ADAMSADAMS® ® 简单教程简单教程高高阶机械系统动态分析软件阶机械系统动态分析软件 Multi-body Simulation SystemMulti-body Simulation System ADAMS ADAMS Basic TrainingBasic TrainingR2005-Chapter虚拟样机技术简介传统产品开发，在概念设计 （产品规划）之后，是一个 产品设计—样机建造—测试 评估—反馈设计的循环反复 过程，每一次循环，都伴随 有物理样机的建造或修改， 随之而来的产品开发周期的 延长和开发成本的增长虚拟产品开发，将传统的产 品设计循环过程采用虚拟样 机技术，以数字化方式进行 ，避免了物理样机的建造， 不仅利于缩短产品开发周期 和降低产品开发成本，而且 数字化方式采用利于协同工 作的进行，数字化模型的应 用使得产品全生命周期的统 一成为可能2ADAMS简单教程-Chapter虚拟样机（Virtual Prototyping） 流程• 构建模型 （部件、载荷、接触、碰撞、约束、驱动等） • 输入 CAD 模型BUILD设计阶段节节省时间时间 与成本 改善质量改善效率TESTVALIDATEREFINEITERATEOPTIMIZEAUTOMATENO• 构建驱动器, 传感器(sensors)与构建测量 ( measures) • 执执行初步机构模拟拟 （仿真、动动画、曲线线）• 性能与已知数据对比• 结果比较 • 输输入基本图图表 • 输入法则（Methodology）• 加入控制与挠性•加入磨擦, 滑动等参数 • What if?• 建立参数(Parameters) • 建立变量(Variables) • 执行实验设计• 最佳化(Optimization) • 敏感度研究 • 实验设计实验设计 • 使用Macro命令 • 自行定义对话义对话 框 YES3ADAMS简单教程-Chapter• 构建模型 （部件、载荷、接触、碰撞、约束、驱动等） • 输入 CAD 模型BUILD设计阶段节节省时间时间 与成本 改善质量改善效率TESTVALIDATEREFINEITERATEOPTIMIZEAUTOMATENO• 构建驱动器, 传感器(sensors)与构建测量 ( measures) • 执执行初步机构模拟拟 （仿真、动动画、曲线线）• 性能与已知数据对比• 结果比较 • 输输入基本图图表 • 输入法则（Methodology） • 加入控制与挠性（FEA）•加入磨擦, 滑动等参数 • What if?• 建立参数(Parameters) • 建立变量(Variables) • 执行实验设计• 最佳化(Optimization) • 实验设计 • 敏感度研究• 使用Macro命令 • 自行定义对话义对话 框 YESuI-DEAS uUG uCATIA uPro/E uCADDS 5 uSolidworks uCoCreate uAutoCAD uMicrostationuMATRIX uMATLAB uEasy5uMSC/Nastran uANSYS uABAQUS uI-DEASuDOT u自行(GA,SA..)u Taguchi Method uJMP, SAS, SPSS uExcel…...虚拟样机（Virtual Prototyping）流程4ADAMS简单教程-Chapter第1章 软件介绍 第2章 基本知识 第3章 环境介绍 第4章 文档介绍 第5章 几何建模 第6章 施加约束 第7章 施加载荷 第8章 施加驱动 第9章 运动仿真 第10章 后处理 第11章 参数化模型 第12章 最优设计 第13章 实例讲解教程目录0: 教程目录5ADAMS简单教程-ChapterMSC.ADAMS的发展史简介 • ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems） ：机械系统自动化动力学仿真软件。
ü 1977年成立，发展史可以追溯到30 多年前 ü Mechanical Dynamics Incorporated (MDI) 由美国密西根大学的 ADAMS 代码开发研究人员发起成立，位于美国密西根州的Ann Arbor， 2002年MSC Software 以1.2亿美金收购了MDI公司 ü 系统级运动仿真 ü 机构大位移运动分析代码 ü 最开始只有ADAMS/Solver ，用来解算非线性的方程组你需要以文本 方式建立模型提交给ADAMS/Solver 进行求解 ü 在90年代初，ADAMS/View 发布了，你可以在统一的环境下建立模型 、仿真模型和检查结果 ü ADAMS2005，已经发布了一些基于不同行业的专业模块产品，比如： ADAMS/Vibration 、 ADAMS/Controls 、ADAMS/Car、ADAMS/Rail 等 ü 最新版本ADAMS20106ADAMS简单教程-Chapter1: 软件介绍1.2 ADAMS介绍在当今动力学分析软件市场上ADAMS独占鳌头，拥有70%的市场份额，ADAMS 拥有windows版和unix两个版本，目前最高版本为ADAMS 2005。
ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创建完全参数化的机 械系统几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格郎日方程方法，建 立系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，输出位移 、速度、加速度和反作用力曲线ADAMS软件的仿真可用于预测机械系统的性能、运动范围、碰撞检测、 峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等 ADAMS一方面是虚拟样机分析的应用软件，用户可以运用该软件非常方便地对虚 拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析另一方面，又是虚拟样机分析开发工具，其开放性的程序结构和多种接口 ，可以成为特殊行业用户进行特殊类型虚拟样机分析的二次开发工具平台 ADAMS软件有两种操作系统的版本：UNIX版和Windows 版7ADAMS简单教程-Chapter1.4 ADAMS基本模块重要重要1: 软件介绍8ADAMS简单教程-ChapterMSC.ADAMS的应用领域航天航空 工业机械工程机械汽车工程铁路车辆及装备9ADAMS简单教程-ChapterADAMS与其他系统联合仿真FE Pre/Post processors an e.g. Ansys, Abaqus, Hypermesh, Patran.RPC Pro Fatigue ToolsIntegrated ADAMS loads transfer to FE-Fatigue toolsFE-FatigueEmpirical Dynamics ModelingVirtual Test LaboratoryMSC.Fatigue10ADAMS简单教程-ChapterADAMS与其他系统联合仿真11ADAMS简单教程-Chapter例12ADAMS简单教程-ChapterADAMS基本应用程序ADAMS/ViewADAMS/SolverADAMS/PostProcessor 基本环境 求解器 后处理 ADAMS的基本模块13ADAMS简单教程-Chapter• 可以像建立物理样机一样建立任何机械系统的虚 拟样机。
首先建立运动部件（或者从CAD软件中导入）、用约束将它们连接、通过装配成为系统、利 用外力或运动将他们驱动 • ADAMS/View支持参数化建模，以便能很容易地修改模型并用于实验研究 • 用户在仿真过程进行中或者当仿真完成后，都可 以观察主要的数据变化以及模型的运动这些就像 做实际的物理试验一样ADAMS/View14ADAMS简单教程-ChapterADAMS/Solver• 一个自动建立并解算用于机械系统运动仿真方程的 ，快速、稳定的数值分析工具 • 提供一种用于解算复杂机械系统复杂运动的数值方 法 • 可以对以机械部件、控制系统和柔性部件组成的多 域问题进行分析 • 支持多种分析类型，其中包括运动学、静力学、准 静力学、线性或非线性动力学分析 • 使用稳定的建模方法可以对巨大的模型进行分析 15ADAMS简单教程-ChapterADAMS/PostProcessor• 显示ADAMS仿真结果的可视化图形界面 • 提供了一个统一化的界面，以不同的方式 回放仿真的结果为了能够反复使用，页面 设置以及数据曲线格式都能保存起来，这样 既有利于节省时间也有利于整理标准化的报 告格式。
• 可以方便地同时显示多次仿真的结果以便 比较16ADAMS简单教程-Chapter1.5 用户界面模块——ADAMS/ViewADAMS/View是ADAMS系列产品的核心模块之一，采用 以用户为中心的交互式图形环境，将图标操作、菜单操作、 鼠标点击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/View采用简单的分层方式完成建模工作采用 Parasolid内核进行实体建模，并提供了丰富的零件几何图形 库、约束库和力/力矩库，并且支持布尔运算、支持 FORTRAN/77和FORTRAN/90中的函数除此之外，还提供 了丰富的位移函数、速度函数、加速度函数、接触函数、样 条函数、1力/力矩函数、合力/力矩函数、数据元函数、若干 用户子程序函数以及常量和变量等1: 软件介绍17ADAMS简单教程-Chapter1: 软件介绍1.5 用户界面模块——ADAMS/View(cont.)18ADAMS简单教程-Chapter1: 软件介绍1.5 用户界面模块——ADAMS/View(cont.)19ADAMS简单教程-Chapter1.6 求解模块——ADAMS/SolverADAMS/Solver是ADAMS系列产品的核心模块之一，是 ADAMS产品系列中处于心脏地位的仿真器。
该软件自动形成 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/Solver有各种建模和求解选项，以便精确 有效地解决各种工程应用问题 ADAMS/Solver可以对刚体和弹性体进行仿真研究为了进 行有限元分析和控制系统研究，用户除要求软件输出位移、速 度、加速度和力外，还可要求模块输出用户自己定义的数据 用户可以通过运动副、运动激励，高副接触、用户定义的子程 序等添加不同的约束用户同时可求解运动副之间的作用力和 反作用力，或施加单点外力 具有丰富的约束摩擦特性功能，在Translational, Revolute, Hooks, Cylindrical, Spherical, Universal等约束 中可定义各种摩擦特性1: 软件介绍20ADAMS简单教程-Chapter1.7 后处理模块——ADAMS/PostProcessorMDI公司开发的后处理模块ADAMS/Postprocessor，用来处理仿真结果数据、显 示仿真动画等既可以在ADAMS/View环境中运行，也可脱离该环境独立运行 1: 软件介绍为用户观察模型的运动提供了所需的环境，用户可以向前、向后播放动画，随 时中断播放动画，而且可以选择最佳观察视角，从而使用户更容易地完成模型 排错任务； 为了验证ADAMS仿真分析结果数据的有效性，可以输入测试数据，并测试数 据与仿真结果数据进行绘图比较，还可对数据结果进行数学运算、对输出进行 统计分析； 用户可以对多个模拟结果进行图解比较，选择合理的设计方案； 可以帮助用户再现ADAMS中的仿真分析结果数据，以提高设计报告的质量；可以改变图表的形式，也可以添加标题和注释； 可以载入实体动画，从而加强仿真分析结果数据的表达。