机械cae课程实验指导书.doc

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1、《机械CAE》课程实验指导书机械工程学院2007年3月目录一、ADAMS软件基础二、实验指导一、ADAMS软件基础ADAMS（AutomaticDynamicAnalysisofMechanicalSystem）虚拟样机软件集建模、求解、可视化技术于一体，是世界上目前使用范围最广、最负盛名的机械系统仿真分析软件。使用这套软件可以产生复杂机械系统的虚拟样机，真实地仿真其运动过程，并且可迅速地分析和比较多种参数方案，直至获得最优的工作性能，从而大大减少了昂贵的物理样机制造费用和试验次数，提高了产品设计质量，大幅度缩短产品研制周期和费用，因而在机械制造、汽车交通、航空航天、铁道、兵器、石油化

2、工等领域得到广泛应用。图1是ADAMS的设计流程示意图，完整地表示了一个复杂机械系统的虚拟样机仿真步骤。*几何建模虚拟样机建模*施加运动副和运动约束*定义载荷*设置测试变量*进行仿真分析*回放仿真过程*绘制仿真数据曲线测试分析*输入测试实验数据*添加实验数据曲线验证分析结果与实验结果一致否是*增加摩擦力*定义柔性体和连接*定义控制*修正所施加力的函数细化模型*定义设计变量*设置可变参数迭代仿真*进行主要设计影响因素研究优化设计*进行试验设计研究*进行最优化研究*定制用户菜单定制界面*定制用户对话框*定制上述建模步骤图1ADAMS的设计流程ADAMS软件由若干模块组成，分为可以核心模块、

3、功能扩展模块、专业模块、工具箱和接口模块5类，如图2所示。其中核心模块ADAMS/View、ADAMS/Solver和ADAMS/PostProcessor，可以对大部分的机械系统进行仿真。ADAMS/View（界面模块）是以用户为中心的交互式图形环境，它提供丰富的零件几何图形库、约束库和力库，将便捷的图标操作、菜单操作、鼠标点取操作与交互式图形建模、仿真计算、动画显示、优化设计、X-Y曲线图处理、结果分析和数据打印等功能集成在一起。ADAMS/Solver（求解器）会自动形成机械系统模型的动力学方程，提供静力学、运动学和动力学的解算结果。ADAMS软件功能扩展模块试验设计与分析振动分

4、析耐用性分析液压系统高速动画系统模态分析数字化装配回放核心模块用户界面模块求解器专业后处理模块专业模块轿车模块概念化悬架模块动力传动系统模块驾驶员模块经验动力学模型柔性体生成器模块轮胎模块柔性环轮胎模块配气机构模块铁道模块工具箱虚拟试验工具箱钢板弹簧工具箱软件开发工具包履带/轮胎式车辆工具箱模态应力恢复与疲劳工具包齿轮传动工具箱飞机起落架工具箱接口模块Pro/E接口图形接口模块CATIA专业接口模块控制模块柔性分析模块图2ADAMS软件模块图二、实验指导[实验目的]：学生会使用ADAMS/View来创建和测试模型，并遵循以下基本步骤：1、创建一个包括运动件、运动副、柔性连接和作用力等在

5、内的机械系统模型；2、通过模拟仿真模型在实际操作过程中的动作来测试所建模型；3、通过将模拟仿真结果与物理样机试验数据对照比较来验证所设计的方案；[实验内容]：使用ADAMS/View建立一个弹簧挂锁模型，弹簧挂锁模型物理样机模型和虚拟样机模型如下图所示。在Windows环境下启动ADAMS/View:1、点击开始按钮。1、在Programs中，点击选中ADAMS10.0,选择RunStandardView。欢迎用户使用的对话框出现。在欢迎使用（Welcome)的对话框中建立数据文件1、在Welcome对话框中选择Createanewmodel。2、在ModelName栏中键入Latch

6、。3、用鼠标点击OK。熟悉ADAMS/View的界面在继续进行教程之前，首先要熟悉ADAMS/View的界面，尤其要熟悉主工具箱（如左下图所示）。通过主工具箱（Maintoolbox)，你可以利用各种几何造型元素（包括约束和作用力）建模。在主工具箱（Maintoolbox)中，有许多工具栏，其中某些工具栏实际上是工具包，其区别是在工具包的右下角有一个小黑三角符号。默认工具或上一次选择的工具会作为顶层工具出现。用鼠标右键点击顶层工具就可以打开工具包。你选择的工具或工具包不同，主对话框下半部所显示的内容也就不同（如右下图所示）。点击左上角的Select钮，即可以回到初始状态。设置工作环境在

7、本部分，你将学习如何设置单位和工作栅格尺寸。你可以在建模过程中的任意时刻修改单位设置，即使是在读写模型或结果数据文件之时。你可以利用ADAMS/View的工作栅格和坐标显示窗口建立标识点并获得设计布局的精确位置反馈。操作步骤：1、在Setting菜单中选择Units，将长度单位设置为厘米（cm）。2、点击OK。3、在Setting菜单中选择WorkingGrid,则工作栅格设置对话框就会弹出。4、将工作栅格尺寸设置为25，格距为1。5、点击OK