虛擬樣機技術(shù)是當前設(shè)計制造領(lǐng)域的一門新技術(shù)，涉及多體系統(tǒng)動力學、計算方法與軟件工程等學科，它利用軟件建立機械系統(tǒng)的  三維模型和力學模型，分析和評估系統(tǒng)的性能，從而為物理樣機的設(shè)計和制造提供參數(shù)依據(jù)。虛擬樣機技術(shù)在設(shè)計時可以在計算機上方便地修改設(shè)計缺陷，試驗不同的設(shè)計方案，對整個系統(tǒng)進行不斷改進和優(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。

  MSC.ADAMS已經(jīng)成為CAE領(lǐng)域中使用范圍最廣、應(yīng)用行業(yè)最多的機械系統(tǒng)動力學仿真工具，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軟件作為其機械系統(tǒng)動力學仿真的平臺。該軟件可用于建立復(fù)雜機械系統(tǒng)的“功能化數(shù)字樣機”，在現(xiàn)實工作條件下逼真地模擬其所有運動情況，并且可以快速分析比較多種設(shè)計方案，直至獲得最優(yōu)設(shè)計方案。

  作者多年從事產(chǎn)品設(shè)計，對虛擬樣機技術(shù)有深入的理解，特別對汽車行業(yè)有豐富的開發(fā)設(shè)計經(jīng)驗。縱觀現(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)實踐的圖書不多，對實際工作的指導(dǎo)意義不是特別強烈。作為一線工程師，作者經(jīng)過多年的設(shè)計經(jīng)驗積累，有豐富的MSC.ADAMS實踐案例提供給讀者，融合技術(shù)、經(jīng)驗、實戰(zhàn)案例來層層剖析MSC.ADAMS的應(yīng)用技術(shù)。

本書為MSC.ADAMS技術(shù)應(yīng)用實例教程，側(cè)重于在汽車整車性能分析中的應(yīng)用。主要內(nèi)容包括ADAMS/Car、ADAMS/Car Ride、ADAMS/Driveline三大行業(yè)專用模塊的實際應(yīng)用。本書從應(yīng)用實例出發(fā)，側(cè)重于ADAMS軟件實際運用和工程問題的解決，比較系統(tǒng)地  介紹ADAMS軟件三個專業(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。本書共分為9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、轉(zhuǎn)向系、制動系等幾個典型模板的結(jié)構(gòu)分析介紹模板組建時應(yīng)重點注意的事項和應(yīng)用擴展；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臺；第7章和第8章為整車仿真分析部分，從標準試驗到自定義并輔以實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，用較多的篇幅詳細說明轉(zhuǎn)動系統(tǒng)部件、總成的建模方法。此外，本書中還對ADAMS2007r1中提供的幾個工具如液壓懸置參數(shù)識別、總成臺架試驗等均作了一一說明。

讀者對象

  本書主要面向機械相關(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)計和研究的技術(shù)人員使用ADAMS的參考書，也可作為機械類專業(yè)的高年級本科生、研究生掌握ADAMS技術(shù)的參考書。

本書特色

  本書以基礎(chǔ)和實例詳解并重，既是ADAMS初學者的學習教材，也可作為對ADAMS有一定了解的用戶制定工程問題分析方案、精通高級前后處理與求解技術(shù)的參考書。

  整本書圖文并茂，幫助讀者快速入門，降低學習難度，可作為菜單系統(tǒng)操作指南。詳細介紹ADAMS/Car、ADAMS/Car Ride、ADAMS/Driveline三大模塊的常用設(shè)置和使用技巧，方便讀者更深入地掌握ADAMS技術(shù)。

  重點突出ADAMS在汽車行業(yè)中的應(yīng)用，并且讀者能夠輕易地轉(zhuǎn)到ADAMS其他機械分析技術(shù)。并且對于一些重點和難點，給出輕松易懂的描述方式，盡量少用復(fù)雜的數(shù)學推導(dǎo)公式，幫助讀者更快地理解虛擬樣機分析技術(shù)。

  難易結(jié)合，由淺入深，從軟件的基本操作到復(fù)雜的工程實例，從基本的線性分析到復(fù)雜的整車仿真分析，循序漸進，一步步把讀者引入CAE分析的殿堂。

  對于每個實例，以圖文并茂的方式給出操作流程，并對關(guān)鍵部分給出解釋，使讀者能參照本書完成每一個實例，通過實例引導(dǎo)學習。

  針對典型案例的文件，還整理起來提供到網(wǎng)站上，方便讀者下載。配套文件可以從中國水利水電出版社網(wǎng)站下載。

分工與致謝

  本書由陳軍執(zhí)筆，感謝家人的關(guān)心支持和理解，特別要感謝周韌先生、唐未央先生、任冰女士。全書的審校工作由姚新軍完成。

在本書的編寫過程中，參與具體工作的還有王斌、張強林、劉羽宇、郭敏、董茜、陳鯤、王曉、陳洪軍、余偉煒、王呼佳、許志清、張賽橋、劉軍華、張代全、李琦、萬雷、厲劍梁、殷世欽、江廣順、李強、吳志俊、杜長城、余松、夏惠軍。還要感謝中國水利水電出版社老師的辛苦努力，正是因為你們辛苦的付出，才使本書能在第一時間和讀者見面。

  由于時間倉促，作者水平有限，書中錯誤、紕漏之處在所難免，敬請廣大讀者批評指正。

前言
第1章  ADAMS概述 1
1.1  概述 1
1.2  ADAMS/Car文件體系 2
1.2.1  屬性文件（Property Files） 3
1.2.2  模板（Templates） 4
1.2.3  子系統(tǒng)（Subsystems） 5
1.2.4  裝配組件（Assemblies） 6
第2章  ADAMS/Car基本操作 8
2.1  界面介紹 8
2.1.1  啟動ADAMS/Car標準界面 8
2.1.2  標準界面主窗口 9
2.2  模型文件的管理 10
2.2.1  新建（New） 10
2.2.2  打開（Open） 12
2.2.3  子系統(tǒng)管理（Manage Subsystem） 12
2.2.4  裝配組件管理（Manage Assembly） 13
2.2.5  保存（Save）和關(guān)閉（Close） 14
2.2.6  文件的導(dǎo)入（Import）和導(dǎo)出（Export） 14
2.2.7  打印（Print）和選擇工作目錄（Select Directory） 14
2.3  編輯（Edit） 14
2.4  視窗操作 16
2.4.1  顯示裝配組件（Assembly）和子系統(tǒng)（Subsystem） 17
2.4.2  工具欄（Toolbox and Toolbars）和圖標（View Accessories）的顯示設(shè)置 17
2.4.3  信息窗口的管理 17
2.4.4  模型的顯示操作 18
2.4.5  視窗布局（Layout） 18
2.5  子系統(tǒng)和裝配組件的調(diào)節(jié) 20
2.5.1  調(diào)節(jié)（Adjust）功能概述 20
2.5.2  調(diào)節(jié)菜單中常見部分 20
2.5.3  替換（Replace） 22
2.5.4  轉(zhuǎn)接件（Switch Part）的連接修改 24
2.5.5  部件的激活和抑制（Request Activity） 24
2.5.6  集總質(zhì)量和慣量統(tǒng)計（Aggregate Mass） 24
2.5.7  距離測量（Measure Distance） 25
2.6  環(huán)境設(shè)置 25
2.6.1  命令文件執(zhí)行設(shè)置 26
2.6.2  解算器設(shè)置 26
2.7  ADAMS/Car數(shù)據(jù)庫管理和數(shù)據(jù)庫瀏覽器 34
2.7.1  ADAMS/Car提供的默認數(shù)據(jù)庫 34
2.7.2  數(shù)據(jù)庫管理工具 34
2.8  工具??曲線管理器 40
2.8.1  界面菜單 41
2.8.2  圖線界面操作 41
2.8.3  使用曲線管理器創(chuàng)建非線性元件（單元）屬性文件 44
2.8.4  表格界面操作 46
2.9  后處理繪圖配置文件 47
第3章  ADAMS建模器 55
3.1  建模器界面介紹 55
3.1.1  啟動ADAMS/Car模板模式 56
3.1.2  定義模板類型 56
3.1.3  進入創(chuàng)建界面 57
3.2  模板部件說明 57
3.2.1  基本元素 57
3.2.2  位置與方向的確定 60
3.2.3  部件 62
3.2.4  幾何實體（Geometry） 67
3.2.5  連接件（Attachments） 68
3.2.6  彈性元件（Forces） 69
3.2.7  命名約定 72
3.2.8  可調(diào)力（Adjustable Forces） 73
3.2.9  齒輪（Gears） 75
3.2.10  運動副的摩擦力與摩擦力矩（Friction） 77
3.2.11  車輪組件（Wheel） 77
3.2.12  制動器（Actuators） 77
3.2.13  條件傳感器（Condition Sensor） 80
3.2.14  請求（Request） 81
3.2.15  反饋通道（Feedback Channels） 82
3.2.16  通用數(shù)據(jù)單元（General Data Elements） 82
3.2.17  參數(shù)變量（Parameter Variable） 84
3.2.18  懸掛參數(shù)變量的創(chuàng)建和修改（Suspension Parameters） 84
3.2.19  模板位移（Shift Template） 86
3.3  關(guān)于通訊器 86
3.3.1  通訊器的類型（Type） 87
3.3.2  通訊器的實體類別（Entity Class） 87
3.3.3  通訊器的特征（Communicator Roles） 87
3.3.4  通訊器的命名 88
3.3.5  通訊器的匹配 88
3.3.6  創(chuàng)建輸入通訊器 88
3.3.7  創(chuàng)建輸出通訊器 88
3.3.8  獲取通訊器信息 90
3.3.9  通訊器匹配測試 90
3.3.10  實例研究 91
3.3.11  整車標準試驗臺（MDI_SDI_TESTRIG）的通訊器 93
3.3.12  懸掛試驗臺（MDI_SUSPENSION_TESTRIG）的通訊器 94
第4章  示范模板的應(yīng)用 96
4.1  動力系統(tǒng)（Powertrain）模板 96
4.2  轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模板 100
4.2.1  齒輪齒條轉(zhuǎn)向系 100
4.2.2  平行桿轉(zhuǎn)向系 103
4.3  四輪盤式制動系 106
4.4  剛性底盤 109
第5章  懸掛分析與建模實例 111
5.1  概述 111
5.2  車輪激振分析（Wheel Travel Analysis） 114
5.2.1  雙輪同向激振（Parallel Wheel Travel）仿真 114
5.2.2  雙輪反向激振（Opposite Wheel Travel）仿真 115
5.2.3  單輪激振（Single Wheel Travel）仿真 115
5.3  力隨遇平衡（Roll & Vertical Force）仿真 116
5.4  轉(zhuǎn)向（Steering）仿真 117
5.5  自定義靜載（Static Loads）分析 118
5.6  創(chuàng)建懸掛仿真工況（Create Loadcase）文件 121
5.7  外部文件控制（External Files）仿真 122
5.8  懸掛動態(tài)分析（Dynamic Analysis） 124
5.9  模板至裝配組合實例??麥弗遜式前懸掛 126
5.9.1  創(chuàng)建模板部件 126
5.9.2  部件間連接 135
5.9.3  定義通訊器 143
5.9.4  保存與檢查 148
5.9.5  創(chuàng)建懸掛子系統(tǒng) 149
5.9.6  懸掛總裝配 150
5.9.7  執(zhí)行仿真分析 152
第6章  輪胎與道路模型 157
6.1  概述 157
6.1.1  輪胎模型 157
6.1.2  相關(guān)定義 159
6.2  Fiala輪胎模型 161
6.3  UA輪胎模型 163
6.4  使用魔術(shù)公式Magic-Formula（MF）的輪胎模型 164
6.4.1  Pacejka ’89和’94輪胎模型 164
6.4.2  Pacejka’94輪胎模型 170
6.4.3  MF-Tyre和MF-Swift輪胎模型 170
6.4.4  MF輪胎數(shù)據(jù)庫 172
6.4.5  Delft-Tyre輪胎的使用 173
6.5  柔性環(huán)輪胎模型（FTire） 173
6.5.1  FTire模型 174
6.5.2  FTire輪胎屬性文件 175
6.6  道路模型 181
6.6.1  2D道路 183
6.6.2  3D道路模型 187
6.7  路面建模器 191
6.8  輪胎試驗臺 198
6.8.1  基本使用介紹 198
6.8.2  輪胎試驗臺操作實例??使用現(xiàn)有的輪胎分析文件 202
6.8.3  輪胎試驗臺操作實例??創(chuàng)建輪胎分析文件 202
第7章  整車仿真 206
7.1  概述 206
7.2  整車仿真分析（Full - Vehicle Analysis）的定義與設(shè)定 214
7.2.1  開環(huán)轉(zhuǎn)向仿真事件（Open ? Loop Steering Events） 215
7.2.2  穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)仿真事件（Cornering Events） 223
7.2.3  直行仿真事件（Straight-Line Events） 229
7.2.4  路線跟蹤（Course Events）仿真事件 232
7.2.5  驅(qū)動控制文件（File Driven Events）仿真 234
7.2.6  靜態(tài)和準靜態(tài)演算（Static and Quasi-Static Maneuvers） 234
7.2.7  ADAMS/SmartDriver智能駕駛 237
7.3  驅(qū)動控制和事件構(gòu)造器 240
7.3.1  驅(qū)動控制文件（Driver Control File） 240
7.3.2  事件文件和事件構(gòu)造器 251
7.3.3  驅(qū)動參數(shù)文件（Driver Control Data Files） 255
7.4  ADAMS/Car整車仿真實例 264
第8章  Car Ride平順性仿真 270
8.1  簡介 270
8.2  基于四柱試驗臺的整車平順性仿真 272
8.3  基于四柱試驗臺的整車振動分析 276
8.4  仿真實例 282
8.4.1  正弦波掃描激勵 282
8.4.2  隨機不平路面仿真實例 284
8.5  液壓懸置參數(shù)標識工具HPIT（Hydromount-Parameter Identification Tool） 291
第9章  動力傳動系統(tǒng)建模與仿真 296
9.1  簡介 296
9.1.1  ADAMS/Driveline模型結(jié)構(gòu) 297
9.1.2  ADAMS/Driveline的啟動 297
9.1.3  ADAMS/Driveline的裝配組合 298
9.2  ADAMS/Driveline特殊操作 299
9.2.1  初始運動條件的創(chuàng)建和管理 299
9.2.2  組件激活向?qū)?nbsp;301
9.2.3  讀入屬性文件 302
9.3  傳動系模型元素（Driveline Components） 302
9.3.1  間隙（Backlash） 303
9.3.2  滾動軸承（Bearing） 304
9.3.3  攪油阻力（Churning Drag） 305
9.3.4  扭力彈簧（Torsion Springs） 306
9.3.5  組合扭簧（Complex Springs） 307
9.3.6  鏈條連接力（Chains） 307
9.3.7  帶初始轉(zhuǎn)角的十字萬向節(jié)（Hooke Joint with Angle） 308
9.3.8  不平衡質(zhì)量（Unbalanced Mass） 309
9.3.9  齒輪傳動 310
9.3.10  液力變矩器（Torque Converters） 317
9.3.11  液力耦合器（Viscous Coupling） 318
9.3.12  雙向超越離合器（Clutch Connectors） 318
9.3.13  概念化離合器（Conceptual Wet Clutches） 319
9.3.14  離合器傳遞力（Clutch Force） 320
9.3.15  限滑差速器（Limited Slip Differential） 320
9.3.16  驅(qū)動車輪（Ride Wheels） 322
9.3.17  彈性軸（Flexible Shaft） 323
9.3.18  多元組件（Complex Components） 325
9.4  傳動系建模實例 329
9.4.1  啟動ADAMS/Driveline Template Builder 329
9.4.2  新建傳動系模板 330
9.4.3  創(chuàng)建前差速器（Front Differential）單元 330
9.4.4  創(chuàng)建傳動軸（Propshaft） 333
9.4.5  創(chuàng)建后差速器（Rear Differential） 336
9.4.6  創(chuàng)建主動錐齒輪（Pinion）幾何體 337
9.4.7  創(chuàng)建橋殼（Differential Housing） 339
9.4.8  創(chuàng)建前橋殼幾何形體和安裝膠墊 342
9.4.9  創(chuàng)建前后傳動軸滑動叉（Slip Yoke） 345
9.4.10  建立傳動軸吊架 347
9.4.11  保存模板到個人數(shù)據(jù)庫 349
9.5  變速器模板（Gearbox Template）建模實例 350
9.5.1  新建變速器模板 351
9.5.2  創(chuàng)建輸入軸（Input Shaft） 351
9.5.3  創(chuàng)建輸出軸（Output Shaft） 353
9.5.4  創(chuàng)建齒輪副（Gears） 354
9.5.5  創(chuàng)建軸承（Bearing）連接 359
9.5.6  創(chuàng)建動力元（Dyno） 361
9.6  ADAMS/Driveline標準整車仿真 362
9.6.1  沖擊脈沖（Impulse-Torque）試驗 363
9.6.2  斜坡脈沖（Ramp-Torque）試驗 363
9.6.3  階躍脈沖（Step Torque）試驗 365
9.6.4  扭矩周期擺動（Rock Cycle）試驗 365
9.6.5  發(fā)動機制動?驅(qū)動（Torque Tip In - Tip Out）試驗 366
9.6.6  動載工況（Torque Loadcase）試驗 367
9.6.7  靜載工況（Static Loadcase）試驗 369
9.6.8  轉(zhuǎn)速掃描（RAM Sweep）試驗 370
9.6.9  油門開閉（Throttle Tip In - Tip Out）試驗 370
9.6.10  離合器分離（Dropped Clutch）試驗 371
9.6.11  臺架試驗（Bench-Test） 373
9.7  動力元（Dyno）的定義與應(yīng)用 374
9.7.1  動力元函數(shù)類別（Function Type） 375
9.7.2  動力元創(chuàng)建與使用實例??多動力元 380
9.7.3  動力元創(chuàng)建與使用實例??動力元函數(shù)驅(qū)動 382
9.7.4  自建模板的臺架試驗 384
參考文獻 388

1. MSC Adams 多體動力學仿真基礎(chǔ)與實例解析（第二版） [湯滌軍 張躍 編著]
2. MSC Adams多體動力學仿真基礎(chǔ)與實例解 [陳志偉 董月亮 編著]
3. ANSYS工程分析進階實例（修訂版） [包陳 王呼佳 主編]