多體動(dòng)力學(xué)仿真高級(jí)技巧

多體動(dòng)力學(xué)仿真高級(jí)技巧第一頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日

ADAMS(AutomaticDynamicAnalysisofMechanicalSystems)軟件，是由美國(guó)MDI公司(MechanicalDynamicsInc.)（現(xiàn)已經(jīng)被美國(guó)MSC公司收購(gòu)）開發(fā)的機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析軟件，是世界上應(yīng)用最廣泛且最具有權(quán)威性的機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析軟件。工程師、設(shè)計(jì)人員利用ADAMS軟件能夠建立和測(cè)試虛擬樣機(jī)，實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)上仿真分析復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)性能。MSCADAMS簡(jiǎn)介第二頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日MSCADAMS簡(jiǎn)介ADMAS軟件由若干模塊組成，分為核心模塊、功能擴(kuò)展模塊、專業(yè)模塊、接口模塊、工具箱5類，其中核心模塊為ADAMS/View、ADAMS/Solver、ADAMS/Postprocessor。ADAMS采用Parasolid作為實(shí)體建模的內(nèi)核，并且支持布爾運(yùn)算。版本：2005、2007、2012（32/64位）第三頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日MSCADAMS核心算法廣義坐標(biāo)系（地面坐標(biāo)系）局部坐標(biāo)系標(biāo)架坐標(biāo)系位置：構(gòu)件質(zhì)心坐標(biāo)（局部相對(duì)廣義坐標(biāo)系）方位：構(gòu)件質(zhì)心的方向余弦矩陣基于位置參數(shù)和方位矩陣參數(shù)求動(dòng)力學(xué)方程。第四頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日PRO/E+ADAMS接口程序Mechanism/Pro（Mech/Pro）是MSC公司針對(duì)PTC系列軟件與ADAMS軟件進(jìn)行聯(lián)合仿真而設(shè)計(jì)的一款專用程序接口。Mech/Pro2005Adams2005/2007Pro/EWF3.0第五頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日Mech/Pro2005簡(jiǎn)介Mech/Pro是以插件的形式，掛接在Pro/E的菜單管理器上，如右圖所示。裝配體環(huán)境簡(jiǎn)單、快捷、精確等特點(diǎn)。注意：與Ansys12.0同時(shí)安裝使用時(shí)，會(huì)出現(xiàn)沖突。實(shí)例第六頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日一般流程:

PRO/E+ADAMS聯(lián)合仿真Pro/E建模及裝配；利用Mech/Pro生成剛體并添加運(yùn)動(dòng)副；定義剛體、添加標(biāo)記；添加運(yùn)動(dòng)副；向Adams轉(zhuǎn)換模型；利用Adams/View進(jìn)行虛擬樣機(jī)的仿真以及結(jié)果的后處理；仿真模型檢驗(yàn)和修正。第七頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日PRO/E+ADAMS聯(lián)合仿真Pro/E環(huán)境Adams環(huán)境單向數(shù)據(jù)流第八頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日PRO/E+ADAMS聯(lián)合仿真實(shí)例:舞蹈機(jī)器人運(yùn)動(dòng)仿真根據(jù)裝配體模型分析界定剛體個(gè)數(shù)；根據(jù)需要添加標(biāo)記點(diǎn)；分析設(shè)定剛體之間的運(yùn)動(dòng)副關(guān)系。W-00第九頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日PRO/E+ADAMS聯(lián)合仿真第十頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日PRO/E+ADAMS聯(lián)合仿真動(dòng)作解析1（10s240Step）：W10第一步：0-2s底盤旋轉(zhuǎn)450°，即轉(zhuǎn)一圈半，然后停止動(dòng)作；第二步：2-4s腰部推桿做俯仰動(dòng)作，行程80mm；第三步：4-7S大臂轉(zhuǎn)動(dòng)150°，正反轉(zhuǎn)；第四步：7-10S腕部轉(zhuǎn)動(dòng)150度，正反轉(zhuǎn)。Motion1step(time,0,0,2,450d)Motion4step(time,2,0,3,80)+step(time,3,0,4,-60)Motion2step(time,4,0,5.5,160d)+step(time,5.5,0,7,-60d)Motion3step(time,7,0,8.5,60d)+step(time,8.5,0,10,-120d)第十一頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日PRO/E+ADAMS聯(lián)合仿真動(dòng)作解析2（15S320Step）：W11第一步：0-2s底盤旋轉(zhuǎn)450°，即轉(zhuǎn)一圈半，然后停止動(dòng)作；10-15s反向轉(zhuǎn)動(dòng)450°；第二步：2-4s腰部推桿做俯仰動(dòng)作，行程20mm；10-15s重復(fù)執(zhí)行上次動(dòng)作；第三步：4-7S大臂轉(zhuǎn)動(dòng)100°，正反轉(zhuǎn)；10-15s重復(fù)執(zhí)行上次動(dòng)作；第四步：7-10S腕部轉(zhuǎn)動(dòng)150度，正反轉(zhuǎn)；10-15s重復(fù)執(zhí)行上次動(dòng)作。Motion1step(time,0,0,2,450d)+step(time,10,0,15,-450d)Motion4step(time,2,0,3,80)+step(time,3,0,4,-60)+step(time,10,0,12.5,80)+step(time,12.5,0,15,-60)Motion2step(time,4,0,5.5,160d)+step(time,5.5,0,7,-60d)+step(time,10,0,12.5,160d)+step(time,12.5,0,15,-60d)Motion3step(time,7,0,8.5,60d)+step(time,8.5,0,10,-120d)+step(time,10,0,13,60d)+step(time,13,0,15,-120d)第十二頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日PRO/E+ADAMS聯(lián)合仿真結(jié)果分析：W11旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)矩特性曲線圖推桿推力特性曲線圖第十三頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日ADAMS獨(dú)立仿真考慮XB50結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零部件數(shù)量繁多，存在質(zhì)量分布不均，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量無法確定等問題，故難以采用聯(lián)合仿真的方法。采用Adams獨(dú)立仿真的方法，將XB50模型簡(jiǎn)化，忽略部分零部件，對(duì)相關(guān)聯(lián)零部件進(jìn)行布爾加運(yùn)算，并將其實(shí)際質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量添加到虛擬樣機(jī)模型中。難點(diǎn)在于模型構(gòu)建過程要推算其質(zhì)心坐標(biāo)值。3d_flat.rdf第十四頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日ADAMS獨(dú)立仿真路面譜及輪胎文件的建立3d_flat.rdf路面譜：路面譜的位置處于輪胎的下方；路面譜向上的方向指向輪胎所處的一側(cè)；路面譜的大小根據(jù)仿真的需要確定。C:\MSC.Software\MSC.ADAMS\2005r2\solver\atire\roads.tbl路面譜節(jié)點(diǎn)（node）數(shù)量、坐標(biāo)；路面譜單元（elements）節(jié)點(diǎn)分布、摩擦系數(shù)；履帶模型通用模塊ATV不開放第十五頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日ADAMS獨(dú)立仿真UAT_XB5.tir輪胎文件：Adams提供了5中輪胎模型，一般選用UA模型。C:\MSC.Software\MSC.ADAMS\2005r2\solver\atire\tires.tbl第十六頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日ADAMS獨(dú)立仿真實(shí)例：A1：兩輪簡(jiǎn)易模型；A2：四輪簡(jiǎn)易模型（10S200Steps）；直線運(yùn)動(dòng)（軌跡）原地轉(zhuǎn)動(dòng)（軌跡）A3：直接導(dǎo)入模型（亂動(dòng)）；A2.binA3.binA1.bin第十七頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日ADAMS獨(dú)立仿真實(shí)例：A4-C：四輪+機(jī)械臂；A4-B：四輪+機(jī)械臂（聯(lián)動(dòng)）；A6：四輪+機(jī)械臂（一體）（5S100Steps）A4-B.bin10S200StepsA6.bin5S100StepsA4-C.bin15S300Steps第十八頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日補(bǔ)充內(nèi)容第十九頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日CreoSimulate靜力學(xué)分析：結(jié)構(gòu)在承受穩(wěn)定載荷作用下的受力特性分析（應(yīng)力、應(yīng)變、位移等）；作用：找出應(yīng)力集中、變形最大的地方，也就是薄弱或者危險(xiǎn)部位。模態(tài)分析：結(jié)構(gòu)在動(dòng)態(tài)載荷的作用下，確定結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性（固有頻率和振型）。作用：避免構(gòu)件與其它已知部件產(chǎn)生共振。自由模態(tài)和約束模態(tài)第二十頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日CreoSimulate懸臂梁為例集成模式：所有CreoSimulate功能都在CreoParametric內(nèi)執(zhí)行。實(shí)現(xiàn)模型與有限元分析模型參數(shù)全相關(guān)；獨(dú)立模式：打開在CreoParametric或其他CAE工具中創(chuàng)建的零件，并且可以獨(dú)立于CreoParametric運(yùn)行模擬研究。定義材質(zhì)添加邊界條件施加載荷分析結(jié)果第二十一頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日Creo2.0Top-Down設(shè)計(jì)布局文件區(qū)別于以前版本，Cero將其改為記事本文件，不是比例精確的繪圖，并且未與實(shí)際的三維幾何關(guān)聯(lián)。通過將裝配、子裝配和零件聲明到記事本中來向它們傳遞設(shè)計(jì)信息。骨架模型捕捉并定義設(shè)計(jì)目的和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。骨架可以使設(shè)計(jì)者們將必要的設(shè)計(jì)信息從一個(gè)子系統(tǒng)或裝配傳遞至另一個(gè)。對(duì)骨架所做的任何更改也會(huì)更改其元件。第二十二頁(yè)，共二十四頁(yè)，2022年，8月28日Creo2.0Top-Down設(shè)計(jì)發(fā)布幾何包含獨(dú)立的局部幾何參考，是多個(gè)可復(fù)制到其它模型的局部參考的綜合體。在創(chuàng)建復(fù)制幾何時(shí)，只需進(jìn)行一次選擇即可將模型幾何的局部集合作為單個(gè)圖元復(fù)制到其它模型。復(fù)制幾何將任何類型的幾何參考信息和用戶定義的參數(shù)傳遞到或傳遞出零件