本書編者從事多體系統(tǒng)動力學(xué)仿真分析多年，具有豐富的Adams軟件使用經(jīng)驗

本書從講解剛體建模到柔體建模，約束添加，如各種常用鉸接，驅(qū)動，力元，接觸與摩擦入手，詳細講解不同仿真控制方式、不同分析計算類型及相關(guān)求解器的應(yīng)用方法

本書結(jié)合實際提供大量的Adams多體系統(tǒng)動力學(xué)仿真實例，可以幫助讀者在最短的時間內(nèi)系統(tǒng)掌握復(fù)雜機械系統(tǒng)的運動學(xué)、動力學(xué)與靜力學(xué)的性能狀態(tài)分析、設(shè)計與優(yōu)化方法與技巧，并進一步學(xué)以致用

本書可以作為汽車、航空航天、軍工、造船和制造等行業(yè)工程技術(shù)人員應(yīng)用Adams軟件進行仿真分析的基礎(chǔ)教程

前 言

隨著科技的發(fā)展與社會的進步，機械系統(tǒng)的構(gòu)造越來越復(fù)雜，并朝著高速運行和大型化，及多回路和帶控制系統(tǒng)的方向發(fā)展，從而使得機械系統(tǒng)的動力學(xué)特性變得越來越復(fù)雜，比如，大型的高速機械系統(tǒng)各部件間的大范圍運動和構(gòu)件本身振動的耦合，振動非線性性態(tài)，沖擊、粘滑、錘擊等現(xiàn)象。這些動力學(xué)性態(tài)有些可以利用，有些必須加以控制與消除。因此，復(fù)雜機械系統(tǒng)的運動學(xué)、動力學(xué)與靜力學(xué)的性能狀態(tài)分析、設(shè)計與優(yōu)化在現(xiàn)代產(chǎn)品的設(shè)計過程中顯得尤為重要。

多體系統(tǒng)動力學(xué)涉及機械系統(tǒng)動力學(xué)及其控制等，這是重要的研究方向。這方面的理論經(jīng)過眾多科技人員的努力已經(jīng)形成了比較完善的體系，比如牛頓力學(xué)、拉格朗日方程和笛卡爾數(shù)學(xué)模型等。應(yīng)用這些理論知識，針對較為簡單、自由度數(shù)目較少的系統(tǒng)，通過巧妙地選擇廣義坐標(biāo)，利用手工推導(dǎo)可以得到描述該系統(tǒng)的微分方程組。但是，對于我們現(xiàn)如今工程中復(fù)雜的多自由度系統(tǒng)，僅僅停留在手工處理階段的話，不僅效率低還很容易出錯，不能滿足工作要求。

隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，計算多體系統(tǒng)動力學(xué)作為該領(lǐng)域的新的分支學(xué)科得到了長足的發(fā)展，應(yīng)用這種技術(shù)就可以很好地解決復(fù)雜機械系統(tǒng)性態(tài)分析的問題。

本書介紹的軟件Adams就是用于機械產(chǎn)品虛擬樣機開發(fā)設(shè)計時的專業(yè)工具，也是一款經(jīng)典的多體系統(tǒng)動力學(xué)仿真軟件。它以研究復(fù)雜系統(tǒng)的運動學(xué)和動力學(xué)關(guān)系為目標(biāo)，以計算多體系統(tǒng)動力學(xué)為理論基礎(chǔ)，結(jié)合高速計算機對產(chǎn)品進行仿真計算，得到各種試驗數(shù)據(jù)，幫助設(shè)計人員發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。我們將其稱為虛擬樣機技術(shù)，就是在產(chǎn)品設(shè)計階段對其進行性能測試，從而保證生產(chǎn)出來的產(chǎn)品最大可能地滿足設(shè)計目標(biāo)，它不僅可以節(jié)省開發(fā)費用，還能最大限度地縮短開發(fā)周期，從而提高開發(fā)效率，是一種有效的設(shè)計手段，已經(jīng)得到了工程人員的普遍認(rèn)同。

本書以Adams 2012最新版本為基礎(chǔ)，內(nèi)容包括軟件的操作基礎(chǔ)、Adams的理論基礎(chǔ)、虛擬樣機構(gòu)件建模、約束建模、載荷添加、后處理界面及數(shù)據(jù)曲線處理、柔性體建模、參數(shù)化設(shè)計及優(yōu)化分析、宏命令的使用、Vibration模塊振動分析、Control模塊控制系統(tǒng)分析，以及與其他軟件如MATLAB和Easy5進行控制和液壓的聯(lián)合仿真，實現(xiàn)真正意義上的機電液一體化仿真、ATV模塊履帶車輛仿真分析、Gear模塊齒輪建模仿真分析、Leafspring模塊板簧建模仿真分析、AdWiMo模塊風(fēng)機建模分析、Car汽車專業(yè)模塊的懸架K&C分析與整車操穩(wěn)平順性分析。

本書在編寫過程中，得到姜元慶、張健、李保國、姜正旭、陳火紅、仰純雯、田利思、孫丹丹、徐岷、黃偉、馬璐、李道中的大力支持與幫助，在此表示感謝！

作者

2012年3月于北京

前言

第1章 Adams/View基礎(chǔ) 1
1.1 Adams簡介 1
1.1.1 虛擬樣機技術(shù) 1
1.1.2 Adams模塊的構(gòu)成 2
1.2 Adams界面 3
1.2.1 工作路徑 3
1.2.2 歡迎界面 4
1.2.3 工作界面 5
1.2.4 常用窗口 6
1.3 設(shè)置工作環(huán)境 8
1.3.1 設(shè)置坐標(biāo)系 8
1.3.2 設(shè)置工作柵格 9
1.3.3 設(shè)置單位 10
1.3.4 設(shè)置重力加速度 10
1.3.5 設(shè)置圖標(biāo) 11
1.3.6 設(shè)置顏色 11
1.3.7 設(shè)置背景顏色 12
1.3.8 設(shè)置模型名稱 12
1.4 Adams理論基礎(chǔ) 13
1.4.1 廣義坐標(biāo)選擇 13
1.4.2 動力學(xué)方程的建立與求解 14
1.4.3 靜力學(xué)、運動學(xué)初始條件分析 17
1.4.4 計算分析過程 18
第2章 構(gòu)件建模 20
2.1 View中建模 20
2.1.1 構(gòu)件與構(gòu)件元素 20
2.1.2 創(chuàng)建構(gòu)造元素 21
2.1.3 創(chuàng)建實體元素 23
2.1.4 創(chuàng)建柔性體 24
2.1.5 添加特征 25
2.1.6 布爾操作 26
2.2 CAD導(dǎo)入建模 26
2.3 編輯模型 27
2.3.1 進入編輯窗口 27
2.3.2 修改外觀 28
2.3.3 修改名稱和方位 28
2.3.4 修改質(zhì)量信息 29
2.3.5 修改初始運動條件 30
2.4 實例：建模 30
第3章 約束建模 33
3.1 定義運動副 33
3.1.1 低副（Joints） 33
3.1.2 基本副（Primitives） 35
3.1.3 耦合副（Couplers） 36
3.1.4 高副（Special） 37
3.2 實例：創(chuàng)建運動副（低副、高副和基
本副） 37
3.3 添加驅(qū)動 40
3.3.1 運動副上添加驅(qū)動 40
3.3.2 兩點間添加驅(qū)動 41
3.3.3 冗余約束 42
第4章 力元建模 43
4.1 作用力定義 43
4.2 柔性連接力 45
4.3 特殊力 51
4.4 實例：創(chuàng)建力元（接觸，柔性連接） 52
第5章 求解與后處理 55
5.1 求解器介紹 55
5.2 求解計算 56
5.2.1 計算類型 56
5.2.2 驗證模型 57
5.2.3 仿真控制 57
5.2.4 傳感器 61
5.3 實例：仿真腳本控制，傳感器設(shè)置 62
5.4 后處理 65
5.4.1 后處理工作界面及操作 65
5.4.2 后處理結(jié)果曲線繪制與動畫播放 67
第6章 剛?cè)嵯到y(tǒng)建模 70
6.1 離散柔性連接件 70
6.2 有限元程序生成柔性體 71
6.2.1 MSC Nastran生成模態(tài)中性文件
MNF 72
6.2.2 導(dǎo)入MNF文件 73
6.2.3 編輯柔性體 74
6.2.4 剛?cè)徇B接 76
6.3 Adams/ViewFlex建立柔性體 76
6.3.1 拉伸法創(chuàng)建柔性體 77
6.3.2 利用剛性體構(gòu)件幾何外形創(chuàng)建柔
性體 78
6.3.3 導(dǎo)入有限元模型的網(wǎng)格文件創(chuàng)建
柔性體 79
6.4 實例：剛?cè)崽鎿Q 79
第7章 參數(shù)化與優(yōu)化分析 83
7.1 參數(shù)化設(shè)計 83
7.2 模型參數(shù)化 85
7.2.1 Point點的參數(shù)化 85
7.2.2 Marker點的參數(shù)化 87
7.2.3 幾何體的參數(shù)化 87
7.2.4 函數(shù)的參數(shù)化 88
7.3 優(yōu)化計算與參數(shù)化 90
7.3.1 設(shè)計研究 90
7.3.2 試驗設(shè)計 91
7.3.3 優(yōu)化分析 92
7.4 實例 94
第8章 宏與自定義界面 104
8.1 宏命令 104
8.1.1 創(chuàng)建宏 104
8.1.2 宏中的參數(shù) 106
8.1.3 語法格式 108
8.2 自定義界面 109
8.2.1 編輯菜單 109
8.2.2 編輯對話框 111
8.3 實例 113
第9章 振動仿真分析 116
9.1 Adams/Linear與Adams/Vibration比較 116
9.1.1 計算方法 116
9.1.2 分析功能 117
9.1.3 對比實例 117
9.2 Adams/Vibration模塊說明 125
9.2.1 加載振動模塊 125
9.2.2 定義輸入通道和振動激勵 126
9.2.3 定義輸出通道 127
9.2.4 振動阻尼元件 128
9.2.5 振動分析計算 129
9.2.6 柔性體振動實例 130
第10章 控制系統(tǒng)分析 136
10.1 Controls Toolkit 136
10.1.1 控制系統(tǒng)組成 136
10.1.2 定義控制環(huán)節(jié) 136
10.1.3 實例：利用Controls Toolkit建立
控制系統(tǒng) 138
10.2 Adams/Control 144
10.2.1 加載Adams/Controls 144
10.2.2 定義輸入輸出 144
10.2.3 導(dǎo)出控制參數(shù) 146
10.2.4 實例 147
第11章 履帶車輛仿真分析 159
11.1 Adams/ATV簡介 159
11.2 ATV建模元素 159
11.2.1 Track Wheel創(chuàng)建 161
11.2.2 Hull創(chuàng)建 162
11.2.3 Track Segment創(chuàng)建 163
11.2.4 Force創(chuàng)建 165
11.2.5 Actuator創(chuàng)建 165
11.3 實例 167
11.3.1 定義模板 167
11.3.2 建立整車 175
第12章 齒輪仿真分析 182
12.1 Adams齒輪模塊簡介 183
12.1.1 Adams齒輪副 183
12.1.2 Adams/Gear Generator 183
12.1.3 Adams/GearAT 184
12.2 齒輪模塊建模元素 186
12.2.1 Adams/Gear Generator 186
12.2.2 Adams/Gear AT 190
12.3 實例 197
12.3.1 Adams齒輪副 197
12.3.2 Adams/Gear Generator 201
12.3.3 Adams/Gear AT 203
第13章 鋼板彈簧仿真分析 211
13.1 鋼板彈簧工具箱簡介 211
13.2 建模流程 211
13.2.1 通過OG profile創(chuàng)建板簧初始幾何
輪廓 211
13.2.2 創(chuàng)建板簧模型 214
13.2.3 運行準(zhǔn)靜態(tài)分析 217
13.2.4 創(chuàng)建加預(yù)載荷的板簧模型 218
13.2.5 創(chuàng)建一個板簧裝配體模型 219
13.2.6 將板簧裝配體轉(zhuǎn)換為Adams/Car
的模板 219
13.3 實例 222
第14章 風(fēng)機仿真分析 228
14.1 Adams/AdWiMo簡介 228
14.2 Adams風(fēng)機建模流程 229
14.2.1 通用風(fēng)機設(shè)計向?qū)?230
14.2.2 塔筒前處理 234
14.2.3 葉片前處理 236
14.2.4 輪轂和主軸前處理 237
14.2.5 主框架和發(fā)電機框架前處理 238
14.2.6 創(chuàng)建風(fēng)機屬性文件 239
14.2.7 創(chuàng)建風(fēng)機 241
14.2.8 添加風(fēng)載 241
14.3 實例 242
第15章 Adams/Car汽車專業(yè)模塊 253
15.1 Adams/Car簡介 253
15.2 懸架性能分析 254
15.2.1 懸架K&C性能分析工況 255
15.2.2 雙橫臂懸掛分析實例 261
15.3 整車操縱穩(wěn)定性分析 267
15.3.1 汽車操縱穩(wěn)定性分析工況 268
15.3.2 整車操穩(wěn)分析實例 279
15.4 整車平順性分析 284
15.4.1 平順性分析簡介 284
15.4.2 整車平順性分析實例 285
參考文獻 292

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17. MSC Nastran動力分析指南（第二版） [李保國 黃曉銘 裴延軍 李偉 ]
18. 計算機應(yīng)用基礎(chǔ)情景化教程（Windows 7+Office 2010）（第二版） [主編 王宏斌 張尼奇 王鋒]
19. 計算機一級MS Office全真模擬手冊（第二版） [主編 張建軍 李瑛 王鋒]
20. 計算機應(yīng)用基礎(chǔ)（Windows 7+Office 2010） [主編 張曉琪 唐天國]
21. 計算機應(yīng)用基礎(chǔ)實訓(xùn)與習(xí)題指導(dǎo)（Windows 7+Office 2010） [主編 唐天國 曾慶勇]
22. Altium Designer 17電路設(shè)計案例教程 [主編 王靜]
23. ANSYS AQWA軟件入門與提高 [主編 高巍]
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25. ANSYS APDL參數(shù)化有限元分析技術(shù)及其應(yīng)用實例（第二版） [李占營 闞川 等編著]
26. 計算機導(dǎo)論（基于Windows 7+Office 2010）（第二版） [主編 柳青]
27. 全國計算機等級考試一級MS Office教程及實訓(xùn)指導(dǎo) [主編 張心越 劉玉芳 邢怡]
28. ANSYS Icepak進階應(yīng)用導(dǎo)航案例 [王永康　張義芳　編著]
29. Web服務(wù)器群集 [主編　肖睿　翟慧　郭峰]
30. Office 2010辦公自動化案例教程 [主編 林灃]