adams建模及仿真教程1课件.ppt

第,1,章,ADAMS,软件基本操作,,ADAMS,简介：,,(Automatic Dynamic Analysis of Mechanlcal Systems),是美国,MDI,公司,(Mechanical Dynamics lnc,．,),开发的非常著名的虚拟样机分析软件包括最基本的解题程序模块：,ADAMS/View(,基本环境,),,ADAMS,／,Solver(,求解器,),和,,ADAMS/PostProcessor,(,后处理,),另外还有一些特殊场合应用的,附加程序模块,附加程序模块,ADAMS,／,Car (,轿车模块,),、,,ADAMS,／,Rail(,机车模块,),、,,ADAMS,／,Driver(,驾驶员模块,),、,,ADAMS/Tire(,轮胎模块,),、,,ADAMS/Linear(,线性模块,),、,,ADAMS,／,FLex(,柔性模块,),、,,ADAMS,／,Contro1s(,控制模块,),、,,ADAMS,／,FEA(,有限元模块,),、,,ADAMS,／,Hydralics(,液压模块,),、,,ADAMS/Exchange(,接口模块,),、,,Mechanism/Pro (,与,Pro,／,Engineer,的接口模块,),、,,ADAMS,／,Animation(,高速动画模块,),等。

自,ADAMS9.0,版本开始．,ADAMS,／,View,采用了,Windows,风格的操作界面和各种操作习惯，使得,ADAMS,／,View9.0,版以后的程序操作界面非常友好ADAMS/View,程序模块,,ADAMS/View,提供了一个直接面向用户的基本操作对话环境和虚拟样机分析的前处理功能，其中包括：,,样机的建模和各种建模工具、,,样机模型数据的输入与编辑、,,与求解器和后处理等程序的自动连接、,,虚拟样机分析参数的设置、,,各种数据的输入和输出、,,同其它应用程序的接口等ADAMS/Solver,程序模块,,ADAMS,／,So1ver,是求解机械系统,运动学,和,动力学,问题的程序,.,,完成样机分析的准备工作以后，,ADAMS/View,程序可以自动地调用,ADAMS,／,So1ver,模块，求解样机模型的静力学、运动学或动力学问题，完成仿真分析以后再自动地返回,ADAMS/View,操作界面因此，,—,般用户可以将,ADAMS,／,Solver,的操作视为一个,“,黑匣子,”,，只需熟悉,ADAMS/View,的操作，即可完成建模和整个分析过程ADAMS/PostProcessor,程序模块,,ADAMS,通过调用后处理模块,ADAMS,／,PostProcessor,来完成仿真分析结果的后处理。

ADAMS,／,PostProcessor,模块具有相当强的后处理功能：（五个可以）,回放仿真结果；,,直接绘制绘制各种分析曲线；,,对仿真分析曲线进行一些数学和统计计算；,,输入实验数据绘制试验曲线，并同仿真结果进行比较；,,进行分析结果曲线图的各种编辑,1,．,1 ADAMS/View,界面,,1.1.1 ADAMS/View,启动,1.1.2 ADAMS/View,界面组成,,1.1.1 ADAMS/View,启动,,双击桌面上的图标或选择,Program,子菜单，再选择,ADAMS10.1,子菜单，然后选择,AView,项，最后选择,ADAMS,—,View,程序项，启动,ADAMS/View,程序,启动方式选择和参数设置,,启动,ADAMS/View,程序后，首先出现欢迎对话框在欢迎对话框中有,4,种不同的启动方式供用户选择：,,重力,(Gravity),的设置,1)Earth Normal,参数：设置大小为,1G,的向下的重力加速度,,,2)No Gravity,参数，表示,不设置重力加速度,3)Other,参数，表示设置根据用户的需要自行设置重力加速度此时，在选择,OK,按钮以后，将显示一个设置重力加速度对话框，可以根据重力加速度对话框的提示，,自定义重力加速度。

单位,(Units),设置,,ADAMS/View,预先设置了,4,种单位系统：,,MMKS Millimeter Kilogram Second,,MKS Meter Kilogram Second,,CGS Centimeter Gram Second,,IPS Inch Pound Second,,供选择，有关单位系统的定义，可在,Settings,菜单下选择,Units,命令，打开单位设置对话框查看和修改1.1.2 ADAMS/View,界面组成,,(1),主工具箱,,(2),命令菜单栏,(3),工作屏幕区,(4),工作栅格,(5),状态栏,,(6),坐标窗口,(7),视图方向,,在,View,菜单中选择,Toolbox and Toolbars,项，显示,Tool settings,对话框，可以设置,打开或关闭主工具箱、快捷工具栏和状态栏,1.2 ADAMS/View,命令的基本操作,,主工具箱,,命令菜单,,弹出式菜单,,对话框,,鼠标的应用,,使用命令窗口和命令浏览器,,主工具箱的界面有时随命令执行会发生变化,,,以便输入命令所需的参数，如图,5-3,所示。

点击选择命令 可恢复原貌图,5-3 link,参数,主工具箱,位置,I,，,J,,,说明,,,1,，,1,,,选择命令,,,1,，,2,,,几何建模工具集,,,1,，,3,,,测量距离和角度工具集,,,2,，,1,,,后退或再做一次命令集,,,2,，,2,,,约束工具集,,,2,，,3,,,仿真分析命令,,,3,，,1,,,颜色设置命令集,,,3,，,2,,,运动约束工具集,,,3,，,3,,,回放访真分析结果命令,,,4,，,1,,,移动对象命令集,,,4,，,2,,,施加力工具集,,,4,，,3,,,调用后处理模块命令,,,,命令菜单,对于主工具箱中不包含的命令，可以在命令菜单中选择输入有以下几种输入菜单命令的方法：,,,1),用鼠标选择菜单中的有关命令2),在按下,Alt,键的同时，键入菜单标题中下划线的字母,,,选择有关菜单，再用同样的方法选择命令3,）,使用命令快捷键,命令快捷键,快捷键,,,功能说明,,,快捷键,,,功能说明,,,F1,,,显示帮助窗口,,,Ctrl+e,,,放弃最后一步操作,,,F3,,,显示命令窗口,,,Ctrl+z,,,放弃最后一步操作,,,F4,,,显示坐标窗口,,,Ctrl+q,,,退出,,,F5,,,显示菜单,,,g,,,切换显示工作格栅,,,F8,,,显示绘图窗口,,,r,,,绕,XY,方向旋转视图,,,Ctrl+n,,,产生一个新的数据库,,,t,,,移动视图,,,Ctrl+o,,,打开已存盘的数据库,,,w,,,定义视图区域,,,Ctrl+s,,,保存当前数据库,,,c,,,设置视图中心,,,Ctrl+c,,,复制对象,,,f,,,显示整个样机的视图,,,Ctrl+v,,,粘贴对象,,,Del,,,删除对象,,,Ctrl+x,,,剪切对象,,,Esc,,,放弃操作,,,,5.2.3,弹出式菜单,,弹出式菜单是另一种非常方便的选择和输入命令方式，类似于,Windows,操作风格。

弹出式菜单中包含与对象有关的,常用命令和参数,弹出式菜单一般有,多个层次, 根据对象的不同．弹出式菜单的内容也不同弹出式菜单的应用场合,典型操作,,弹出式菜单的应用场合,1),建模过程中屏幕上的各种对象,，例如：构件、标记、约束、运动、力等均设有弹出式菜单，其中包括编辑、修改、命名、删除等各种相关命令2),输入对话框中的文本输入栏,，可以利用弹出式菜单进行对象或文件名的选择、浏览、复制、修改，输入值的复制、修改和参数化处理等操作3),后处理图标中的各种对象,，例如：曲线、标题、坐标、符号标记等ADAMS/View,在许多场合都设计有弹出式菜单包括：,,典型操作（,四步）,1),将,鼠标放置在要输入命令的对象上，点击鼠标右键,，即可出现与对象有关的弹出式菜单2),首先出现的菜单是该对象的类型或名称列表，例如：构件名、约束名等，供用户选择3),移动鼠标到某对象上，自动弹出下一层菜单，一般是所选对象的有关命令，例如,Modify,，再将鼠标拖至所选的命令上，然后点击鼠标左键4),显示与所选对象和命令对应的输入参数对话框，供选择输入5,．,2,．,4,对话框,,对话框中可以包含,文本框,、,工具图标,、选择栏、滚动条、单选按钮、复选按钮和命令按钮等数据输入和选择方式。

修改零件属性对话框,,,文本输入框,,,在文本输入框可以直接用键盘输入有关内容，也可以使用,弹出式菜单,进行有关的命令操作根据输入的不同对象和内容，文本输入框的弹出式菜单也不同一般文本输入框的弹出式菜单中包含有与输入参数有关的主要命令，例如：复制、剪切和粘贴命令，浏览命令，管理和参数化命令，显示信息命令等,.,,,,,在对话框中还设有一些工具图标，选择这些工具图标可以启动相应的命令 例如：,对话框的工具图标,,,,表示编辑注释命令，可以显示编辑注释对话框表示移动和旋转命令，可以显示移动和旋转对象对话框表示测量命令，可以显示产生测量对话框5,．,2,．,5,鼠标的应用,,,鼠标是最常用的程序操作工具，,ADAMS/View,的鼠标应用有,两种方式,：,,,鼠标左键,和,鼠标右键,使用鼠标左键，选择样机模型中的各种对象、选择菜单栏中的命令、快捷工具图标命令和对话框中的有关命令鼠标右键的应用,,1),显示建模过程中屏幕上的各种对象的弹出式菜单，例如：构件、标记、约束、运动、力等2),在各种输入对话框中的参数文本输入栏，显示输入参数的弹出式菜单3),在后处理过程中，显示曲线图中各种对象的弹出式菜单，例如：曲线、标题、坐标、符号标记等。

4),在主工具箱、快捷工具栏等有工具图标集的场合，显示所选择的工具图标集的所有图标命令鼠标右键主要应用于,激发各种弹出式菜单和工具集,，使用鼠标右键的场合主要有：,5,．,2,．,6,使用命令窗口和命令浏览器,,对于高级用户，可以在,命令窗口,使用,ADAMS,／,View,命令语言,，采用文字的方式输入命令也可以利用,命令浏览器,输入命令在,View,菜单，选择,Command window,命令，可以显示命令窗口ADAMS,／,View,命令语言,,采用文字方式输入的命令，由命令名和命令参数组成，其格式如下：,,,keywords,表示命令名称，对应于命令菜单中的各种命令；,,,parameters,表示命令参数，对应于命令输入对话框中的各种选择values,表示命令参数，对应于命令输入对话框中的各种输入或选择值{keywords}{parameters,＝,values},命令语言,示例,,定义一个旋转副其中：,“,！,”,以后的内容为注释内容在命令行的结尾添加一个,“,＆,”,符号，表示该行没有结束，输入的下一行仍然是本行的内容关于使用命令窗口输入命令的详细操作方法可以参见用户手册。

使用命令浏览器,,在,Tools,工具栏，选择,Navigator,命令，可以显示命令浏览器窗口 图,5-7,命令浏览器窗口,在浏览器窗口中可以浏览显示所有的,ADAMS,／,View,命令如果需要输入某个命令的参数值，可以用鼠标双击命令名称，程序将显示该命令的输入对话框在命令输入对话框中输入有关参数，然后选择,0K,按钮，即可输入该命令如果希望了解命令的详细说明， 可以先在浏览器窗口中选择命令，然后选择,Help,按钮，程序将显示命令的帮助窗口5,．,3 ADAMS/View,数据库,,,新建数据库，建立构件、运动副和力等各种对象，以及进行仿真分析时，,ADAMS,／,View,自动地配置一个名字,命名由两部分组成,：对象的性质和序号，中间用,“,—”,连接例如，,Model_1,是一个构件名，,PART_1,是一个构件名，,J0INT_l,是一个运动副名，,MOT_2,是一个运动名等ADAMS,／,View,将样机模型的所有操作和设置信息存放在样机模型数据库中，并且提供了许多管理数据库的方法主要内容,,主要内容,,5,．,3,．,1 ADAMS,／,View,命名层次和规则,,5,．,3,．,2,打开新数据库,,5,．,3,．,3,保存当前数据库,,,5,．,3,．,4,后退一步操作,,5,．,3,．,5,取消操作,,5,．,3,．,6,退出,ADAMS,／,View,,5,．,3,．,7,指定保存文件位置,,,数据库（,/,或,.,）,视图,机构,图标,XY,图,用户界面,运动副,菜单,构件,分析,运动,力,曲线,对话框,标记,几何形状,结果数据,,数据分量,5,．,3,．,1 ADAMS,／,View,命名层次和规则,,,对象的全名以根符号,“,／,”,或,“,．,”,开头，并包括该对象所属的全部上层名称，上下层名称之间用,“,／,”,或,“,．,”,隔开。

例如：,MODEL,机构中,PART_1,构件上的点,PTl,，其全名为,“,．,MODEL,．,PART_1,．,PTl,”,或,”,＼,MODEL,＼,PART_1,＼,PTl,”,5,．,3,．,2,打开新数据库,,首次启动,ADAMS/View,时，程序将根据欢迎对话框中的选项，,自动,产生一个新的数据库或者打开,—,个保存的数据库ADAMS/View,在操作过程中,只能打开一个数据库，,但是在一个数据库中可以,储存多个样机模型,的所有信息，包括：样机几何模型、各种约束、仿真结果、分析图、自定义的菜单和对话框等如果希望在启动,ADAMS/View,后再打开新数据库或已保存的数据库，操作方法如下：,,,在,File,菜单，选择,New Database,,命令在,File,菜单，选择,Open Database,命令5,．,3,．,3,保存当前数据库,,,在,File,菜单，选择,Save Database,命令将当前计算机中的数据库保存到一个,二进制文件,中该文件中保存所有的建模信息，包括所有的自定义屏幕界面信息在,File,菜单，选择,SaveDatabase As,命令以其他的文件名保存数据库。

在默认条件下，所有文件均存放在,c,盘的根目录,下bin,文件,保存备份文件,,,在,保存提示对话框,中，有,3,种选择：,,● 如果选择,Yes,，则产生一个原有的数据库文件的备份文件，并保存数据库ADAMS,／,View,在原来的数据库文件名后面加一个％号例如，如果数据库文件名为,model.bin,，则备份文件名为,model.bin,％● 如果选择,No,，表示保存数据库，但是不产生备份文件● 如果选择,Cancel,，表示不保存数据库5,．,3,．,4,后退一步操作,,如果不小心删除了一个有用的构件，可以使用放弃操作命令，取消已经做出的误删除操作,,,可找回已删的构件ADAMS,／,View,提供了可以放弃绝大多数已经执行的命令操作，向后退一步的功能ADAMS,／,View,总共可以记住多达,100,步的操作第一次放弃操作，即放弃最后一步操作，依次前推在,Edit,菜单中，选择,undo,命令,或者点击快捷工具栏,undo,图标如果要再次放弃操作，在,Edit,菜单中，选择,Redo,命令,或者在快捷工具栏中选择,Redo,图标操作命令：,5,．,3,．,5,取消操作,,取消操作经常发生，,例如，从一个,对话框中退出,，从正在进行的,绘图操作中退出,，或者终止一个正在进行的仿真分析。

可以取消在,ADAMS,／,View,中进行的任何操作有,两种,取消操作的方法：,,在对话框中选择,Cancel,按钮按,Esc,键，或者选择,ADAMS,／,View,窗口状态栏中的停止工具5,．,3,．,6,退出,ADAMS,／,View,退出,ADAMS,／,View,的方法,：,1),在,File,菜单，选择,Exit,命令2),如果没有保存过当前的数据库,, ADAMS,／,View,会显示保存文件对话框，要求选择保存方式,,● 选择,OK,按钮，表示保存数据库并退出，如果需要改变数据库名称，在,Filename,栏，输入数据库文件名● 选择,Exit, Don,’,t Save,表示不存盘退出● 选择,Cancel,表示放弃退出如果不小心退出了,ADAMS,／,View,程序，而没有将有用的样机模型,(,数据库,),存盘，可以尝试着从,aView,．,log,文件,恢复数据库小技巧：,5,．,3,．,7,指定保存文件位置,,在默认条件下，,ADAMS,／,View,将所有的保存文件存放在,C,盘的根目录下，可以通过以下的方法，改变,ADAMS,／,View,的默认存盘位置。

1),在,File,菜单,,,选择,Select Directory,命令，显示选,,择目录对话框2),选择默认的存盘目录3),选择,OK,按钮5,．,4,定义操作环境,选择视图窗口,,,改变窗口中的视图方向,,正侧投影图和透视图,,设置背景颜色,,设置工作栅格,,设置图标,,设置模型显示方式,动态移动视图,,动态旋转视图,,缩放视图,,定量操作,,设置视图中心,,设置窗口中显示的对象,,显示视图辅助信息,,5,．,4,．,1,定义地面坐标,5,．,4,．,2,视图窗口设置,5,．,4,．,3,控制视图,,,5,．,4,．,1,定义地面坐标系,,,首次启动,ADAMS/View,时，在屏幕的左下方，显示了一个表示当前采用的地面坐标系类型和方向的,坐标图标,在默认条件下，,ADAMS,／,View,采用笛卡尔坐标系作为,地面坐标系,也可以将笛卡尔坐标系的地面坐标转变为圆柱坐标系或者球面坐标系，以适应不同的,建模需要,动坐标系的旋转,ADAMS,／,View,采用,3,个方向角来确定绕坐标轴的旋转，有两种类型的转动,:,,,一是定位于空间的旋转,(Space-Fixed rotation),，,,二是定位于构件的旋转,(Body-fixed rotation),。

如果选择定位于空间的旋转，在旋转过程中,坐标轴是固定不动的,如果选择定位于构件的旋转，在旋转过程中,坐标轴同时随构件一起旋转区别：,定义对象的旋转,定义对象的旋转（,Orientation),,,定义,对象,的旋转，除了需要确定,绕坐标轴旋转的,3,个方向角,以外，还必须指出,绕坐标旋转的先后次序,ADAMS,／,View,采用,l,，,2,，,3,分别表示,x,、,y,、,z,轴,例如， 旋转顺序,312,表示，首先绕,Z,轴旋转，然后绕,X,轴旋转，最后绕,Y,轴旋转旋转顺序,313,表示首先绕,Z,轴旋转，然后绕,X,轴旋转，最后绕,Z,轴旋转ADAMS,／,View,总共提供了,24,种不同的旋转系列,供选择在默认状态下，,ADAMS,／,View,采用,313,旋转系列,在定义旋转时，,使用右手规则确定旋转的正方向,设置默认坐标系的方法,,,1),在,Settings,菜单，选择,Coordinate System,命令集，,,显示设置坐标系对话框2),在,Location Coordinates,栏，选择坐标系类型3),在,Rotation Sequence,栏，选择坐标的旋转系列。

4),选择方向坐标类型，定位于空间的旋转,,,(Space-fixed),或定位于构件的旋转,(Body-fixed),5),选择,OK,按钮设置,视图窗口,、视图方向,选择视图窗口,,ADAMS,／,View,提供了,7,种预先设置好的视图方向，即：前视、后视、左视、右视、俯视、仰视，和正等轴侧投影正侧投影方式绘制模型图形，模型各部分的尺寸均按相同的比例绘制，就如在图纸上进行机械制图那样人眼观察获得的视图为透视图，根据样机各部分到人眼的距离，各部分的比例也有所不同改变窗口中的视图方向,,,,正侧投影图和透视图,设置,视图,类型、背景颜色等,设置是否显示图标,设置背景颜色,,Depth,按钮设置模型显示方式是正侧投影图或透视图,,设置模型显示方式,,,设置是否显示栅格平面,,,设置工作栅格,,通常，,ADAMS/View,显示一个栅格平面，绘制物体的操作将在此平面上进行，故称为,工作面,它带有,自己的坐标系,，其原点和方位可根据用户建模的进展，随时调整同时，在绘制，移动和修改几何形体时，几何形体的实际尺寸将自动圆整到栅格上因而工作栅格是一个非常重要的操作环境工作栅格设置对话框,设置工作栅格,,除了工作栅格的尺寸和是否可见以外，还有以下,4,种显示方式可供选择：,,,1)Dots,参数表示是否显示栅格的交点，同时也可以设置栅格交点的颜色和尺寸。

2)Axes,参数表示是否显示栅格的轴线，同时也可以设置栅格轴线的颜色和粗细3)Lines,参数表示是否显不栅格线，同时也可以设置栅格线的颜色和粗细4)Triad,参数表示是否在工作栅格中心设置坐标图标图,5- 11,工作栅格设置对话框,设置工作栅格的方法,,1),在,Settings,菜单中选择,Working Grid,命令；或者，在主工具箱中的,Move,工具集中，选择,Workmg Grid,工具屏幕将显示工作栅格设置对话框,,2),在选择框内，选择是否要显示工作栅格3),选择栅格的类型4),选择和输入栅格平面的尺小,(Size),、栅格的间距,(Spacmg),5),选择显示对象，及其颜色,(Co1or),和宽度,(Weight),6),设置栅格平面的位置和方向工作平面操作示例,5,．,4,．,3,控制视图,缩放视图,,动态改变视图显示比例,,动态放大区域,,,,,,,,,动态移动视图,,动态旋转视图,显示整体视图,,设置视图中心,,定量操作,,设置窗口中显示的对象,设置窗口中显示的对象,用户可以设置窗口显示当前样机数据库中的,,某一个,样机,或显示样机中的一个,特定构件,1),激活显示样机的窗口。

2),在,View,菜单中选择,Model,命令，或者在,Bui1d,菜单中,Model,,然后选择,Display,命令数据库浏览器将显示数据库中的所有样机3),选择要显示的样机，然后按,OK,按钮1),激话显示构件的窗口2),在,View,菜单中选择,Part only,命令，数据库浏览器将显示当前样机中的所有构件3),选择要显示的构件，然后按,OK,按钮定量操作,ADAMS,／,View,提供了移动视图、旋转视图、缩放视图等功能，并能精确地控制视图的移动，旋转和缩放等具体操作方法相同例如，如果要定量地放大或缩小视图，可以在主工具箱的,增量文本栏,Increment,，输入视图的放大倍数，然后,按住,shift,键不放并拖动鼠标,，此时，视图将按照给定的增量变化5,．,5,信息,坐标窗口操作,,设置屏幕和打印字体,,保存和重新设置,,帮助信息,坐标窗口操作,,坐标窗口,显示当前光标在坐标系中的位置坐标在几何建模过程中，,显示坐标窗口,可以有助于准确地绘制模型，例如：可以使用坐标窗口确定任何位置的坐标值，进行模型的精确定位也可以利用坐标窗口来确定两点之间的距离显示坐标窗口方法及测量距离,显示坐标窗口方法及测量距离,1,在,View,菜单，选择,Coordinate Window,命令，或者按,F4,键,。

2,在主工具箱的切换工具集，选择坐标窗口图标命令如果需要测量两点之间的距离，可以按以下的方法操作：,,,1),用鼠标选择第一点2),拖动鼠标至第二点此时，坐标窗口显示,x, y, z, dx, dy,dz, Mag,其中，,dx,、,dy,、,dz,分别表示两点间,x,、,y,、,z,方向的坐标差，,Mag,表示两点之间的直线距离3),释放鼠标结束测量设置屏幕和打印字体,ADAMS/View,可以显示操作系统支持的,各种字体,为,12,号屏幕和打印字体的,设置方法,如下：,,,1),在,Settings,菜单，选择,Fonts,命令,，显示选择字体对话框2),在,Screen Font,文本输入框，输入希望使用的字体名称此时，也可以利用,弹出式菜单,，选择浏览命令,Browse,，,利用浏览器选择字体,如果,Windows,操作系统支持显示和打印中文，,ADAMS/View,也可以显示中文3),在,Postscript Font,文本选择框，选择打印文本的字体4),选择,0K,保存和重新设置,ADAMS,／,View,提供了,保存当前的屏幕,显示设置和其他任何设置的功能，以便以后使用用户定义的风格。

也可以在建模过程中,放弃当前新的屏幕设置和其他设置,，返回到启动时的设置状态ADAMS,／,View,将设置要求保存在,ADAMS,／,View,启动目录的,aviewBS,—,cmd,文件中在启动,ADAMS,／,View,程序时，程序首先到启动目录读取,aviewBS.md,文件，如果,aviewBs.cmd,存在并成功读取，,ADAMS/View,将不再使用模型数据库中的各种设置,.,保存和重新设置,,在,Settings,菜单，选择,save Settings,命令，可以保存当前的设置如果要放弃当前新的设置，返回到启动时的设置状态可以在,Settings,菜单，选择,Restore Settings,命令帮助信息,,在建模过程中获得帮助信息的方法主要有：,,,(1),在,Help,菜单中，选择,Tips On/Off,命令，可以打开或关闭显示,工具标签,工具标签是一个文本框，它可以显示光标所指的工具和命令的简单信息2),,ADAMS,程序用户手册，可以通过,Help,菜单查看用户手册3),随机的,ADAMS,用户手册 在,ADAMS,的安装目录中，有一个名为,pdtdocs,的子目录，在该目录中保存有,ADAMS,所有程序模块的,PDF,格式用户手册，可以直接到该目录中打开显示有关用户手册。

4),在命令窗口，选择,Help,按钮，获得所选命令的使用说明第五章结束,第六章,虚拟样机几何建模与参数化,,主要内容,6.1,几何建模基本知识,,,6.2,几何建模工具和操作,,6.3,简单样机几何建模,,6.4,复杂机构的几何建模,(,自学）,,6.5,构件特性修改,6.6,使用参数表达式,,6.7,参数化点坐标,,6.8,关联移动工具,,6.9,使用设计变量,,6.10,设计示例,,几何体类型,,,几何体坐标系,,,几何体的命名,,,几何建模的准备,,,参数化建模,,6.1,几何建模基本知识,,,几何体类型,,,构件是机械系统运动的最小单元,,,构件的,形状、尺寸和特性（刚性）,直接影响仿真数学模型的参数，如质量、惯性矩等，从而影响仿真的精度几何体类型,决定了构件的类型，它必须与实际相符，否则会产生较大的仿真误差ADAMS,／,View,可以产生,4,种类型,的几何体：,刚性形体、柔性形体、点质量和地基形体几何体类型的确定,在机械系统中，将受力变形较小的形体近似作为,刚性构件,，它有质量和惯性矩，且几何形状在任何时候都不会发生变化将受力变形较大的形体作为,柔性构件,它有质量和惯性矩。

点质量,的体积为零，它仅有质量而没有惯性矩地基形体,没有质量和速度，其自由度为零，在任何时候都保持静止地基形体与地面坐标系的固连，在,默认状态,下，地基形体还是所有构件的速度和加速度的,惯性参考坐标,几何体坐标系,,,每一个新产生的几何体都设有一个参考坐标系，可称为,构件局部坐标系,几何体局部坐标,确定,了它在地面坐标系中的,位置和方向,,,在仿真分析过程中，几何体的尺寸和形状相对于该坐标系静止不变，,ADAMS/View,用,专用的图标,表示几何体的参考坐标当关闭,Icon,图标后，鼠标左键点击几何体后，将,单独显示该几何体的局部坐标,几何体的命名,,,产生几何体时，,ADAMS,／,View,自动地,为几何体取一个名称，例如：当产生第一个点质量时，,ADAMS,／,View,命名为,POINT_MASS,_1,；产生第二个点质量时，命名为,POINT_MASS_2,将各种形状的刚性形体统一用,PART,命名,例如：如果首先产生一个矩形形体，,ADAMS/View,命名为,PART_1,接下来，如果再产生一个圆柱形体，将命名为,PART_2,取名的规则是,几何体的类型,+,序号,用户可以根据需要，对构件和几何形体重新命名。

几何建模的准备,,,建议在几何建模前作以下准备工作：,,,1),显示工作栅格平面ADAMS,／,View,绘制的物体平行于当前的工作栅格平面，显示工作栅格平面有利于绘图2),显示坐标窗口，以便可以了解点的坐标值3),确认当前的单位设置是否符合要求4),确定当前所绘几何形体属于：,新的构件,、,向现有构件添加的几何形体,、还是,加到地基上,的几何形体参数化建模,,目的：,预先设置可变参数，自动地进行一系列的仿真分析，,研究一个或多个参数变化对样机性能的影响,，获得最危险的操作工况以及最优化的设计结果直接利用,ADAMS,／,View,提供了参数化建模和分析功能，可大大地,提高样机建模和分析的效率,参数化建模方法,,参数化建模（,Parameterizing Model,）是将样机的,建模参数,设置为可以,改变的变量、表达式和函数,，在分析过程中，只需改变样机模型中有关参数值，程序就可以自动地,更新整个样机模型,，获得新的样机模型参数化建模,方法,(1),使用参数表达式,参数化的表达式是使用最广泛的一种参数化方式，在建模过程中，许多要求输入参数值的场合，都可以使用参数表达式2),参数化点坐标,在建模过程中，点坐标主要用于定位几何形体、约束点和载荷作用点。

将点坐标参数化，可以自动地修改与参数点有关联的有关对象3),关联移动,通过指定参考对象和参数化对象建立关联表达式，可以方便地改变参数化对象的位置和方向4),使用设计变量,,通过使用设计变量，可以方便地改变样机的任何对象例如：将连杆构件的宽度设置为设计变量，将弹簧的刚度设置为设计变量等当设计变量值改变时，所有同设计变量相关联的对象都随之改变6.2,几何建模工具和操作,几何建模工具,几何建模,,工具集,表格编辑器,浮动对话框按钮,几何参数,,设置表,,ADAMS,／,View,提供了丰富的基本形体建模工具库，调用几何建模工具通常有,两种方法：,在主工具箱上的,建模工具集,选择工具图标，或,通过菜单,选择几何建模工具命令利用,ADAMS/View,提供的参数化三维,造型工具,，可以非常方便地设计构件的几何形体6.3,简单样机几何建模,,基本几何形体（,Construction,）,,实体几何形体（,Solids,）,,形体操作（,Booleans and Features,）,,基本几何形体（,Construction,）,,基本几何形体包括：点、直线、曲线和标记坐标等这些基本几何形状,没有质量,，主要用于定义其它的几何形状和形体。

点和标记坐标,是最常用的几何建模辅助工具依次是绘制点,(Point),,标记坐标,(Coordinate System Marker),,直线或折线,(Polyline),,圆弧,(Arc),或圆,(Circle),,样条曲线（,Spline,）,,,几何建模时，通常设置三维空间点，确定不同构件的,连接点和位置,，以有利于精确建模移动点或对点坐标进行修改，可以动态修改样机的参数，而保持拓扑关系不变所以，,定义点是进行参数化仿真分析的基础点,的使用,,,定义点时，需要确定点加到地基上，还是另一个构件上另外，也可指定将点与附近的对象关联如果,构件与点关联,，当,关联点位置,变化时，这些构件的位置将随之改变例如：三铰构件有,4,个标记坐标，三个标记坐标定义构件的三个端点，一个标记坐标定义连杆的质心标记坐标,的使用,,自定义标记坐标,：对于系统不能自动建立标记坐标的地方，需要采用标记坐标工具来定义力的作用位置，定义构件的约束位置和方向，定义运动的方向等自动定义标记坐标：,ADAMS/View,自动,在所有实体的质心和几何热点设置标记坐标,，用于定义构件在空间的位置也自动,为约束构件创建标记坐标，,定义构件的约束位置和方向。

标记坐标是一个样机构件或地基上的局部坐标系，具有位置和方向绘制基本几何形体的一般步骤,,,,,上机练习,,,,自学,6.4,复杂机构的几何建模,,几何建模时，,ADAMS/View,能,自动计算,出构件的,体积和质心位置坐标,，并根据体积和材料密度,自动计算,出构件的质量和相对于质心坐标的转动惯量和惯性积当修改质心位置时，系统将给出警告,—,不能自动计算,相对于质心坐标的转动惯量和惯性积精确建模时，一般,不需要修改,构件的质量和相对于质心坐标的转动惯量和惯性积，可获得满意的仿真结果初步设计时，,需,修改构件特性,，来获得满意的仿真结果6.5,构件特性修改,构件特性,直接影响机构样机运动和动力仿真的结果仿真分析时，构件特性包括：几何形状、质量、转动惯量和惯性积，初始速度，初始位置和方向等注意,：不能将构件的质量设置为零，零质量的可移动构件将会导致分析失败，因为根据牛顿定律：,“,a,＝,F,／,m,，零质量将会导致无穷大的加速度6.5.1,修改构件质量、转动惯量和惯性积,,6,．,5,．,2,修改初始速度、初始位置和方向,,,几何建模时，,ADAMS,／,View,根据相邻构件的,情况,，自动计算构件的初始位置、方向和初始速度。

用户选择,Position Ics,和,Velocity Ics,按钮可以,改变,初始设定,这里定义的,初始速度,为构件质心的速度，初始角速度为相对于质心标记坐标轴的旋转速度初始速度和角速度设置包括,3,项内容：,,参考坐标、速度值和方向在构件特件修改对话框中选择,Position Ics,按钮， 将显示初始位置和方向设置对话框改,变,初始,设定,,6,．,5,．,3,设置材料,ADAMS,／,View,设有常用,材料特性数据库,，其中包括材料的摩擦系数、泊松比、密度等：在默认状态下，构件材料设置为钢材用户可以在材料库选择其它材料，也可以自行输入ADAMS,／,View,利用公式,G,＝,0.5E/(1+μ),,计算构件的,切变模量,G,6,．,5,．,4,使用特性修改对话框工具图标,在构件特性修改对话框中还安置了,4,个工具图标，选择这些工具图标依次可以产生,构件的注释,、,移动和旋转构件,、产生,构件有关分量的测量,和定义有些,运动副中的摩擦力,如果选择其中一图标，将弹出对应的对话框,,6,．,5,．,小结,,6.5.1,修改构件质量、转动惯量和惯性积,,6.5.2,修改初始速度、初始位置和方向,,6.5.3,设置材料,,,使用特性修改对话框工具图标,,,,ADAMS,／,View,中的绝大多数模型对象（例如：构件特性、力、运动、变量、传感器、测量等的定义）都可以用,常数或表达式,两种方式来表示，,例如,：,,用表达式,(3*.model_1.part_1.mass),表示构件,2,的质量,,,如果,part_1,构件的质量发生变化，构件,2,的质量也随之变化。

其中 是,引用,样机中的参数，每当引用数据发生变化时，,ADAMS,自动计算并更新表达式的值,这种用表达式定义样机模型的参数，保证所有样机参数随某些主要参数变化而自动变化的过程，,称为样机模型的参数化,6.6,使用参数表达式,,,表达式必须置于,前后两个圆括号,之中，可以包括：,,,1),常数,2),标准的,数学运算符,3) ADAMS,／,View,定义的,设计过程函数,4),样机模型中的,其他对象,，例如,：,,,part_1,构件的质量（），,,,ADAMS,／,View,的,变量对象,等6.6.1,表达式语法,,,通常在,建模期间构造表达式,，当,ADAMS,／,View,读入时，它会立即检查表达式的语法，求表达式的值，并储存结果在数据库中或只储存表达式设计过程函数,(Design—time functions),用于表达式中构造参数化的样机模型，以便进行,设计研究、优化和试验研究,ADAMS,／,View,仅在样机的建模设计阶段才计算设计过程函数的值除优化和设计研究以外，设计过程函数的值在,仿真分析过程,中是,不变化,的设计过程函数它们可分为,两大类,：一类是,ADAMS,／,View,程序提供的,系统函数,，另一类是用户,自定义,的函数,。

6.6.2,设计过程函数,,,,ADAMS,／,View,提供了,二百多个设计过程函数,，在函数构造对话框中可以列出所有系统支持的函数系统提供的设计过程函数包括,8,大类,：,系统函数,,附录,A,列出了所有系统提供的设计过程函数数学函数,(Math Functions),、,,位置和方向函数,(Location,／,0rientation),、,,模型函数,(Modeling Functions),、,,数组和矩阵函数,(Matrix,／,Array Functions),、,,字符串函数,(String Functions),、,,数据库函数,(Database Functions),、,,其他函数,(Miscellaneous Functions),等用户可以自定义,两种,函数：,解释函数,和,编译函数,解释函数在,ADAMS,的命令窗口产生产生解释函数时，必须详细说明,函数的语句,和,参数名称,例如：,自定义函数,function create function_name = MID_PT,＆,,text_of_expression =“,LOC_ALONG_LINE (P1,P2,DM(P1,P2)/2),”,&,,argument_names =“P1”,“P2”,＆,,,type = location_orientation,,在此解释函数中，,P1,和,P2,是函数,MID_PT,的,自变量参数,。

使用解释函数时，,ADAMS,将用户的参数代入对应的参数名称所在的函数语句中例如：用,marker_l,和,marker_2,定义标记,marker_3,的位置（在连线的中点）marker create marker_name = marker_3 location =,,(MID_PT (marker_1, marker_2)),,编译函数,用户自定义的编译函数可以用,C,或,Fortran,语言编写，然后通过编译同,ADAMS/View,连接编译后的函数可以在,ADAMS/View,的表达式中使用表达式可以直接在有关参数的,文本输入框,中输入，也可以利用,ADAMS,提供,的,函数构造对话框,输入函数构造对话框是一个非常方便的函数生成器，它提供了许多与生成函数有关的工具，帮助用户构造函数，产生和修改测量利用函数构造对话框输入表达式，首先要,进入函数构造对话框,，然后根据提示进行,对话框的操作,6.6.3,表达式生成与删除,,,如果要,删除表达式,，可以采用以下两种方法之一：,,,1),在,表达式的文本输入框,中，将表达式修改为常数2,）在表达式的文本输入框中，显示弹出式菜单，选择,,,Parameterize,项，再选择,Unparameterize,命令。

l,,方法一：,,,1),置鼠标在文本输入框，按鼠标右键，显示弹出式菜单2),在弹出式菜单中选择,Parameterize,项，再选择,,,Expression Builder,命令，显示函数构造对话框l,,方法二：,,在,Bulld,菜单，选择,Function,项，再选择,New,项，显示构造函数对话框l,,方法 三：,,在,Build,菜单，选择,Measure,项，在下一层菜单中选择,Computed,，再选择,New,，可以显示构造函数对话框进入,函数构造对话框,,,构造函数对话框的操作,,,,,为了保持,样机几何形体,随特殊点变化而拓扑关系不变，从而获得修改后的样机模型，最简单的方法是对,特殊点进行参数化处理,首先，根据样机几何结构的特点，,设置若干点,，这些点定义了一些特殊的位置，是构造其它几何形体的基准点然后利用这些点产生一些新的构件，或者将已有的构件同新建立的点,关联,当这些特殊点的位置改变时，与其相关联的几何形体也将,自动更新,因此，,参数化点坐标,，则可以在一定程度上实现样机几何形体的参数化建模如果要,删除点,的参数化表达式，可以在,表格编辑器,中将点坐标设置为常数。

6.7,参数化点坐标,,,1),在几何建模工具集中选取绘制工具图标，,设置点,,,2),在,Tools,菜单，选择,Table Editor,命令，显示,表格编辑器,,,对话框3),在表格编辑器的底部选择对象类型,Points,4),选择需要参数化处理的点5),在坐标值输入栏，输入参数化的表达式或者利用函数,,构造对话框构造参数化表达式6),重复步骤,4),和,5),参数化其它点坐标7),选择,OK,按钮，完成点的参数化处理点坐标的参数化处理,,,关联移动工具是,控制对象位置和方向,的参数化工具，它的作用是建立,主对象和副对象,之间的关联，使副对象的位置和方向随着主对象位置和方向的变化而变化，保持它们的相对位置和方位不变，从而获得参数化的样机模型这种方法建立参数化样机，不需要建立复杂的表达式，操作简单ADAMS/View,提供,2,种关联移动工具,，,f,(,x,),和,f,(,θ,),f,(,x,),控制仿真对象的位置,,,而,f,(,θ,),控制仿真对象的方向,调用,关联移动工具的,途径,是：,6.8,关联移动工具,,在主工具箱的移动工具集 中，选择,f,(,x,),或,f,(,θ,),工具,,,利用,f,(,x,),工具可以将正在建模的对象同一个点或一个坐标系标记建立关联。

有,两种关联方式,建立关联：,6,．,8,．,1,使用,f(x),工具,,,一是破坏原先的对象位置关系,，强制性地将对象约束在某一点或坐标标记上施加关联,,施加关联,,二是保持原先的相对位置不变,在移动工具集选择,f(x),工具后，在主工具箱出现,Location,选择栏,，选择,Collapse,（第一种关联方式）,,或选择,maintain,（第二种关联方式）然后根据提示依次选择需要参数化的对象和定位对象,(point or Marker),ADAMS,／,View,移动,参数化对象,到,锁定点或坐标标记,所在位置，并自动为该,对象的坐标设置一个表达式,，例如，,(LOC_RELATIVE_TO({0.0, 200.0,0.0},.model_1.Ground,,.POINT_1)),，完成对象同,锁定点或坐标标记相关联以后,，如果锁定点或坐标标记的位置,发生变化,，与之关联对象的位置也,随之变化,可以,修改参数化对象的表达式,，使其位置相对锁定点按表达式的计算结果变化关联操作及其结果,,利用,f,(,θ,),工具可以将坐标系标记、约束或力等对象的,方向同一个坐标系标记相关联,从而控制对象的方向随锁定标记变化。

f,(,θ,),工具提供了三种类型的方向关联方式：,6,．,8,．,2*,使用,f(θ),工具,,(1) Same As,方式,,(2) To Axis,方式,,(3) To 2 Axis,方式,,(1) Same As,方式类似于,f(x),工具的使用方法，该方式,保持对象的方向同坐标系标记一致，或者保持一定的角度差值,选项,Collapse,和,Maintain,的作用同,f,(x),工具中的相同，区别在于前者对象的角度将随锁定标记变化，而后者保持原先的方向Same As,方式,(2)To Axis,方式仅控制,对象的一个轴同坐标系标记一致,ADAMS/View,自动按,对象的控制轴,与坐标系标记对应轴的,角度差,旋转对象，使对象的控制轴方向同坐标系标记的方向一致，同时，,自动产生一个表达式,，表示控制轴与坐标系标记的关联关系如果以后,旋转标记,，,关联的对象也自动旋转,，保持对象的控制轴与坐标标记的方向,—,致在利用标记定义运动副和力的方向时，,To Axis,方式非常有用例如，可以使用,To Axis,方式重新定义旋转运动副的旋转轴方向由于,To Axis,方式仅控制对象的一个轴，,ADAMS,／,View,将在,环绕控制轴的任意方向放置对象,。

To Axis,方式,,To 2 Axis,方式控制,对象的两个轴分别同一个坐标系标记的两个坐标轴一致,ADAMS/View,旋转对象，首先使,第一个控制轴,的方向同,指定坐标系标记,的方向一致，然后再尽可能的使,第二个控制轴,的方向同指定坐标系标记的方向一致ADAMS/View,也产生,一个表达式,，用以关联控制轴与坐标系标记如果以后,坐标系标记,发生转动,,,关联的对象也自动旋转，保持对象控制轴与坐标标记的方向一致由于第,3,个轴必定垂直于其它两个轴，同时第,3,个轴的正方向可以由右手规则确定，因此，,To 2 Axis,方式可以,完全确定对象的方向,To 2 Axis,方式,,,将标记、约束或力的某一个轴同一个点或坐标系标记关联的方法：,,,To Axis,方式关联操作,,1),在运动工具集或对话框，选择,f,(,θ,),工具2),选择,To Axis,方式3),选择要控制方向的对象，例如：标记、约束或力4),选择对象的控制轴,(x,、,y,或,z,轴,),5),选择锁定坐标轴方向的坐标系标记将标记、约束或力的,两个轴,同一个点或坐标系标记关联的方法：,,,To 2 Axis,方式关联操作,,1),在运动工具集或对话框，选择,f,(,θ,),工具。

2),选择,To 2 Axis,方式3),选择,要控制方向的对象,，例如：标记、约束或力4),选择对象的,第一个控制轴,(x,、,y,或,z,轴,),5),选择,锁定第一个控制轴方向的坐标系标记,6),选择对象的,第二个控制轴,(x,、,y,或,z,轴,),7),选择,锁定第二个控制轴方向的坐标系标记,如果在样机模型中有,3,个圆柱体,，而且希望这,3,个圆柱体具有相同的长度，则可以,定义一个名为,cyl_lengh,的设计变量,，然后令所有圆柱体的长度等于设计变量,cyl_1ength,以后，如果要改变圆柱体的长度值，只需,改变设计变量,cyl_1e。