点驱动有两种类型,分别如下:

单点驱动:两个构件沿着一个轴移动或转动,在默认条件下为z轴; 一般点驱动:两个构件沿着3个轴移动或转动。 (2)点驱动的创建进入主工具箱,选择图标

(单点驱动)或

(一般点驱动),见图

5-28,

在主工具箱下面出现点驱动设置对话框。见图5-29、图5-30;图中画圈处的含义见表5-6;设置好后,根据屏幕底部状态栏的提示,选择所需对象,完成创建。

(3)修改点驱动

? 将鼠标移至驱动处,右击鼠标,在弹出菜单中选择需要修改驱动的名字,在其子菜单中选择Modify。这时弹出修改铰驱动对话框(图5-29、图5-30),修改驱动名称。

? 对于单点驱动,可以在Direction处选择沿哪个轴的方向移动或者绕哪个轴转动。以下的修改同铰驱动(图5-31)。对于一般点驱动,则同铰驱动不一样,见图5-32,在六个编辑框中可以选择需要修改的内容,选择free,表示这个方向没有约束,选择位移,表示沿这个轴有个位移函数的运动。如此类推。

? 点击OK,完成修改。

图5-28 选择点驱动 图5-29 单点驱动设置对话框图 5-30 一般点驱动设置对话框

机械系统动力学分析及ADAMS应用

图5-31 单点驱动修改对话框 图5-32 一般点驱动对话框

5.3.4 约束建模时需要注意的几点

在约束建模的时候,注意以下几点会对模型建立及设置有不少帮助:

(1)建模时,尽量使用一个运动副来完成两部件之间的连接,如果有多个约束添加到两个部件上,每个约束的自由度有可能会重复,这样会导致意外结果。模型中多余的约束不影响仿真运行,但建议还是去除掉多余约束。此外还有约束的方向问题。因此在建模时,可以在添加一个约束之后进行仿真一次,以检查是否有约束错误。

(2)在没有作用力的状态下,通过运动学分析来检验样机。如果可能的话,建议在进行样机的动力学分析之前,先进行运动学分析,通过进行运动学分析,可以确定样机在施加作用力之前,各种约束是否正确。有时,为了进行运动学分析,需要添加一些临时约束。

(3)通过ADAMS/View提供的模型检查功能(在Tools菜单,选择Model Verify命令)对模型的自由度进行检查。

(4)设置驱动时,选择部件的时候一定要注意部件选择的顺序。

(5)如果要将两个部件固定在一起,可以定义一个不随时间变化的零值速度。

(6)如果在初始状态,所定义的速度产生非零的加速度,这对动力学仿真没有影响,但是,如果此时对有关加速度和速度设置了传感器,则在开始的2~3步的内部迭代运算过程中,传感器就会检测到错误的结果,而产生误动作。

(7)如果样机系统的自由度为零,而且含有用速度或加速度表达式定义的速度,则该系统不能进行运动学分析,只能进行动力学分析。

5.4施加外力

5.4.1 基本概念

在ADAMS/View中有四种类型的力,它们不会增加或者减少系统的自由度。这四类力分别如下:

作用力:是定义在部件上的外载荷。定义作用力时,必须用常值、ADAMS/View的函数表达式或者连接到ADAMS/View中用户写的参数化子程序来说明作用力;

柔性连接力:可以抵消驱动的作用。柔性连接力比应用力使用起来更简单,因为定义该类力时只需指定常量系数。弹簧阻尼器、梁、衬套、场力等可以产生这类力;

特殊力:这类力有我们常见的重力和轮胎力等;

接触力:当模型系统运动的时候,部件在接触的时候,他们之间的相互作用力。

不论哪种类型的力,在定义力时,需要说明是力还是力矩、力作用的构件和作用点、力的大小和方向。

1. 定义力

力的三要素是作用点、大小、方向。在ADAMS/View中可以很方便的选择力的作用点,而力的大小和方向的定义相对来说要复杂些。

第5章 ADAMS/View

(1) 定义力的大小

定义力的大小有三种方式: a、 直接输入数值:对应用力来说,直接输入力或者力矩的大小;对柔性连接力来说,可 直接输入刚度系数K、阻尼系数C、扭转刚度系数KT、扭转阻尼系数CT等。

b、输入ADAMS/View提供的函数表达式:如位移、速度和加速度函数,用以建立力和各种运动之间的函数关系;力函数,用以建立各种不同的力之间的关系,如:正压力和摩擦力的关系;数学运算函数,如:正弦、余弦、指数、对数、多项式等函数;样条函数,利用样条函数,可以由数据表插值的方法获得力值。

c、输入子程序的传递参数:用户可以用FORTRAN、C或C++语言编写子程序,定义力和力矩。用户只需输入子程序的传递参数,通过传递参数同用户自编子程序进行数据交流。

(2)定义力的方向

有两种方式定义力的方向: a、沿两点连线方向定义;

b、沿标架一个或多个轴的方向。 2. 创建施加力

在ADAMS/View中有两种方式可以进入创建施加力工具箱: 一种方式是从主菜单Build菜单中,选择Forces命令,显示创建力对话框,如图5-33所示。在对话框中选择施加力命令,然后在对话框的参数设置栏输入有关参数。

另一种方式是从主工具箱中右击快捷图标

,在弹出子工具箱中选择需要创建的力。力子

,进入创建力对话框。

工具箱列出了常用的力(图5-34)。或者点击子工具箱中图标

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图 5-33 创建力对话框 图 5-34 创建力子工具箱

5.4.2作用力

1. ADAMS/View中作用力类型

在ADAMS/View中有三种类型的作用力:

(1)单分量力或力矩:只能定义一个方向的力或力矩; (2)3分量力或力矩:可以定义三个方向的分量力或力矩; (3)6分量力或力矩:可以定义三个方向的分量力和力矩。

在定义力时,必须指明是力还是力矩。可以定义力作用在一对部件上,构成作用力和反作用力。也可以定义一个力作用在部件和地基之间,此时反作用力作用在地基上,对样机没有影响。

2. 创建单分量力或力矩

(1)在主工具箱弹出创建力子工具箱,或者进入创建力对话框,选择单作用力图标者单个力矩图标

。在主工具箱和创建力对话框底部弹出设置力对话框(图5-35)。

,或

(2)在Run-time Direction设置仿真运行时力的方向特征,下拉菜单中有三个选项:

? Space Fixed:指在部件运动的时候,力的方向不随部件的运动而改变,力的反作用力作用在地面框架上,在分析时将不考虑和输出反作用力。

? Body fixed:表示力的方向随部件的运动而改变,但是,相对于指定的构件参考坐标始终没有变化。

? Two bodies:表示力的方向为部件上两作用点连线方向,随两部件的运动而变化。 (3) 如果以上选择了采用Space fixed 或Body fixed方式定义力的方向,需要在Construction栏,选择力方向的定义方法:

? Normal to Grid:定义力在工作栅格平面内,如果工作栅格没有打开,则垂直于屏幕; ? Pick Feature: 利用方向矢量定义力的方向。

(4)在Characteristic栏,选择定义力值的方法,在这个下拉菜单中有三种方式: ? Constant:选择该项,则下方会出现力值输入框,可以为力输入一个常值;

? K and C:此时,对话框下方会出现K和C两个编辑框,可以选择输入刚度系数和阻尼系数;

? Custom:采用用户定义的函数来表示力大小。这个选项只有选择了Two bodies的力作用方式后才会出现。

(5)用鼠标在图形区根据状态栏提示选择对象。注意,如果选择了Two bodies的力作用方式,首先选择的构件是产生作用力的构件,其次选择的构件是产生反作用力的构件。

(6) 假如用户在Characteristic栏选择了Custom这种方式,在选择好作用对象和作用点后,会弹出修改力对话框,如图5-36所示。可以利用修改力对话框,输入自定义函数或自定义子程序的传递参数。各个选项说明如下:

Direction:这个下拉菜单是不可选的;

Action Body和Reaction Body:可以修改相互作用部件; Define Using:选择是用户子程序还是利用系统提供的函数;

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