MSC.ADAMS技術(shù)與工程分析實(shí)例

前言

　　虛擬樣機(jī)技術(shù)是當(dāng)前設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域的一門新技術(shù)，涉及多體系統(tǒng)動力學(xué)、計(jì)算方法與軟件工程等學(xué)科，它利用軟件建立機(jī)械系統(tǒng)的三維模型和力學(xué)模型，分析和評估系統(tǒng)的性能，從而為物理樣機(jī)的設(shè)計(jì)和制造提供參數(shù)依據(jù)。虛擬樣機(jī)技術(shù)在設(shè)計(jì)時(shí)可以在計(jì)算機(jī)上方便地修改設(shè)計(jì)缺陷，試驗(yàn)不同的設(shè)計(jì)方案，對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行不斷改進(jìn)和優(yōu)化。這樣就能極大地縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量?！　SC．ADAMS已經(jīng)成為CAE領(lǐng)域中使用范圍最廣、應(yīng)用行業(yè)最多的機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)仿真工具，是一款集建模、求解、可視化技術(shù)于一體的虛擬樣機(jī)軟件。在許多國際化大型公司、企業(yè)均采用MSC．ADAMS軟件作為其機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)仿真的平臺。該軟件可用于建立復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的“功能化數(shù)字樣機(jī)”，在現(xiàn)實(shí)工作條件下逼真地模擬其所有運(yùn)動情況，并且可以快速分析比較多種設(shè)計(jì)方案，直至獲得最優(yōu)設(shè)計(jì)方案?！　∽髡叨嗄陱氖庐a(chǎn)品設(shè)計(jì)，對虛擬樣機(jī)技術(shù)有深入的理解，特別對汽車行業(yè)有豐富的開發(fā)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)?？v觀現(xiàn)有MSC．ADAMS相關(guān)圖書，發(fā)現(xiàn)大部分停留在功能講解上面，深入產(chǎn)品開發(fā)實(shí)踐的圖書不多，對實(shí)際工作的指導(dǎo)意義不是特別強(qiáng)烈。作為一線工程師，作者經(jīng)過多年的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)積累，有豐富的MSC．ADAMS實(shí)踐案例提供給讀者，融合技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)、實(shí)戰(zhàn)案例來。

內(nèi)容概要

　　本書為虛擬樣機(jī)技術(shù)軟件ADAMS應(yīng)用實(shí)例教程，側(cè)重于在汽車整車性能分析中的應(yīng)用。本書主要內(nèi)容包括ADAMS／Car、ADAMS／Car Ride、ADAMS／Driveline三大行業(yè)專用模塊的實(shí)際應(yīng)用。本書從應(yīng)用實(shí)例出發(fā)，側(cè)重于ADAMS軟件實(shí)際運(yùn)用和工程問題的解決，比較系統(tǒng)地介紹了ADAMS軟件三個(gè)專業(yè)模塊在操縱穩(wěn)定性、行駛平順性等方面從模型的建立直至得出仿真結(jié)果的全過程?！　”緯卜譃?章，基本按模塊的應(yīng)用劃分。第1章至第3章為應(yīng)用基礎(chǔ)部分，主要介紹ADAMS／Car的基本使用方法和模型元素；第4章為示范模板的分析，通過對發(fā)動機(jī)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)等幾個(gè)典型模板的結(jié)構(gòu)分析介紹模板組建時(shí)應(yīng)重點(diǎn)注意的事項(xiàng)和應(yīng)用擴(kuò)展；第5章和第6章分別為懸掛分析和輪胎路面模型，包括路面建模和輪胎特性圖示的輪胎試驗(yàn)臺；第7章和第8章為整車仿真分析部分，從標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)到自定義并輔以實(shí)例全面地介紹基于車輛模型的操縱穩(wěn)定性和行駛平順性虛擬試驗(yàn)的定義方式與典型結(jié)果。第9章專門介紹ADAMS／Driveline，用較多的篇幅詳細(xì)說明轉(zhuǎn)動系統(tǒng)部件、總成的建模方法。此外，本書中還對ADAMS2007rl中提供的幾個(gè)工具如液壓懸置參數(shù)識別、總成臺架試驗(yàn)等均作了一一說明。　　本書主要面向機(jī)械相關(guān)專業(yè)的初級和中級ADAMS用戶，要求讀者對ADAMS軟件基礎(chǔ)模塊（ADAMS／View，ADAMS/PostProcessor）的使用有一定的了解。本書可作為從事汽車設(shè)計(jì)和研究的技術(shù)人員使用ADAMS的參考書，也可作為機(jī)械類專業(yè)的高年級本科生、研究生掌握ADAMS技術(shù)的參考書。本書的典型案例文件可以從中國水利水電出版社網(wǎng)站http://www.waterpub.com.cn/softdown/下載。

書籍目錄

前言第1章　ADAMS概述　1.1　概述　1.2　ADAMS／Car文件體系    1.2.1　屬性文件（Property Files）    1.2.2　模板（Templates）    1.2.3　子系統(tǒng)（Subsystems）    1.2.4　裝配組件（Assemblies）第2章　ADAMS／Car基本操作  2.1　界面介紹    2.1.1  啟動ADAMS／Car標(biāo)準(zhǔn)界面    2.1.2　標(biāo)準(zhǔn)界面主窗口  2.2　模型文件的管理    2.2.1　新建（New）    2.2.2　打開（Open）    2.2.3　子系統(tǒng)管理（Manage Subsystem）    2.2.4　裝配組件管理（Manage Assembly）    2.2.5　保存（Save）和關(guān)閉（Close）    2.2.6　文件的導(dǎo)入（Import）和導(dǎo)出（Export）    2.2.7　打?。≒rim）和選擇工作目錄（Select Directory）　2.3  編輯（Edit）　2.4　視窗操作    2.4.1　顯示裝配組件（Assembly）和子系統(tǒng)（Subsystem）    2.4.2　工具欄（Toolbox and Toolbars）和圖標(biāo)（ViewAccessories）的顯示設(shè)置    2.4.3  信息窗口的管理    2.4.4　模型的顯示操作    2.4.5　視窗布局（Layout）  2.5　子系統(tǒng)和裝配組件的調(diào)節(jié)    2.5.1　調(diào)節(jié)（Adjust）功能概述    2.5.2　調(diào)節(jié)菜單中常見部分    2.5.3　替換（Replace）    2.5.4　轉(zhuǎn)接件（Switch Part）的連接修改    2.5.5　部件的激活和抑制（RequestActivity）    2.5.6　集總質(zhì)量和慣量統(tǒng)計(jì)（Aggregate Mass）    2.5.7　距離測量（Measure Distance）  2.6　環(huán)境設(shè)置    2.6.1　命令文件執(zhí)行設(shè)置    2.6.2　解算器設(shè)置  2.7　ADAMS／Car數(shù)據(jù)庫管理和數(shù)據(jù)庫瀏覽器    2.7.1　ADAMS／Car提供的默認(rèn)數(shù)據(jù)庫    2.7.2　數(shù)據(jù)庫管理工具  2.8　工具——曲線管理器    2.8.1  界面菜單    2.8.2　圖線界面操作    2.8.3  使用曲線管理器創(chuàng)建非線性元件（單元）屬性文件    2.8.4　表格界面操作  2.9　后處理繪圖配置文件第3章　ADAMS建模器  3.1　建模器界面介紹    3.1.1  啟動ADAMS／Car模板模式    3.1.2　定義模板類型    3.1.3　進(jìn)入創(chuàng)建界面  3.2　模板部件說明    3.2.1  基本元素    3.2.2　位置與方向的確定    3.2.3  部件    3.2.4　幾何實(shí)體（Geometry）    3.2.5　連接件（Attachments）    3.2.6　彈性元件（Forces）    3.2.7　命名約定    3.2.8　可調(diào)力（Adjustable Forces）    3.2.9　齒輪（Gears）    3.2.10　運(yùn)動副的摩擦力與摩擦力矩（Friction）    3.2.11　車輪組件（Wheel）    3.2.12　制動器（Actuators）    3.2.13　條件傳感器（Condition Sensor）    3.2.14　請求（Request）    3.2.15　反饋通道（Feedback Channels）    3.2.16　通用數(shù)據(jù)單元（General Data Elements）    3.2.17　參數(shù)變量（Parameter Variable）    3.2.18　懸掛參數(shù)變量的創(chuàng)建和修改（Suspension Parameters）    3.2.19　模板位移（Shift Template）  3.3　關(guān)于通訊器　……第4章　示范模板的應(yīng)用第5章　懸掛分析與建模實(shí)例第6章　輪胎與道路模型第7章　整車仿真第8章　Car Ride平順性仿真第9章　動力傳動系統(tǒng)建模與仿真參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　ADAMS概述　　ADAMS／Car是前MDI公司與奧迪Audi、寶馬BMW、雷諾Renault和沃爾沃VOLV0等公司合作開發(fā)的轎車專用分析軟件包，集成了他們在汽車設(shè)計(jì)、開發(fā)方面的專家經(jīng)驗(yàn)，在ADAMS／Car中融合了輪胎模塊、解算器模塊和后處理模塊。它允許汽車工程師建造汽車各個(gè)子系統(tǒng)的虛擬原型，并如同試驗(yàn)真實(shí)樣機(jī)一樣對其進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真分析，輸出表示操作穩(wěn)定性、制動性、乘坐舒適性和安全性的性能參數(shù)?！　?.1　概述　　ADAMS／Car模塊分為Standard（標(biāo)準(zhǔn)）和Template Builder（模板建模器）兩種模式，并對應(yīng)不同的菜單界面功能。其中，標(biāo)準(zhǔn)模式是以模板為基礎(chǔ)對已存在的半車模型和整車模型進(jìn)行仿真分析。　　利用ADAMS／Car，用戶可以方便、快速地在標(biāo)準(zhǔn)模式下創(chuàng)建懸掛組合和整車裝配。建造的各種組合在ADAMS／Car中稱為汽車子系統(tǒng)，相當(dāng)于俗稱的總成，如前后懸掛、轉(zhuǎn)向器、穩(wěn)定桿和車身等。用戶可以利用ADAMS／Car提供的子系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)模板進(jìn)行建模作業(yè)，在ADAMS／Car中向用戶提供了大量在轎車上常用組件的模板，如雙叉臂懸掛、麥弗遜懸掛和齒輪齒條轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等?！　‘?dāng)用戶擁有ADAMS／Car專家級權(quán)限時(shí)，就可以利用模板建模器模式建立自定義的模板，直至建立企業(yè)內(nèi)部專用模板庫。通常情況下，ADAMS／Car采用自下而上的建模順序，即裝配組合（包括整車）模型建立在子系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上，子系統(tǒng)則需要在模板中建立。因此，模板是建模的主要基礎(chǔ)?！　‘?dāng)若干個(gè)子系統(tǒng)組裝成裝配組合后，就可在標(biāo)準(zhǔn)模式下進(jìn)行各種形式的仿真分析。例如，　　對于懸掛系統(tǒng)：　　在車輪上施加上跳回彈運(yùn)動，測量前束、垂直剛度、側(cè)傾剛度和橫擺臂長度?！　≡谳喬ソ拥靥幨┘觽?cè)向力，測量前束的變化和懸掛的側(cè)向變形?！　≌捶较蜣D(zhuǎn)動方向盤到兩端極限位置，測量轉(zhuǎn)向角和阿克曼角?！　‘?dāng)用戶對分析得到的結(jié)果不滿意時(shí)，還可以在ADAMS／Car界面中對懸掛部件的幾何尺寸和空間連接位置、彈簧剛度甚至懸掛的種類等進(jìn)行快速修改，重復(fù)仿真分析，評估修改的效果。例如，確定后懸掛拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí)，分析是拖曳桿式還是多連桿式有更好的操作性能。仿真分析完成后，可以將懸掛特性曲線和動力學(xué)響應(yīng)曲線打印輸出，也可以通過網(wǎng)絡(luò)與他人共享。

編輯推薦

　　一線CAE工程師十年工作經(jīng)驗(yàn)的濃縮，深入淺出講解MSC.ADAMS技術(shù)，快速解決工程問題，避免復(fù)雜的方程輔導(dǎo)，輕松學(xué)習(xí)CAE技術(shù)，輔助學(xué)習(xí)機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)的絕好參考用書。　　Msc.ADAMs已經(jīng)成為cAE領(lǐng)域中使用范圍最廣、應(yīng)用行業(yè)最多的機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)仿真工具，是一款集建模、求解、可視化技術(shù)于一體的虛擬樣機(jī)軟件?！　∽髡咦鳛橐痪€工程師，經(jīng)過多年的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)積累，將MSC.ADAMS豐富的實(shí)踐案例提供給讀者，融合技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)、工程案例來層層剖析MSC.ADAMS的應(yīng)用技術(shù)?！　”緯鵀镸SC.ADAMS技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例教程，從應(yīng)用實(shí)例出發(fā)，側(cè)重于ADAMS軟件實(shí)際運(yùn)用和工程問題的解決，系統(tǒng)地介紹ADAMS的三個(gè)專業(yè)模塊在操縱穩(wěn)定性、行駛平順性等方面從模型的建立直至得出仿真結(jié)果的全過程。

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