約束和載荷的施加與修改

第三講ADAMS約束和載荷施加與修改一、約束的施加與修改二、載荷的施加與修改約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!1.1、約束的概述和分類ADAMS/View可以處理以下4種類型的約束：1)常用運(yùn)動副約束2)指定約束方向，即：限制某個運(yùn)動方向3)接觸約束，定義兩構(gòu)件在運(yùn)動中發(fā)生接觸時，是怎樣相互約束的。4)約束運(yùn)動。約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!1.2、約束工具

有兩種啟動約束工具的方法：一種是在主工具箱中，選擇連接工具集圖標(biāo)或運(yùn)動工具集圖標(biāo)，然后選擇約束工具。另一種方法是在Build菜單中選擇Joints項(xiàng)，可顯示連接對話框。

約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!常用約束工具接觸約束工具運(yùn)動約束工具凸輪約束工具狀態(tài)參數(shù)設(shè)置約束與運(yùn)動工具集約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!簡單副連接高副連接簡單約束工具集約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!注意：

在施加運(yùn)動副的過程中，程序要求依次選擇被連接的構(gòu)件1和構(gòu)件2，ADAMS/View設(shè)定在兩個被連接的構(gòu)件中，是構(gòu)件1被連接到構(gòu)件2上面。例如：如果要使用旋轉(zhuǎn)運(yùn)動副將一扇門連接到門框上，在選擇被連接的構(gòu)件時，首先應(yīng)該選擇門，然后選擇門框。產(chǎn)生運(yùn)動副時，ADAMS/View自動為運(yùn)動副設(shè)置一個名稱，運(yùn)動副取名為“JOINT_”+“序號”，例如：JOINT_1約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!兩個連接齒輪副名稱一個標(biāo)志點(diǎn)齒輪副施加對話框約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!2、凸輪機(jī)構(gòu)（1）凸輪機(jī)構(gòu)ADAMS/View可以處理兩種形式的凸輪機(jī)構(gòu)：尖底凸輪機(jī)構(gòu)和曲底凸輪機(jī)構(gòu)。

在尖底凸輪機(jī)構(gòu)中，定義構(gòu)件1為從動輪，可以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，同時構(gòu)件1上的觸點(diǎn)始終沿著構(gòu)件2（凸輪）的輪廓曲線運(yùn)動。尖底凸輪約束了2個移動自由度。在曲底凸輪機(jī)構(gòu)中，約束條件1（從動輪）上的一條曲線始終沿著構(gòu)件2（凸輪）的輪廓曲線運(yùn)動。曲底凸輪約束了3個自由度。應(yīng)用時應(yīng)該注意曲底凸輪機(jī)構(gòu)中只允許有一個接觸點(diǎn)

約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!1)使用足夠多的點(diǎn)來定義曲線。2)盡可能使用封閉曲線。3)所定義的曲線應(yīng)該包括凸輪運(yùn)動的全部范圍。4)避免將初始觸點(diǎn)定義在曲線的接點(diǎn)附近。5)應(yīng)避免曲底凸輪機(jī)構(gòu)產(chǎn)生一個以上的觸點(diǎn)。6)可以使用一條曲線定義多個接觸約束。設(shè)置凸輪機(jī)構(gòu)時應(yīng)注意以下方面：約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!3)指定連接的運(yùn)動。用戶可以強(qiáng)行指定運(yùn)動副中可以活動的軸的運(yùn)動規(guī)律。例如：指定棱柱副沿z軸的按一定的時間函數(shù)規(guī)律運(yùn)動。4)對鉸接副、棱柱副、圓柱副、萬向副和球形副，可以施加動態(tài)和靜態(tài)摩擦力，以及預(yù)緊力。約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!1.5、指定約束ADAMS／View提供了5種常用的指定約束工具。用戶可以靈活運(yùn)用這些約束工具，組成不同的約束。

指定約束對話框約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!連接運(yùn)動工具移動運(yùn)動工具旋轉(zhuǎn)運(yùn)動工具約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!指定轉(zhuǎn)動速度操作過程操作工具參數(shù)設(shè)置轉(zhuǎn)動速度約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!點(diǎn)運(yùn)動操作過程操作工具參數(shù)設(shè)置移動速度一個位置兩物體、一個位置兩物體、兩位置指定物體和位置垂直柵格指定方向指定方向指定類型指定移動或轉(zhuǎn)動約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!一般點(diǎn)參數(shù)設(shè)置對話框運(yùn)動名稱移動點(diǎn)參考點(diǎn)參數(shù)設(shè)置約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!運(yùn)動修改對話框運(yùn)動名稱連接類型連接名稱運(yùn)動方式運(yùn)動參數(shù)設(shè)置約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!公式編輯器對話框公式輸入窗口編輯公式約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!正確地約束機(jī)構(gòu)的若干技巧：1)在樣機(jī)建模時，應(yīng)該逐步地對構(gòu)件施加各種約束，并且經(jīng)常對施加的約束進(jìn)行試驗(yàn)，檢查是否有約束錯誤，通過這種方法可以比較容易地發(fā)現(xiàn)約束錯誤。2)在設(shè)置運(yùn)動約束時．要注意選擇對象的順序，正確的選擇對象。ADAMS／View設(shè)定在兩個被連接的構(gòu)件中，構(gòu)件1被連接到構(gòu)件2上面約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!6)定期地檢查樣機(jī)系統(tǒng)的自由度。在Tools菜單，選擇Modelverify命令，可以顯示當(dāng)前樣機(jī)系統(tǒng)自由度的信息。7)在沒有作用力的狀態(tài)下，通過運(yùn)行系統(tǒng)的運(yùn)動學(xué)分析來檢驗(yàn)樣機(jī)。約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!力、力矩工具柔性力與特殊力狀態(tài)參數(shù)設(shè)置載荷工具集約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!單項(xiàng)力的施加操作工具參數(shù)設(shè)置空間固定物體固定指定方向與柵格垂直大小設(shè)置：常量變量約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!2.2、柔性載荷的施加和修改工具集無質(zhì)量梁力拉壓彈簧扭轉(zhuǎn)彈簧模態(tài)力力場重力無質(zhì)量梁力輪胎力接觸力約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!場力的施加操作工具參數(shù)設(shè)置一個位置兩物體、一個位置兩物體、兩位置指定物體和位置垂直柵格指定方向指定方向約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!載荷的修改鼠標(biāo)放在力上，點(diǎn)擊右鍵，選擇力下一級菜單，點(diǎn)擊修改，打開修改對話框。約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!三、實(shí)例分析以下為兩個球，黃球以一定速度向前運(yùn)動，撞擊籃球，試對兩球施加約束、運(yùn)動和載荷，完成設(shè)計要求。約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!1.3、常用運(yùn)動副

ADAMS／view提供了l2種常用的運(yùn)動副工具。通過這些運(yùn)動副，可以將兩個構(gòu)件連接起來。被連接的構(gòu)件可以是剛體構(gòu)件、柔性構(gòu)件或者是點(diǎn)質(zhì)量。又分為簡單運(yùn)動副和復(fù)雜運(yùn)動副。簡單運(yùn)動副：鉸鏈連接、移動副、轉(zhuǎn)動副等。約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!轉(zhuǎn)動副施加過程操作工具下方狀態(tài)參數(shù)設(shè)置一個位置兩物體、一個位置兩物體、兩位置指定物體和位置垂直柵格指定方向指定方向物體第二物體約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!復(fù)雜運(yùn)動副：齒輪副、關(guān)聯(lián)副、凸輪副。1、施加齒輪副齒輪副由兩個齒輪，一個連接支架和兩個連接組成。在兩個齒輪(連接件)的觸點(diǎn)設(shè)置一個坐標(biāo)系標(biāo)記，稱為速度標(biāo)記，兩個連接件都以速度標(biāo)記坐標(biāo)系為自己的定位坐標(biāo)系。速度標(biāo)記到兩個連接點(diǎn)的距離決定了齒輪的傳動比，速度標(biāo)記的軸定義了齒輪嚙合點(diǎn)的速度和嚙合力的方向。齒輪副中的連接可以是鉸接副、棱柱副或圓柱副，用戶可以選擇不同類型的連接，模擬不同的齒輪連接形式。約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!施加齒輪副注意如下：

1)按以上介紹的運(yùn)動副設(shè)置方法，分別設(shè)置齒輪副的兩個連接。在設(shè)置時，應(yīng)注意首先選擇的構(gòu)件為齒輪，其次為連接支架。

2)在幾何建模工具集，選擇標(biāo)記工具圖標(biāo)，設(shè)置速度標(biāo)記，即定義齒輪嚙合點(diǎn)。注意，速度標(biāo)記z軸的方向，應(yīng)該指向齒輪副嚙合點(diǎn)的運(yùn)動方向。

約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!凸輪副施加參數(shù)設(shè)置凸輪副類型凸輪嚙合線類型凸輪副施加對話框約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!1.4、修改運(yùn)動副

利用彈出式菜單，選擇有關(guān)運(yùn)動副，再選擇Modify命令

1)運(yùn)動副名稱、連接的構(gòu)件1和構(gòu)件2、連接類型、仿真分析時是否顯示連接力

2)設(shè)置初始條件。對鉸接副、棱柱副和圓柱副，可以設(shè)置初始條件，包括：構(gòu)件1的連接點(diǎn)相對于構(gòu)件2的初始位移和初始速度等。約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!運(yùn)動副修改對話框運(yùn)動副名稱連接件第二連接件連接形式初始參數(shù)設(shè)置是否顯示連接力約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!1.6、定義機(jī)構(gòu)的運(yùn)動

運(yùn)動的類型和定義值通過定義機(jī)構(gòu)遵循一定的規(guī)律進(jìn)行運(yùn)動，可以約束機(jī)構(gòu)的某些自由度，另一方面也決定了是否需要施加力來維持所定義的運(yùn)動。

ADAMS／View提供了以下兩種類型的運(yùn)動：

(1)連接運(yùn)動

連接運(yùn)動定義鉸接副、棱柱副和圓柱副中的移動和轉(zhuǎn)動，每一個連接運(yùn)動約束了一個自由度。

約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!指定移動速度操作過程操作工具參數(shù)設(shè)置移動速度約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!(2)點(diǎn)運(yùn)動

點(diǎn)運(yùn)動定義兩點(diǎn)之間的運(yùn)動規(guī)律。定義點(diǎn)規(guī)律時，還需指明運(yùn)動的方向。點(diǎn)運(yùn)動可以應(yīng)用了任何典型的運(yùn)動副。點(diǎn)運(yùn)動工具單項(xiàng)運(yùn)動復(fù)合運(yùn)動約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!一般點(diǎn)運(yùn)動操作過程操作工具參數(shù)設(shè)置一個位置兩物體、一個位置兩物體、兩位置垂直柵格指定方向指定物體和位置指定方向其大小設(shè)置在隨后出現(xiàn)的對話框中，方向在操作中指定。約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁!

運(yùn)動可以是與時間有關(guān)的位移、速度和加速度。在默認(rèn)狀態(tài)下，運(yùn)動的速度定義為常數(shù)。用戶可以自定義運(yùn)動值

約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁!公式編輯器約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁!實(shí)例：Step(time，t0，v0,t1，v1)運(yùn)動速度大小為階梯變化時初試時間初試速度結(jié)束時間結(jié)束時間約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁!3)應(yīng)該注意約束的方向是否正確。錯誤的約束方向，可以導(dǎo)致某些自由度沒有被約束，或者約束了不應(yīng)該約束的方向。4)注意檢查約束類型是否正確。5)盡量使用一個運(yùn)動副來完成所需的約束，如果用多個運(yùn)動副來約束兩個構(gòu)件，每個運(yùn)動副實(shí)現(xiàn)的自由度約束有可能會重復(fù)，這樣會導(dǎo)致無法預(yù)料的結(jié)果。約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁!二、系統(tǒng)載荷的概述和分類ADAMS提供四種載荷：作用力、柔性力特殊力和解觸力ADAMS施加載荷很重要，是正確進(jìn)行系統(tǒng)仿真的基礎(chǔ)施加載荷是要明確力作用的零件和作用點(diǎn)的位置、大小和方向載荷分為衡載（大小、方向不變），變載荷（大小或方向變化或同時改變）。約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁!2.1、簡單載荷的施加和修改工具集單項(xiàng)力單項(xiàng)力矩組合力組合力矩組合力、力矩單向力、單項(xiàng)力矩、組合力、組合力矩約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第42頁!組合力的施加操作工具參數(shù)設(shè)置一個位置兩物體、一個位置兩物體、兩位置指定物體和位置垂直柵格指定方向指定方向設(shè)定大小給定方式約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第43頁!彈簧力的施加操作工具參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置約束和載荷的施加與修改共47頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第44頁!接觸力的施加操作工具參數(shù)設(shè)置接觸物體1接觸物體