第5章ADAMS軟件基本操作

ADAMS簡介：(AutomaticDynamicAnalysisofMechanlcalSystems)是美國MDI公司(MechanicalDynamicslnc．)開發(fā)的非常著名的虛擬樣機分析軟件。包括3個最基本的解題程序模塊：ADAMS/View(基本環(huán)境)ADAMS／Solver(求解器)和ADAMS/PostProcessor

(后處理)。另外還有一些特殊場合應(yīng)用的附加程序模塊。附加程序模塊ADAMS／Car(轎車模塊)、ADAMS／Rail(機車模塊)、ADAMS／Driver(駕駛員模塊)、ADAMS/Tire(輪胎模塊)、ADAMS/Linear(線性模塊)、ADAMS／FLex(柔性模塊)、ADAMS／Contro1s(控制模塊)、ADAMS／FEA(有限元模塊)、ADAMS／Hydralics(液壓模塊)、ADAMS/Exchange(接口模塊)、Mechanism/Pro(與Pro／Engineer的接口模塊)、ADAMS／Animation(高速動畫模塊)等。

自ADAMS9.0版本開始．ADAMS／View采用了Windows風(fēng)格的操作界面和各種操作習(xí)慣，使得ADAMS／View9.0版以后的程序操作界面非常友好。

ADAMS/View程序模塊

ADAMS/View提供了一個直接面向用戶的基本操作對話環(huán)境和虛擬樣機分析的前處理功能，其中包括：樣機的建模和各種建模工具、樣機模型數(shù)據(jù)的輸入與編輯、與求解器和后處理等程序的自動連接、虛擬樣機分析參數(shù)的設(shè)置、各種數(shù)據(jù)的輸入和輸出、同其它應(yīng)用程序的接口等。ADAMS/PostProcessor程序模塊

ADAMS通過調(diào)用后處理模塊ADAMS／PostProcessor來完成仿真分析結(jié)果的后處理。

ADAMS／PostProcessor模塊具有相當(dāng)強的后處理功能：（五個可以）回放仿真結(jié)果；直接繪制繪制各種分析曲線；對仿真分析曲線進行一些數(shù)學(xué)和統(tǒng)計計算；輸入實驗數(shù)據(jù)繪制試驗曲線，并同仿真結(jié)果進行比較；進行分析結(jié)果曲線圖的各種編輯。

5．1ADAMS/View界面

5.1.1ADAMS/View啟動5.1.2ADAMS/View界面組成

5.1.1ADAMS/View啟動

雙擊桌面上的圖標(biāo)或選擇Program子菜單，再選擇ADAMS10.1子菜單，然后選擇AView項，最后選擇ADAMS—View程序項，啟動ADAMS/View程序。重力(Gravity)的設(shè)置1)EarthNormal參數(shù)：設(shè)置大小為1G的向下的重力加速度2)NoGravity參數(shù)，表示不設(shè)置重力加速度。3)Other參數(shù)，表示設(shè)置根據(jù)用戶的需要自行設(shè)置重力加速度。此時，在選擇OK按鈕以后，將顯示一個設(shè)置重力加速度對話框，可以根據(jù)重力加速度對話框的提示，自定義重力加速度。

單位(Units)設(shè)置

ADAMS/View預(yù)先設(shè)置了4種單位系統(tǒng)：MMKSMillimeterKilogramSecondMKSMeterKilogramSecondCGSCentimeterGramSecondIPSInchPoundSecond供選擇，有關(guān)單位系統(tǒng)的定義，可在Settings菜單下選擇Units命令，打開單位設(shè)置對話框查看和修改。

5.1.2ADAMS/View界面組成

(1)主工具箱(2)命令菜單欄

(3)工作屏幕區(qū)

(4)工作柵格

(5)狀態(tài)欄

(6)坐標(biāo)窗口

(7)視圖方向

在View菜單中選擇ToolboxandToolbars項，顯示Toolsettings對話框，可以設(shè)置打開或關(guān)閉主工具箱、快捷工具欄和狀態(tài)欄。

主工具箱的界面有時隨命令執(zhí)行會發(fā)生變化,以便輸入命令所需的參數(shù)，如圖5-3所示。點擊選擇命令可恢復(fù)原貌。圖5-3link參數(shù)5.2.1主工具箱位置I，J說明1，1選擇命令1，2幾何建模工具集1，3測量距離和角度工具集2，1后退或再做一次命令集2，2約束工具集2，3仿真分析命令3，1顏色設(shè)置命令集3，2運動約束工具集3，3回放訪真分析結(jié)果命令4，1移動對象命令集4，2施加力工具集4，3調(diào)用后處理模塊命令5.2.2命令菜單對于主工具箱中不包含的命令，可以在命令菜單中選擇輸入。有以下幾種輸入菜單命令的方法：1)用鼠標(biāo)選擇菜單中的有關(guān)命令。2)在按下Alt鍵的同時，鍵入菜單標(biāo)題中下劃線的字母,選擇有關(guān)菜單，再用同樣的方法選擇命令。

3）使用命令快捷鍵。命令快捷鍵快捷鍵功能說明快捷鍵功能說明F1顯示幫助窗口Ctrl+e放棄最后一步操作F3顯示命令窗口Ctrl+z放棄最后一步操作F4顯示坐標(biāo)窗口Ctrl+q退出F5顯示菜單g切換顯示工作格柵F8顯示繪圖窗口r繞XY方向旋轉(zhuǎn)視圖Ctrl+n產(chǎn)生一個新的數(shù)據(jù)庫t移動視圖Ctrl+o打開已存盤的數(shù)據(jù)庫w定義視圖區(qū)域Ctrl+s保存當(dāng)前數(shù)據(jù)庫c設(shè)置視圖中心Ctrl+c復(fù)制對象f顯示整個樣機的視圖Ctrl+v粘貼對象Del刪除對象Ctrl+x剪切對象Esc放棄操作彈出式菜單的應(yīng)用場合1)建模過程中屏幕上的各種對象，例如：構(gòu)件、標(biāo)記、約束、運動、力等均設(shè)有彈出式菜單，其中包括編輯、修改、命名、刪除等各種相關(guān)命令。2)輸入對話框中的文本輸入欄，可以利用彈出式菜單進行對象或文件名的選擇、瀏覽、復(fù)制、修改，輸入值的復(fù)制、修改和參數(shù)化處理等操作。3)后處理圖標(biāo)中的各種對象，例如：曲線、標(biāo)題、坐標(biāo)、符號標(biāo)記等。ADAMS/View在許多場合都設(shè)計有彈出式菜單。包括：典型操作（四步）1)將鼠標(biāo)放置在要輸入命令的對象上，點擊鼠標(biāo)右鍵，即可出現(xiàn)與對象有關(guān)的彈出式菜單。2)首先出現(xiàn)的菜單是該對象的類型或名稱列表，例如：構(gòu)件名、約束名等，供用戶選擇。3)移動鼠標(biāo)到某對象上，自動彈出下一層菜單，一般是所選對象的有關(guān)命令，例如Modify，再將鼠標(biāo)拖至所選的命令上，然后點擊鼠標(biāo)左鍵。4)顯示與所選對象和命令對應(yīng)的輸入?yún)?shù)對話框，供選擇輸入。

5．2．4對話框

對話框中可以包含文本框、工具圖標(biāo)、選擇欄、滾動條、單選按鈕、復(fù)選按鈕和命令按鈕等數(shù)據(jù)輸入和選擇方式。

修改零件屬性對話框

在對話框中還設(shè)有一些工具圖標(biāo)，選擇這些工具圖標(biāo)可以啟動相應(yīng)的命令例如：對話框的工具圖標(biāo)表示編輯注釋命令，可以顯示編輯注釋對話框。表示移動和旋轉(zhuǎn)命令，可以顯示移動和旋轉(zhuǎn)對象對話框。表示測量命令，可以顯示產(chǎn)生測量對話框。5．2．5鼠標(biāo)的應(yīng)用

鼠標(biāo)是最常用的程序操作工具，ADAMS/View的鼠標(biāo)應(yīng)用有兩種方式：

鼠標(biāo)左鍵和鼠標(biāo)右鍵。使用鼠標(biāo)左鍵，選擇樣機模型中的各種對象、選擇菜單欄中的命令、快捷工具圖標(biāo)命令和對話框中的有關(guān)命令。

鼠標(biāo)右鍵的應(yīng)用

1)顯示建模過程中屏幕上的各種對象的彈出式菜單，例如：構(gòu)件、標(biāo)記、約束、運動、力等。2)在各種輸入對話框中的參數(shù)文本輸入欄，顯示輸入?yún)?shù)的彈出式菜單。3)在后處理過程中，顯示曲線圖中各種對象的彈出式菜單，例如：曲線、標(biāo)題、坐標(biāo)、符號標(biāo)記等。4)在主工具箱、快捷工具欄等有工具圖標(biāo)集的場合，顯示所選擇的工具圖標(biāo)集的所有圖標(biāo)命令。鼠標(biāo)右鍵主要應(yīng)用于激發(fā)各種彈出式菜單和工具集，使用鼠標(biāo)右鍵的場合主要有：ADAMS／View命令語言采用文字方式輸入的命令，由命令名和命令參數(shù)組成，其格式如下：

keywords表示命令名稱，對應(yīng)于命令菜單中的各種命令；parameters表示命令參數(shù)，對應(yīng)于命令輸入對話框中的各種選擇。values表示命令參數(shù)，對應(yīng)于命令輸入對話框中的各種輸入或選擇值。{keywords}{parameters＝values}命令語言示例定義一個旋轉(zhuǎn)副。其中：“！”以后的內(nèi)容為注釋內(nèi)容。在命令行的結(jié)尾添加一個“＆”符號，表示該行沒有結(jié)束，輸入的下一行仍然是本行的內(nèi)容。關(guān)于使用命令窗口輸入命令的詳細(xì)操作方法可以參見用戶手冊。

主要內(nèi)容

5．3．1ADAMS／View命名層次和規(guī)則5．3．2打開新數(shù)據(jù)庫5．3．3保存當(dāng)前數(shù)據(jù)庫

5．3．4后退一步操作5．3．5取消操作5．3．6退出ADAMS／View5．3．7指定保存文件位置數(shù)據(jù)庫（/或.）視圖機構(gòu)圖標(biāo)XY圖用戶界面運動副菜單構(gòu)件分析運動力曲線對話框標(biāo)記幾何形狀結(jié)果數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分量5．3．1ADAMS／View命名層次和規(guī)則

對象的全名以根符號“／”或“．”開頭，并包括該對象所屬的全部上層名稱，上下層名稱之間用“／”或“．”隔開。例如：MODEL機構(gòu)中PART_1構(gòu)件上的點PTl，其全名為“．MODEL．PART_1．PTl”或”＼MODEL＼PART_1＼PTl”。

5．3．2打開新數(shù)據(jù)庫

首次啟動ADAMS/View時，程序?qū)⒏鶕?jù)歡迎對話框中的選項，自動產(chǎn)生一個新的數(shù)據(jù)庫或者打開—個保存的數(shù)據(jù)庫。ADAMS/View在操作過程中只能打開一個數(shù)據(jù)庫，但是在一個數(shù)據(jù)庫中可以儲存多個樣機模型的所有信息，包括：樣機幾何模型、各種約束、仿真結(jié)果、分析圖、自定義的菜單和對話框等。

如果希望在啟動ADAMS/View后再打開新數(shù)據(jù)庫或已保存的數(shù)據(jù)庫，操作方法如下：

在File菜單，選擇NewDatabase命令。

在File菜單，選擇OpenDatabase命令。

5．3．3保存當(dāng)前數(shù)據(jù)庫

在File菜單，選擇SaveDatabase命令。

將當(dāng)前計算機中的數(shù)據(jù)庫保存到一個二進制文件中。該文件中保存所有的建模信息，包括所有的自定義屏幕界面信息。在File菜單，選擇SaveDatabaseAs命令。以其他的文件名保存數(shù)據(jù)庫。在默認(rèn)條件下，所有文件均存放在c盤的根目錄下。.bin文件保存?zhèn)浞菸募?/p>

在保存提示對話框中，有3種選擇：●如果選擇Yes，則產(chǎn)生一個原有的數(shù)據(jù)庫文件的備份文件，并保存數(shù)據(jù)庫。ADAMS／View在原來的數(shù)據(jù)庫文件名后面加一個％號。例如，如果數(shù)據(jù)庫文件名為model.bin，則備份文件名為model.bin％?！袢绻x擇No，表示保存數(shù)據(jù)庫，但是不產(chǎn)生備份文件?！袢绻x擇Cancel，表示不保存數(shù)據(jù)庫。

5．3．4后退一步操作

如果不小心刪除了一個有用的構(gòu)件，可以使用放棄操作命令，取消已經(jīng)做出的誤刪除操作,可找回已刪的構(gòu)件。ADAMS／View提供了可以放棄絕大多數(shù)已經(jīng)執(zhí)行的命令操作，向后退一步的功能。ADAMS／View總共可以記住多達(dá)100步的操作。第一次放棄操作，即放棄最后一步操作，依次前推。在Edit菜單中，選擇undo命令或者點擊快捷工具欄undo圖標(biāo)。如果要再次放棄操作，在Edit菜單中，選擇Redo命令或者在快捷工具欄中選擇Redo圖標(biāo)。

操作命令：5．3．5取消操作

取消操作經(jīng)常發(fā)生，例如，從一個對話框中退出，從正在進行的繪圖操作中退出，或者終止一個正在進行的仿真分析?？梢匀∠贏DAMS／View中進行的任何操作。有兩種取消操作的方法：在對話框中選擇Cancel按鈕。按Esc鍵，或者選擇ADAMS／View窗口狀態(tài)欄中的停止工具。

5．3．6退出ADAMS／View退出ADAMS／View的方法：1)在File菜單，選擇Exit命令。2)如果沒有保存過當(dāng)前的數(shù)據(jù)庫,ADAMS／View會顯示保存文件對話框，要求選擇保存方式●選擇OK按鈕，表示保存數(shù)據(jù)庫并退出，如果需要改變數(shù)據(jù)庫名稱，在欄，輸入數(shù)據(jù)庫文件名。●選擇Exit,Don’tSave表示不存盤退出?！襁x擇Cancel表示放棄退出。如果不小心退出了ADAMS／View程序，而沒有將有用的樣機模型(數(shù)據(jù)庫)存盤，可以嘗試著從aView．log文件恢復(fù)數(shù)據(jù)庫。

小技巧：5．3．7指定保存文件位置

在默認(rèn)條件下，ADAMS／View將所有的保存文件存放在C盤的根目錄下，可以通過以下的方法，改變ADAMS／View的默認(rèn)存盤位置。1)在File菜單,選擇SelectDirectory命令，顯示選擇目錄對話框。2)選擇默認(rèn)的存盤目錄。3)選擇OK按鈕。

5．4定義操作環(huán)境選擇視圖窗口

改變窗口中的視圖方向正側(cè)投影圖和透視圖設(shè)置背景顏色設(shè)置工作柵格設(shè)置圖標(biāo)設(shè)置模型顯示方式動態(tài)移動視圖動態(tài)旋轉(zhuǎn)視圖縮放視圖定量操作設(shè)置視圖中心設(shè)置窗口中顯示的對象顯示視圖輔助信息

5．4．1定義地面坐標(biāo)5．4．2視圖窗口設(shè)置

5．4．3控制視圖5．4．1定義地面坐標(biāo)系

首次啟動ADAMS/View時，在屏幕的左下方，顯示了一個表示當(dāng)前采用的地面坐標(biāo)系類型和方向的坐標(biāo)圖標(biāo)。在默認(rèn)條件下，ADAMS／View采用笛卡爾坐標(biāo)系作為地面坐標(biāo)系。也可以將笛卡爾坐標(biāo)系的地面坐標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)閳A柱坐標(biāo)系或者球面坐標(biāo)系，以適應(yīng)不同的建模需要。動坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)ADAMS／View采用3個方向角來確定繞坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)，有兩種類型的轉(zhuǎn)動:一是定位于空間的旋轉(zhuǎn)(Space-Fixedrotation)，二是定位于構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)(Body-fixedrotation)。如果選擇定位于空間的旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)過程中坐標(biāo)軸是固定不動的。如果選擇定位于構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)過程中坐標(biāo)軸同時隨構(gòu)件一起旋轉(zhuǎn)。區(qū)別：定義對象的旋轉(zhuǎn)定義對象的旋轉(zhuǎn)（Orientation)定義對象的旋轉(zhuǎn)，除了需要確定繞坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)的3個方向角以外，還必須指出繞坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的先后次序。ADAMS／View采用l，2，3分別表示x、y、z軸。例如，旋轉(zhuǎn)順序312表示，首先繞Z軸旋轉(zhuǎn)，然后繞X軸旋轉(zhuǎn)，最后繞Y軸旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)順序313表示首先繞Z軸旋轉(zhuǎn)，然后繞X軸旋轉(zhuǎn)，最后繞Z軸旋轉(zhuǎn)。ADAMS／View總共提供了24種不同的旋轉(zhuǎn)系列供選擇。在默認(rèn)狀態(tài)下，ADAMS／View采用313旋轉(zhuǎn)系列。在定義旋轉(zhuǎn)時，使用右手規(guī)則確定旋轉(zhuǎn)的正方向。

設(shè)置默認(rèn)坐標(biāo)系的方法

1)在Settings菜單，選擇CoordinateSystem命令集，顯示設(shè)置坐標(biāo)系對話框。2)在LocationCoordinates欄，選擇坐標(biāo)系類型。3)在RotationSequence欄，選擇坐標(biāo)的旋轉(zhuǎn)系列。4)選擇方向坐標(biāo)類型，定位于空間的旋轉(zhuǎn)(Space-fixed)或定位于構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)(Body-fixed)。5)選擇OK按鈕。

設(shè)置視圖窗口、視圖方向選擇視圖窗口

ADAMS／View提供了7種預(yù)先設(shè)置好的視圖方向，即：前視、后視、左視、右視、俯視、仰視，和正等軸側(cè)投影。

正側(cè)投影方式繪制模型圖形，模型各部分的尺寸均按相同的比例繪制，就如在圖紙上進行機械制圖那樣。

人眼觀察獲得的視圖為透視圖，根據(jù)樣機各部分到人眼的距離，各部分的比例也有所不同。

改變窗口中的視圖方向

正側(cè)投影圖和透視圖設(shè)置視圖類型、背景顏色等設(shè)置是否顯示圖標(biāo)設(shè)置背景顏色

Depth按鈕設(shè)置模型顯示方式是正側(cè)投影圖或透視圖

設(shè)置模型顯示方式

設(shè)置是否顯示柵格平面

設(shè)置工作柵格

通常，ADAMS/View顯示一個柵格平面，繪制物體的操作將在此平面上進行，故稱為工作面。它帶有自己的坐標(biāo)系，其原點和方位可根據(jù)用戶建模的進展，隨時調(diào)整。同時，在繪制，移動和修改幾何形體時，幾何形體的實際尺寸將自動圓整到柵格上。因而工作柵格是一個非常重要的操作環(huán)境。

工作柵格設(shè)置對話框設(shè)置工作柵格

除了工作柵格的尺寸和是否可見以外，還有以下4種顯示方式可供選擇：1)Dots參數(shù)表示是否顯示柵格的交點，同時也可以設(shè)置柵格交點的顏色和尺寸。2)Axes參數(shù)表示是否顯示柵格的軸線，同時也可以設(shè)置柵格軸線的顏色和粗細(xì)。3)Lines參數(shù)表示是否顯不柵格線，同時也可以設(shè)置柵格線的顏色和粗細(xì)。4)Triad參數(shù)表示是否在工作柵格中心設(shè)置坐標(biāo)圖標(biāo)。圖5-11工作柵格設(shè)置對話框設(shè)置工作柵格的方法

1)在Settings菜單中選擇WorkingGrid命令；或者，在主工具箱中的Move工具集中，選擇WorkmgGrid工具。屏幕將顯示工作柵格設(shè)置對話框2)在選擇框內(nèi)，選擇是否要顯示工作柵格。3)選擇柵格的類型。4)選擇和輸入柵格平面的尺小(Size)、柵格的間距(Spacmg)。5)選擇顯示對象，及其顏色(Co1or)和寬度(Weight)。6)設(shè)置柵格平面的位置和方向。工作平面操作示例5．4．3控制視圖縮放視圖

動態(tài)改變視圖顯示比例動態(tài)放大區(qū)域動態(tài)移動視圖

動態(tài)旋轉(zhuǎn)視圖

顯示整體視圖設(shè)置視圖中心定量操作設(shè)置窗口中顯示的對象設(shè)置窗口中顯示的對象用戶可以設(shè)置窗口顯示當(dāng)前樣機數(shù)據(jù)庫中的某一個樣機或顯示樣機中的一個特定構(gòu)件。1)激活顯示樣機的窗口。2)在View菜單中選擇Model命令，或者在Bui1d菜單中Model,然后選擇Display命令。數(shù)據(jù)庫瀏覽器將顯示數(shù)據(jù)庫中的所有樣機。3)選擇要顯示的樣機，然后按OK按鈕。1)激話顯示構(gòu)件的窗口。2)在View菜單中選擇Partonly命令，數(shù)據(jù)庫瀏覽器將顯示當(dāng)前樣機中的所有構(gòu)件。3)選擇要顯示的構(gòu)件，然后按OK按鈕。

定量操作ADAMS／View提供了移動視圖、旋轉(zhuǎn)視圖、縮放視圖等功能，并能精確地控制視圖的移動，旋轉(zhuǎn)和縮放等。具體操作方法相同。例如，如果要定量地放大或縮小視圖，可以在主工具箱的增量文本欄Increment，輸入視圖的放大倍數(shù)，然后按住shift鍵不放并拖動鼠標(biāo)，此時，視圖將按照給定的增量變化。

5．5信息坐標(biāo)窗口操作設(shè)置屏幕和打印字體保存和重新設(shè)置幫助信息坐標(biāo)窗口操作

坐標(biāo)窗口顯示當(dāng)前光標(biāo)在坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)。在幾何建模過程中，顯示坐標(biāo)窗口可以有助于準(zhǔn)確地繪制模型，例如：可以使用坐標(biāo)窗口確定任何位置的坐標(biāo)值，進行模型的精確定位。也可以利用坐標(biāo)窗口來確定兩點之間的距離。顯示坐標(biāo)窗口方法及測量距離顯示坐標(biāo)窗口方法及測量距離1在View菜單，選擇CoordinateWindow命令，或者按F4鍵。2在主工具箱的切換工具集，選擇坐標(biāo)窗口圖標(biāo)命令。如果需要測量兩點之間的距離，可以按以下的方法操作：1)用鼠標(biāo)選擇第一點。2)拖動鼠標(biāo)至第二點。此時，坐標(biāo)窗口顯示x,y,z,dx,dy,dz,Mag。其中，dx、dy、dz分別表示兩點間x、y、z方向的坐標(biāo)差，Mag表示兩點之間的直線距離。3)釋放鼠標(biāo)結(jié)束測量。設(shè)置屏幕和打印字體

ADAMS/View可以顯示操作系統(tǒng)支持的各種字體為12號。屏幕和打印字體的設(shè)置方法如下：1)在Settings菜單，選擇Fonts命令，顯示選擇字體對話框。2)在ScreenFont文本輸入框，輸入希望使用的字體名稱。此時，也可以利用彈出式菜單，選擇瀏覽命令Browse，利用瀏覽器選擇字體。如果Windows操作系統(tǒng)支持顯示和打印中文，ADAMS/View也可以顯示中文。3)在PostscriptFont文本選擇框，選擇打印文本的字體。4)選擇0K。保存和重新設(shè)置

ADAMS／View提供了保存當(dāng)前的屏幕顯示設(shè)置和其他任何設(shè)置的功能，以便以后使用用戶定義的風(fēng)格。也可以在建模過程中放棄當(dāng)前新的屏幕設(shè)置和其他設(shè)置，返回到啟動時的設(shè)置狀態(tài)。ADAMS／View將設(shè)置要求保存在ADAMS／View啟動目錄的aviewBS—cmd文件中。在啟動ADAMS／View程序時，程序首先到啟動目錄讀取aviewBS.md文件，如果aviewBs.cmd存在并成功讀取，ADAMS/View將不再使用模型數(shù)據(jù)庫中的各種設(shè)置.保存和重新設(shè)置

在Settings菜單，選擇saveSettings命令，可以保存當(dāng)前的設(shè)置。如果要放棄當(dāng)前新的設(shè)置，返回到啟動時的設(shè)置狀態(tài)?？梢栽赟ettings菜單，選擇RestoreSettings命令。幫助信息

在建模過程中獲得幫助信息的方法主要有：(1)在Help菜單中，選擇TipsOn/Off命令，可以打開或關(guān)閉顯示工具標(biāo)簽。工具標(biāo)簽是一個文本框，它可以顯示光標(biāo)所指的工具和命令的簡單信息。(2)在線ADAMS程序用戶手冊，可以通過Help菜單查看用戶手冊。(3)隨機的ADAMS用戶手冊在ADAMS的安裝目錄中，有一個名為pdtdocs的子目錄，在該目錄中保存有ADAMS所有程序模塊的PDF格式用戶手冊，可以直接到該目錄中打開顯示有關(guān)用戶手冊。(4)在命令窗口，選擇Help按鈕，獲得所選命令的使用說明。

第五章結(jié)束第六章虛擬樣機幾何建模

與參數(shù)化

主要內(nèi)容6.1幾何建?；局R

6.2幾何建模工具和操作6.3簡單樣機幾何建模6.4復(fù)雜機構(gòu)的幾何建模(自學(xué)）6.5構(gòu)件特性修改6.6使用參數(shù)表達(dá)式6.7參數(shù)化點坐標(biāo)6.8關(guān)聯(lián)移動工具6.9使用設(shè)計變量6.10設(shè)計示例幾何體類型

幾何體坐標(biāo)系

幾何體的命名

幾何建模的準(zhǔn)備

參數(shù)化建模

6.1幾何建?；局R

幾何體類型

構(gòu)件是機械系統(tǒng)運動的最小單元,構(gòu)件的形狀、尺寸和特性（剛性）直接影響仿真數(shù)學(xué)模型的參數(shù)，如質(zhì)量、慣性矩等，從而影響仿真的精度。

幾何體類型決定了構(gòu)件的類型，它必須與實際相符，否則會產(chǎn)生較大的仿真誤差。ADAMS／View可以產(chǎn)生4種類型的幾何體：剛性形體、柔性形體、點質(zhì)量和地基形體。幾何體類型的確定在機械系統(tǒng)中，將受力變形較小的形體近似作為剛性構(gòu)件，它有質(zhì)量和慣性矩，且?guī)缀涡螤钤谌魏螘r候都不會發(fā)生變化。將受力變形較大的形體作為柔性構(gòu)件。它有質(zhì)量和慣性矩。點質(zhì)量的體積為零，它僅有質(zhì)量而沒有慣性矩。地基形體沒有質(zhì)量和速度，其自由度為零，在任何時候都保持靜止。地基形體與地面坐標(biāo)系的固連，在默認(rèn)狀態(tài)下，地基形體還是所有構(gòu)件的速度和加速度的慣性參考坐標(biāo)。

幾何體坐標(biāo)系

每一個新產(chǎn)生的幾何體都設(shè)有一個參考坐標(biāo)系，可稱為構(gòu)件局部坐標(biāo)系。幾何體局部坐標(biāo)確定了它在地面坐標(biāo)系中的位置和方向

在仿真分析過程中，幾何體的尺寸和形狀相對于該坐標(biāo)系靜止不變，ADAMS/View用專用的圖標(biāo)表示幾何體的參考坐標(biāo)。當(dāng)關(guān)閉Icon圖標(biāo)后，鼠標(biāo)左鍵點擊幾何體后，將單獨顯示該幾何體的局部坐標(biāo)。幾何體的命名

產(chǎn)生幾何體時，ADAMS／View自動地為幾何體取一個名稱，例如：當(dāng)產(chǎn)生第一個點質(zhì)量時，ADAMS／View命名為POINT_MASS_1；產(chǎn)生第二個點質(zhì)量時，命名為POINT_MASS_2。將各種形狀的剛性形體統(tǒng)一用PART命名。例如：如果首先產(chǎn)生一個矩形形體，ADAMS/View命名為PART_1。接下來，如果再產(chǎn)生一個圓柱形體，將命名為PART_2。取名的規(guī)則是幾何體的類型+序號。用戶可以根據(jù)需要，對構(gòu)件和幾何形體重新命名。

幾何建模的準(zhǔn)備

建議在幾何建模前作以下準(zhǔn)備工作：1)顯示工作柵格平面。ADAMS／View繪制的物體平行于當(dāng)前的工作柵格平面，顯示工作柵格平面有利于繪圖。2)顯示坐標(biāo)窗口，以便可以了解點的坐標(biāo)值。3)確認(rèn)當(dāng)前的單位設(shè)置是否符合要求。4)確定當(dāng)前所繪幾何形體屬于：新的構(gòu)件、向現(xiàn)有構(gòu)件添加的幾何形體、還是加到地基上的幾何形體。參數(shù)化建模

目的：預(yù)先設(shè)置可變參數(shù)，自動地進行一系列的仿真分析，研究一個或多個參數(shù)變化對樣機性能的影響，獲得最危險的操作工況以及最優(yōu)化的設(shè)計結(jié)果。直接利用ADAMS／View提供了參數(shù)化建模和分析功能，可大大地提高樣機建模和分析的效率。參數(shù)化建模方法參數(shù)化建模（ParameterizingModel）是將樣機的建模參數(shù)設(shè)置為可以改變的變量、表達(dá)式和函數(shù)，在分析過程中，只需改變樣機模型中有關(guān)參數(shù)值，程序就可以自動地更新整個樣機模型，獲得新的樣機模型。參數(shù)化建模方法

(1)使用參數(shù)表達(dá)式

參數(shù)化的表達(dá)式是使用最廣泛的一種參數(shù)化方式，在建模過程中，許多要求輸入?yún)?shù)值的場合，都可以使用參數(shù)表達(dá)式。(2)參數(shù)化點坐標(biāo)

在建模過程中，點坐標(biāo)主要用于定位幾何形體、約束點和載荷作用點。將點坐標(biāo)參數(shù)化，可以自動地修改與參數(shù)點有關(guān)聯(lián)的有關(guān)對象。

(3)關(guān)聯(lián)移動

通過指定參考對象和參數(shù)化對象建立關(guān)聯(lián)表達(dá)式，可以方便地改變參數(shù)化對象的位置和方向。(4)使用設(shè)計變量

通過使用設(shè)計變量，可以方便地改變樣機的任何對象。例如：將連桿構(gòu)件的寬度設(shè)置為設(shè)計變量，將彈簧的剛度設(shè)置為設(shè)計變量等。當(dāng)設(shè)計變量值改變時，所有同設(shè)計變量相關(guān)聯(lián)的對象都隨之改變。

6.2幾何建模工具和操作幾何建模工具幾何建模工具集表格編輯器浮動對話框按鈕幾何參數(shù)設(shè)置表ADAMS／View提供了豐富的基本形體建模工具庫，調(diào)用幾何建模工具通常有兩種方法：在主工具箱上的建模工具集選擇工具圖標(biāo)，或通過菜單選擇幾何建模工具命令。

利用ADAMS/View提供的參數(shù)化三維造型工具，可以非常方便地設(shè)計構(gòu)件的幾何形體。

6.3簡單樣機幾何建?；編缀涡误w（Construction）實體幾何形體（Solids）形體操作（BooleansandFeatures）基本幾何形體（Construction）基本幾何形體包括：點、直線、曲線和標(biāo)記坐標(biāo)等。這些基本幾何形狀沒有質(zhì)量，主要用于定義其它的幾何形狀和形體。點和標(biāo)記坐標(biāo)是最常用的幾何建模輔助工具。

依次是繪制點(Point)標(biāo)記坐標(biāo)(CoordinateSystemMarker)直線或折線(Polyline)圓弧(Arc)或圓(Circle)樣條曲線（Spline）幾何建模時，通常設(shè)置三維空間點，確定不同構(gòu)件的連接點和位置，以有利于精確建模。移動點或?qū)c坐標(biāo)進行修改，可以動態(tài)修改樣機的參數(shù)，而保持拓?fù)潢P(guān)系不變。所以，定義點是進行參數(shù)化仿真分析的基礎(chǔ)。點的使用定義點時，需要確定點加到地基上，還是另一個構(gòu)件上。另外，也可指定將點與附近的對象關(guān)聯(lián)。如果構(gòu)件與點關(guān)聯(lián)，當(dāng)關(guān)聯(lián)點位置變化時，這些構(gòu)件的位置將隨之改變。

例如：三鉸構(gòu)件有4個標(biāo)記坐標(biāo)，三個標(biāo)記坐標(biāo)定義構(gòu)件的三個端點，一個標(biāo)記坐標(biāo)定義連桿的質(zhì)心。標(biāo)記坐標(biāo)的使用自定義標(biāo)記坐標(biāo)：對于系統(tǒng)不能自動建立標(biāo)記坐標(biāo)的地方，需要采用標(biāo)記坐標(biāo)工具來定義力的作用位置，定義構(gòu)件的約束位置和方向，定義運動的方向等。自動定義標(biāo)記坐標(biāo)：ADAMS/View自動在所有實體的質(zhì)心和幾何熱點設(shè)置標(biāo)記坐標(biāo)，用于定義構(gòu)件在空間的位置。也自動為約束構(gòu)件創(chuàng)建標(biāo)記坐標(biāo)，定義構(gòu)件的約束位置和方向。標(biāo)記坐標(biāo)是一個樣機構(gòu)件或地基上的局部坐標(biāo)系，具有位置和方向。繪制基本幾何形體的一般步驟

上機練習(xí)

自學(xué)6.4復(fù)雜機構(gòu)的幾何建模幾何建模時，ADAMS/View能自動計算出構(gòu)件的體積和質(zhì)心位置坐標(biāo)，并根據(jù)體積和材料密度自動計算出構(gòu)件的質(zhì)量和相對于質(zhì)心坐標(biāo)的轉(zhuǎn)動慣量和慣性積。當(dāng)修改質(zhì)心位置時，系統(tǒng)將給出警告—不能自動計算相對于質(zhì)心坐標(biāo)的轉(zhuǎn)動慣量和慣性積。

精確建模時，一般不需要修改構(gòu)件的質(zhì)量和相對于質(zhì)心坐標(biāo)的轉(zhuǎn)動慣量和慣性積，可獲得滿意的仿真結(jié)果。初步設(shè)計時，需修改構(gòu)件特性，來獲得滿意的仿真結(jié)果。6.5構(gòu)件特性修改構(gòu)件特性直接影響機構(gòu)樣機運動和動力仿真的結(jié)果。仿真分析時，構(gòu)件特性包括：幾何形狀、質(zhì)量、轉(zhuǎn)動慣量和慣性積，初始速度，初始位置和方向等。

注意：不能將構(gòu)件的質(zhì)量設(shè)置為零，零質(zhì)量的可移動構(gòu)件將會導(dǎo)致分析失敗，因為根據(jù)牛頓定律：“a＝F／m，零質(zhì)量將會導(dǎo)致無窮大的加速度。

6.5.1修改構(gòu)件質(zhì)量、轉(zhuǎn)動慣量和慣性積

6．5．2修改初始速度、初始位置和方向

幾何建模時，ADAMS／View根據(jù)相鄰構(gòu)件的情況，自動計算構(gòu)件的初始位置、方向和初始速度。用戶選擇PositionIcs和VelocityIcs按鈕可以改變初始設(shè)定。

這里定義的初始速度為構(gòu)件質(zhì)心的速度，初始角速度為相對于質(zhì)心標(biāo)記坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)速度。初始速度和角速度設(shè)置包括3項內(nèi)容：參考坐標(biāo)、速度值和方向。在構(gòu)件特件修改對話框中選擇PositionIcs按鈕，將顯示初始位置和方向設(shè)置對話框。改變初始設(shè)定

6．5．3設(shè)置材料ADAMS／View設(shè)有常用材料特性數(shù)據(jù)庫，其中包括材料的摩擦系數(shù)、泊松比、密度等：在默認(rèn)狀態(tài)下，構(gòu)件材料設(shè)置為鋼材。用戶可以在材料庫選擇其它材料，也可以自行輸入。

ADAMS／View利用公式G＝0.5E/(1+μ)計算構(gòu)件的切變模量G。6．5．4使用特性修改對話框工具圖標(biāo)在構(gòu)件特性修改對話框中還安置了4個工具圖標(biāo)，選擇這些工具圖標(biāo)依次可以產(chǎn)生構(gòu)件的注釋、移動和旋轉(zhuǎn)構(gòu)件、產(chǎn)生構(gòu)件有關(guān)分量的測量和定義有些運動副中的摩擦力。如果選擇其中一圖標(biāo)，將彈出對應(yīng)的對話框6．5．小結(jié)

6.5.1修改構(gòu)件質(zhì)量、轉(zhuǎn)動慣量和慣性積

6.5.2修改初始速度、初始位置和方向6.5.3設(shè)置材料6.5.4使用特性修改對話框工具圖標(biāo)

ADAMS／View中的絕大多數(shù)模型對象（例如：構(gòu)件特性、力、運動、變量、傳感器、測量等的定義）都可以用常數(shù)或表達(dá)式兩種方式來表示，例如：用表達(dá)式(3*.model_1.part_1.mass)表示構(gòu)件2的質(zhì)量,如果part_1構(gòu)件的質(zhì)量發(fā)生變化，構(gòu)件2的質(zhì)量也隨之變化。其中.model_1.part_1.mass是引用樣機中的參數(shù)，每當(dāng)引用數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，ADAMS自動計算并更新表達(dá)式的值。

這種用表達(dá)式定義樣機模型的參數(shù)，保證所有樣機參數(shù)隨某些主要參數(shù)變化而自動變化的過程，稱為樣機模型的參數(shù)化。

6.6使用參數(shù)表達(dá)式

表達(dá)式必須置于前后兩個圓括號之中，可以包括：1)常數(shù)。2)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)學(xué)運算符。3)ADAMS／View定義的設(shè)計過程函數(shù)。4)樣機模型中的其他對象，例如：part_1構(gòu)件的質(zhì)量（model_1.part_1.mass），

ADAMS／View的變量對象等。

6.6.1表達(dá)式語法

通常在建模期間構(gòu)造表達(dá)式，當(dāng)ADAMS／View讀入時，它會立即檢查表達(dá)式的語法，求表達(dá)式的值，并儲存結(jié)果在數(shù)據(jù)庫中或只儲存表達(dá)式。

設(shè)計過程函數(shù)(Design—timefunctions)用于表達(dá)式中構(gòu)造參數(shù)化的樣機模型，以便進行設(shè)計研究、優(yōu)化和試驗研究。

ADAMS／View僅在樣機的建模設(shè)計階段才計算設(shè)計過程函數(shù)的值。除優(yōu)化和設(shè)計研究以外，設(shè)計過程函數(shù)的值在仿真分析過程中是不變化的。設(shè)計過程函數(shù)它們可分為兩大類：一類是ADAMS／View程序提供的系統(tǒng)函數(shù)，另一類是用戶自定義的函數(shù)。6.6.2設(shè)計過程函數(shù)

ADAMS／View提供了二百多個設(shè)計過程函數(shù)，在函數(shù)構(gòu)造對話框中可以列出所有系統(tǒng)支持的函數(shù)。系統(tǒng)提供的設(shè)計過程函數(shù)包括8大類：系統(tǒng)函數(shù)

附錄A列出了所有系統(tǒng)提供的設(shè)計過程函數(shù)。數(shù)學(xué)函數(shù)(MathFunctions)、位置和方向函數(shù)(Location／0rientation)、模型函數(shù)(ModelingFunctions)、數(shù)組和矩陣函數(shù)(Matrix／ArrayFunctions)、字符串函數(shù)(StringFunctions)、數(shù)據(jù)庫函數(shù)(DatabaseFunctions)、其他函數(shù)(MiscellaneousFunctions)等。

用戶可以自定義兩種函數(shù)：解釋函數(shù)和編譯函數(shù)。解釋函數(shù)在ADAMS的命令窗口產(chǎn)生。產(chǎn)生解釋函數(shù)時，必須詳細(xì)說明函數(shù)的語句和參數(shù)名稱。例如：自定義函數(shù)functioncreatefunction_name=MID_PT＆text_of_expression=“LOC_ALONG_LINE(P1,P2,DM(P1,P2)/2)”&argument_names=“P1”,“P2”＆type=location_orientation在此解釋函數(shù)中，P1和P2是函數(shù)MID_PT的自變量參數(shù)。使用解釋函數(shù)時，ADAMS將用戶的參數(shù)代入對應(yīng)的參數(shù)名稱所在的函數(shù)語句中。例如：用marker_l和marker_2定義標(biāo)記marker_3的位置（在連線的中點）。markercreatemarker_name=marker_3location=(MID_PT(marker_1,marker_2))

編譯函數(shù)用戶自定義的編譯函數(shù)可以用C或Fortran語言編寫，然后通過編譯同ADAMS/View連接。編譯后的函數(shù)可以在ADAMS/View的表達(dá)式中使用。

表達(dá)式可以直接在有關(guān)參數(shù)的文本輸入框中輸入，也可以利用ADAMS提供的函數(shù)構(gòu)造對話框輸入。函數(shù)構(gòu)造對話框是一個非常方便的函數(shù)生成器，它提供了許多與生成函數(shù)有關(guān)的工具，幫助用戶構(gòu)造函數(shù)，產(chǎn)生和修改測量。利用函數(shù)構(gòu)造對話框輸入表達(dá)式，首先要進入函數(shù)構(gòu)造對話框，然后根據(jù)提示進行對話框的操作。6.6.3表達(dá)式生成與刪除

如果要刪除表達(dá)式，可以采用以下兩種方法之一：1)在表達(dá)式的文本輸入框中，將表達(dá)式修改為常數(shù)。2）在表達(dá)式的文本輸入框中，顯示彈出式菜單，選擇

Parameterize項，再選擇Unparameterize命令。

l

方法一：1)置鼠標(biāo)在文本輸入框，按鼠標(biāo)右鍵，顯示彈出式菜單。2)在彈出式菜單中選擇Parameterize項，再選擇

ExpressionBuilder命令，顯示函數(shù)構(gòu)造對話框。l

方法二：

在Bulld菜單，選擇Function項，再選擇New項，顯示構(gòu)造函數(shù)對話框。l

方法

三：

在Build菜單，選擇Measure項，在下一層菜單中選擇Computed，再選擇New，可以顯示構(gòu)造函數(shù)對話框。

進入函數(shù)構(gòu)造對話框構(gòu)造函數(shù)對話框的操作

為了保持樣機幾何形體隨特殊點變化而拓?fù)潢P(guān)系不變，從而獲得修改后的樣機模型，最簡單的方法是對特殊點進行參數(shù)化處理。首先，根據(jù)樣機幾何結(jié)構(gòu)的特點，設(shè)置若干點，這些點定義了一些特殊的位置，是構(gòu)造其它幾何形體的基準(zhǔn)點。然后利用這些點產(chǎn)生一些新的構(gòu)件，或者將已有的構(gòu)件同新建立的點關(guān)聯(lián)。當(dāng)這些特殊點的位置改變時，與其相關(guān)聯(lián)的幾何形體也將自動更新。因此，參數(shù)化點坐標(biāo)，則可以在一定程度上實現(xiàn)樣機幾何形體的參數(shù)化建模。如果要刪除點的參數(shù)化表達(dá)式，可以在表格編輯器中將點坐標(biāo)設(shè)置為常數(shù)。

6.7參數(shù)化點坐標(biāo)

1)在幾何建模工具集中選取繪制工具圖標(biāo)，設(shè)置點2)在Tools菜單，選擇TableEditor命令，顯示表格編輯器

對話框。3)在表格編輯器的底部選擇對象類型Points。4)選擇需要參數(shù)化處理的點。5)在坐標(biāo)值輸入欄，輸入?yún)?shù)化的表達(dá)式?；蛘呃煤瘮?shù)構(gòu)造對話框構(gòu)造參數(shù)化表達(dá)式。6)重復(fù)步驟4)和5)參數(shù)化其它點坐標(biāo)。7)選擇OK按鈕，完成點的參數(shù)化處理。點坐標(biāo)的參數(shù)化處理

關(guān)聯(lián)移動工具是控制對象位置和方向的參數(shù)化工具，它的作用是建立主對象和副對象之間的關(guān)聯(lián)，使副對象的位置和方向隨著主對象位置和方向的變化而變化，保持它們的相對位置和方位不變，從而獲得參數(shù)化的樣機模型。這種方法建立參數(shù)化樣機，不需要建立復(fù)雜的表達(dá)式，操作簡單。ADAMS/View提供2種關(guān)聯(lián)移動工具，f(x)和f(θ)。

f(x)控制仿真對象的位置

而f(θ)控制仿真對象的方向。

調(diào)用關(guān)聯(lián)移動工具的途徑是：6.8關(guān)聯(lián)移動工具在主工具箱的移動工具集中，選擇f(x)或f(θ)工具

利用f(x)工具可以將正在建模的對象同一個點或一個坐標(biāo)系標(biāo)記建立關(guān)聯(lián)。有兩種關(guān)聯(lián)方式建立關(guān)聯(lián)：6．8．1使用f(x)工具

一是破壞原先的對象位置關(guān)系，強制性地將對象約束在某一點或坐標(biāo)標(biāo)記上。施加關(guān)聯(lián)施加關(guān)聯(lián)二是保持原先的相對位置不變。

在移動工具集選擇f(x)工具后，在主工具箱出現(xiàn)Location選擇欄，選擇Collapse（第一種關(guān)聯(lián)方式）或選擇maintain（第二種關(guān)聯(lián)方式）。然后根據(jù)提示依次選擇需要參數(shù)化的對象和定位對象(pointorMarker)。ADAMS／View移動參數(shù)化對象到鎖定點或坐標(biāo)標(biāo)記所在位置，并自動為該對象的坐標(biāo)設(shè)置一個表達(dá)式，例如，(LOC_RELATIVE_TO({0.0,200.0,0.0},.model_1.Ground.POINT_1))，完成對象同鎖定點或坐標(biāo)標(biāo)記相關(guān)聯(lián)。以后，如果鎖定點或坐標(biāo)標(biāo)記的位置發(fā)生變化，與之關(guān)聯(lián)對象的位置也隨之變化?？梢孕薷膮?shù)化對象的表達(dá)式，使其位置相對鎖定點按表達(dá)式的計算結(jié)果變化。關(guān)聯(lián)操作及其結(jié)果

利用f(θ)工具可以將坐標(biāo)系標(biāo)記、約束或力等對象的方向同一個坐標(biāo)系標(biāo)記相關(guān)聯(lián)。從而控制對象的方向隨鎖定標(biāo)記變化。f(θ)工具提供了三種類型的方向關(guān)聯(lián)方式：6．8．2*使用f(θ)工具

(1)SameAs方式(2)ToAxis方式(3)To2Axis方式

(1)SameAs方式類似于f(x)工具的使用方法，該方式保持對象的方向同坐標(biāo)系標(biāo)記一致，或者保持一定的角度差值。選項Collapse和Maintain的作用同f(x)工具中的相同，區(qū)別在于前者對象的角度將隨鎖定標(biāo)記變化，而后者保持原先的方向。SameAs方式(2)ToAxis方式僅控制對象的一個軸同坐標(biāo)系標(biāo)記一致。

ADAMS/View自動按對象的控制軸與坐標(biāo)系標(biāo)記對應(yīng)軸的角度差旋轉(zhuǎn)對象，使對象的控制軸方向同坐標(biāo)系標(biāo)記的方向一致，同時，自動產(chǎn)生一個表達(dá)式，表示控制軸與坐標(biāo)系標(biāo)記的關(guān)聯(lián)關(guān)系。如果以后旋轉(zhuǎn)標(biāo)記，關(guān)聯(lián)的對象也自動旋轉(zhuǎn)，保持對象的控制軸與坐標(biāo)標(biāo)記的方向—致。

在利用標(biāo)記定義運動副和力的方向時，ToAxis方式非常有用。例如，可以使用ToAxis方式重新定義旋轉(zhuǎn)運動副的旋轉(zhuǎn)軸方向。由于ToAxis方式僅控制對象的一個軸，ADAMS／View將在環(huán)繞控制軸的任意方向放置對象。ToAxis方式

To2Axis方式控制對象的兩個軸分別同一個坐標(biāo)系標(biāo)記的兩個坐標(biāo)軸一致。

ADAMS/View旋轉(zhuǎn)對象，首先使第一個控制軸的方向同指定坐標(biāo)系標(biāo)記的方向一致，然后再盡可能的使第二個控制軸的方向同指定坐標(biāo)系標(biāo)記的方向一致。ADAMS/View也產(chǎn)生一個表達(dá)式，用以關(guān)聯(lián)控制軸與坐標(biāo)系標(biāo)記。如果以后坐標(biāo)系標(biāo)記發(fā)生轉(zhuǎn)動,關(guān)聯(lián)的對象也自動旋轉(zhuǎn)，保持對象控制軸與坐標(biāo)標(biāo)記的方向一致。

由于第3個軸必定垂直于其它兩個軸，同時第3個軸的正方向可以由右手規(guī)則確定，因此，To2Axis方式可以完全確定對象的方向。To2Axis方式

將標(biāo)記、約束或力的某一個軸同一個點或坐標(biāo)系標(biāo)記關(guān)聯(lián)的方法：

ToAxis方式關(guān)聯(lián)操作

1)在運動工具集或?qū)υ捒?，選擇f(θ)工具。2)選擇ToAxis方式。3)選擇要控制方向的對象，例如：標(biāo)記、約束或力。4)選擇對象的控制軸(x、y或z軸)。5)選擇鎖定坐標(biāo)軸方向的坐標(biāo)系標(biāo)記。

將標(biāo)記、約束或力的兩個軸同一個點或坐標(biāo)系標(biāo)記關(guān)聯(lián)的方法：

To2Axis方式關(guān)聯(lián)操作

1)在運動工具集或?qū)υ捒?，選擇f(θ)工具。2)選擇To2Axis方式。3)選擇要控制方向的對象，例如：標(biāo)記、約束或力。4)選擇對象的第一個控制軸(x、y或z軸)。5)選擇鎖定第一個控制軸方向的坐標(biāo)系標(biāo)記。6)選擇對象的第二個控制軸(x、y或z軸)。7)選擇鎖定第二個控制軸方向的坐標(biāo)系標(biāo)記。

如果在樣機模型中有3個圓柱體，而且希望這3個圓柱體具有相同的長度，則可以定義一個名為cyl_lengh的設(shè)計變量，然后令所有圓柱體的長度等于設(shè)計變量cyl_1ength。以后，如果要改變圓柱體的長度值，只需改變設(shè)計變量cyl_1ength，所有圓柱體的長度也隨之改變。

設(shè)計變量可以用于儲存數(shù)據(jù)或表達(dá)式，提供了一種簡單明了的管理關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)的方法，將設(shè)計參數(shù)列表，可以非常方便地觀察和修改參數(shù)值?？梢宰鳛閰?shù)化分析過程中的變量，令設(shè)計變量在一定范圍內(nèi)變化，可自動地進行一系列的分析，完成設(shè)計研究、試驗設(shè)計和優(yōu)化分析。6.9使用設(shè)計變量

有兩種產(chǎn)生設(shè)計變量的方法：1.使用產(chǎn)生設(shè)計變量對話框2.使用彈出式菜單中的CreateDesignVariable命令。6．9．1產(chǎn)生設(shè)計變量

1使用對話框產(chǎn)生設(shè)計變量

2)輸入設(shè)計變量名稱。3)變量類型：實數(shù)、整數(shù)、字符串和對象。在Units欄選擇變量的單位。4)輸入變量的標(biāo)準(zhǔn)值。如果希望用較復(fù)雜的函數(shù)表達(dá)式設(shè)置變量的標(biāo)準(zhǔn)值，可以使用構(gòu)造函數(shù)對話框。5)如果設(shè)計變量用于設(shè)計研究、試驗設(shè)計或優(yōu)化分析，需要給定設(shè)計變量的變化范圍。6)選擇OK按鈕，產(chǎn)生設(shè)計變量。

1)在Build菜單，選擇DesignVariable項，再選擇New命令。

產(chǎn)生設(shè)計變量對話框不能將設(shè)計變量輸入到正在建模的樣機中。因此，產(chǎn)生設(shè)計變量以后，在需要設(shè)置設(shè)計變量的文本輸入框中引用設(shè)計變量。引用的方法是：在文本輸入框用鼠標(biāo)右鍵顯示彈出式菜單，選擇ReferenceDesignVariable命令，顯示數(shù)據(jù)庫瀏覽器，從中選擇要引用的設(shè)計變量，然后選擇OK按鈕。ADAMS/View自動將選擇的設(shè)計變量以表達(dá)式的形式插入文本輸入框，例如：(.model_1.DV_6)。當(dāng)然，也可以直接按表達(dá)式的形式輸入文本框。

引用設(shè)計變量

使用彈出式菜單產(chǎn)生設(shè)計變量時，ADAMS/View采用文本輸入框中的當(dāng)前值，作為設(shè)計變量的標(biāo)準(zhǔn)值。操作方法如下：1)顯示希望輸入設(shè)計變量的文本輸入框。2)在文本輸入框上單擊鼠標(biāo)右鍵顯示彈出式菜單。

3)在彈出式菜單中，選擇Parameterize項，再選擇產(chǎn)生設(shè)計變量命令CreateDesignVariable。ADAMS/View按默認(rèn)的名稱和標(biāo)準(zhǔn)值，產(chǎn)生一個新的設(shè)計變量，并以表達(dá)式的形式插入文本輸入框，例如：(.model_1.DV_6)。

4）根據(jù)需要產(chǎn)生或修改對象。2使用彈出式菜單產(chǎn)生設(shè)計變量

使用彈出式菜單中的CreateDesignvariable命令，可以產(chǎn)生設(shè)計變量，并且將設(shè)計變量輸入到顯示彈出式菜單的文本輸入框中。此時，所產(chǎn)生的設(shè)計變量使用默認(rèn)值，需要用修改設(shè)計變量的方法改變設(shè)計變量的類型或名稱。有兩種修改設(shè)計變量的方法：一種是使用修改設(shè)計變量對話框，另一種是使用表格編輯器。

6．9．2修改設(shè)計變量

1)在Build菜單，選擇DesignVariable項，再選擇Modify命令，顯示數(shù)據(jù)庫瀏覽器。2)選擇要修改的設(shè)計參數(shù)，然后選擇0K按鈕，顯示修改設(shè)計變量對話框，并顯示所選擇設(shè)計變量的當(dāng)前特性。3)根據(jù)需要修改設(shè)計變量的有關(guān)特性。4)選擇OK按鈕，完成修改。如果在修改過程中，修改了設(shè)計變量的值，ADAMS／View將立即更新所有引用設(shè)計變量的對象的有關(guān)參數(shù)值。1．使用修改設(shè)計變量對話框

1)在Too1s菜單，選擇TableEditor命令，顯示表格編輯器窗口。2)在表格編輯器窗口底部的類型選擇區(qū)，選擇Variable選項，顯示樣機模型中所有的設(shè)計變量，關(guān)于表格編輯器的操作可以參見9．3節(jié)。3)根據(jù)需要修改設(shè)計變量的有關(guān)參數(shù)。4)選擇0K按鈕，完成修改。在默認(rèn)條件下，ADAMS/View僅顯示樣機模型中的實數(shù)變量，如果要顯示其他變量和參數(shù)，可以使用Filters按鈕，選擇和設(shè)置表格編輯器顯示的標(biāo)題。2．使用表格編輯器6.10設(shè)計示例(上機作業(yè)）厚度t＝50mm，質(zhì)量Q＝65kg，慣性矩Ixx＝0.132kg·m2，Iyy＝6．80kg·m2：Izz＝6．91kg·m2，滑塊3長度L＝400mm，高度h＝300mm，厚度t＝300mm，材料為黃銅。

建立曲柄滑塊機構(gòu)樣機模型.已知：圓盤1的半徑R＝350mm，厚度t＝100mm，材料密度為7.8×10-3kg／cm3；連桿2長度L=1100mm，寬度b＝150mm，第六章結(jié)束第七章約束機構(gòu)與施加載荷

7．1概述

7．2約束類型與約束工具

7．3施加約束的方法和基本步驟

7．4定義機構(gòu)的運動7．5*高副約束與凸輪機構(gòu)7．6力約束與施加載荷7．7*柔性連接7．8*接觸力7．9運動和力的表達(dá)式7．10約束機構(gòu)的技巧7．11施加約束和力示例7．1概述

為了獲得正確的虛擬樣機分析模型，首先需要將構(gòu)件的幾何模型正確地裝配起來，然后施加運動和載荷，才能進行運動學(xué)和動力學(xué)問題的求解。

約束機構(gòu)是將構(gòu)件放置在正確的幾何位置，通過各種約束工具連接起來，組成一個給定自由度的機械系統(tǒng)。為了形成逼真的仿真系統(tǒng)，虛擬樣機構(gòu)件之間需要采用多種形式的連接。ADAMS／View提供多種約束工具。機構(gòu)構(gòu)件的放置對于平面機構(gòu)，所有構(gòu)件繪制在同一平面上，如GlobalXY、GlobalXZ，建模時利用基本構(gòu)件上可以自動識別的標(biāo)記坐標(biāo)精確定位構(gòu)件的連接位置，用約束工具依次將繪制的構(gòu)件連接起來，形成虛擬樣機幾何模型。對于空間機構(gòu)，構(gòu)件需要繪制在不同的平面上，利用改變Grid平面（工作平面）繪制基本構(gòu)件，用約束工具依次將繪制的構(gòu)件連接起來，形成虛擬樣機幾何模型。另一種建模裝配方法是通過事先設(shè)置若干三維空間的點，確定不同構(gòu)件的連接點和位置，然后，繪制構(gòu)件。這時構(gòu)件與那些點自動建立關(guān)聯(lián)，移動點的位置可以改變構(gòu)件的形狀、位置和尺寸。

7．2約束類型與約束工具

根據(jù)ADAMS／View提供的約束建模的工具不同，約束可分為以下4種類型：1)常用理想運動副(Joints)約束2)基本約束（JointPrimitives）3)接觸(Contacts)約束（7.5,7.8)4)運動約束(MotionGenerators)(7.4)

1)常用理想運動副(Joints)約束

l2種常用理想運動副工具，每一種工具定義了一種約束模型，如表7—1所示。通過這些運動副，可以快速地將兩個構(gòu)件連接起來形成指定自由度的連接。被連接的構(gòu)件可以是剛體構(gòu)件、柔性構(gòu)件或者是點質(zhì)量。在施加運動副的過程中，提示要求依次選擇被連接構(gòu)件A和構(gòu)件B，ADAMS／View將在構(gòu)件A、B上分別設(shè)置坐標(biāo)標(biāo)記I、J，它們的位置和方向必須與約束模型的要求一致。表中的圖例清楚地反映了約束模型的標(biāo)記坐標(biāo)的位置和方向。1.Revolute和TranslationalJoints2

1.

CylindricalandSphericalJoints3.4.ConstantVelocityJointsandScrewJoints

5.Constant-VelocityJoints6.ScrewJointsHookeJointandUniversalJoints

8.UniversalJoint7.HookeJoint齒輪副

齒輪副建立三個構(gòu)件與兩個運動副（Joints）之間的運動關(guān)系，在連接支架（Carrier）上設(shè)置一個坐標(biāo)標(biāo)記，稱為速度標(biāo)記，速度標(biāo)記到兩個連接點的距離決定了齒輪的傳動比，速度標(biāo)記的z軸定義了齒輪嚙合點的速度和嚙合力的方向。

關(guān)聯(lián)副

運用關(guān)聯(lián)副，可以將2個或3個運動副的運動關(guān)聯(lián)起來。對于帶輪連接、鏈輪連接和滑輪仿真等均可以使用關(guān)聯(lián)副。用戶可以使用多個關(guān)聯(lián)副將許多運動副相互聯(lián)系起來，組成一個復(fù)雜的帶輪系統(tǒng)。

2)基本約束（JointPrimitives）

ADAMS／View提供了5種常用的基本約束工具，如表7—2所示。用戶可以靈活應(yīng)用這些約束工具，組成不同的約束。例如：可以采用不同的約束組合自定義一些新的運動副，或者組合不同的運動副，以構(gòu)成更復(fù)雜的運動約束。InlineandInplane約束工具說明示例Inline約束構(gòu)件1的連接點，只能沿著構(gòu)件2連接點標(biāo)記坐標(biāo)的Z軸運動。限制了構(gòu)件1沿構(gòu)件2的X、Y軸方向的移動自由度。Inplane約束構(gòu)件1的連接點只能在構(gòu)件2的平面上運動。構(gòu)件1的連接點必須在構(gòu)件2標(biāo)記坐標(biāo)的XY平面上。限制了構(gòu)件1沿構(gòu)件2的Z軸方向的自由度。Orientation約束構(gòu)件1和構(gòu)件2的坐標(biāo)方向保持相同，約束了兩個構(gòu)件之間的相對轉(zhuǎn)動自由度。Parallelaxes約束構(gòu)件1的Z軸始終平行于構(gòu)件2的Z軸，即：構(gòu)件1只能繞構(gòu)件2的一個軸旋轉(zhuǎn)。Perpendicularaxes約束構(gòu)件1的Z軸始終垂直于構(gòu)件2的Z軸，即：構(gòu)件1只能繞構(gòu)件2的二個軸旋轉(zhuǎn)。Orientation,ParalleaxesandPerpendicularaxes7．3施加約束的方法和基本步驟

1)點擊合適的連接工具，彈出對應(yīng)的連接設(shè)置對話框.2)在設(shè)置對話框中選擇連接構(gòu)件的方法3)根據(jù)屏幕底部狀態(tài)欄的提示，依次選擇相互連接的構(gòu)件1、構(gòu)件2、連接位置和方向等。4)確定連接點的位置。5)如果選擇了采用特征方向，用鼠標(biāo)環(huán)繞對象移動，當(dāng)顯示合適的方向箭頭時，按鼠標(biāo)左鍵，完成指定約束設(shè)置。產(chǎn)生運動副時，ADAMS／View自動為運動副設(shè)置一個名稱，運動副取名為“JOINT_”+“序號”，例如：JOINT_1.

7．4定義機構(gòu)的運動機構(gòu)的運動約束是以構(gòu)件的連接約束為基礎(chǔ)的。它是對連接約束后機構(gòu)自由度的進一步的約束，使機構(gòu)遵循一定的規(guī)律進行運動。因此，一般先定義連接約束，后增加運動約束。運動約束的類型必須與連接約束的類型一致，且運動是相對的，也就是說，運動構(gòu)件的方向與施加連接約束時的選擇構(gòu)件順序有關(guān)。

7．4．1運動的類型和定義值7．4．2約束連接運動

7．4．3修改運動副及其運動

7．4．4約束點的運動

7．4．1運動的類型和定義值

ADAMS／View提供兩種類型的運動定義模型：(1)連接運動(JointMotion）連接運動定義鉸接副、棱柱副和圓柱副中的移動和轉(zhuǎn)動，每一個連接運動約束了一個自由度。對于移動，約束構(gòu)件l沿構(gòu)件2的Z軸的移動。對于轉(zhuǎn)動，約束構(gòu)件1按右手規(guī)則繞構(gòu)件2的Z軸旋轉(zhuǎn)，要求構(gòu)件1的Z軸必須始終同構(gòu)件2的Z軸保持平行。(2)點運動(PointMotion)點運動定義兩點之間的運動規(guī)律，它可以應(yīng)用于任何典型的運動副，例如：圓柱副、球形副等等。通過定義點運動，可以在不增加額外約束或構(gòu)件的情況下，構(gòu)造復(fù)雜的運動。

7．4．2約束連接運動

約束連接運動的方法如下：1)點擊工具圖標(biāo)2)定義運動參數(shù)3)按提示選擇要定義運動的運動副，完成連接運動設(shè)置。

移動運動參數(shù)設(shè)置定義運動參數(shù)

運動是與時間有關(guān)的位移、速度和加速度。在默認(rèn)狀態(tài)下，運動的速度定義為常數(shù)，用戶可以通過以下3種方法自定義運動值：1)在設(shè)置欄，輸入速度值。

默認(rèn)值：旋轉(zhuǎn)運動為30°／s，移動運動為10mm／s。2)使用函數(shù)表達(dá)式3)輸入自編子程序若用函數(shù)表達(dá)式或自編子程序表示運動，將鼠標(biāo)放在speed輸入欄，按鼠標(biāo)右鍵，從彈出的菜單中選擇Parameterize項，再選擇ExpressionBuilder命令，此時顯示函數(shù)輸入對話框，利用函數(shù)輸入對話框可以輸入各種函數(shù)。

7．4．3修改運動副及其運動

方法一

右擊鼠標(biāo)顯示彈出式菜單，選擇有關(guān)運動副，再選擇Modify命令，可以顯示修改運動副對話框。方法二在Edit菜單，選擇Modlfy命令，顯示數(shù)據(jù)庫瀏覽器，然后選擇有關(guān)運動副。顯示常用運動副的修改對話框圖7-5修改運動副對話框修改連接運動修改連接運動1)在Joint欄，修改約束運動的運動副，此時運動類型JointType也隨運動副的改變而變化。2)在Direction欄，修改約束的運動方向3)在Type欄，選擇定義運動參數(shù)的類型。有位移，速度和加速度可供選擇。4)在F(time)欄，輸入運動函數(shù)。圖7-6修改連接運動對話框默認(rèn)狀態(tài)下，位移是時間的函數(shù)，如30d*time;速度是常數(shù)。如果選擇速度為運動值，將出現(xiàn)DisplacementIc欄，用于輸入相對運動的初始位移；如果選擇加速度為運動值，則又增加VelocityIc欄，供用戶輸入初始速度。運動仿真過程中，系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定值計算構(gòu)件的相對位置。7．4．4約束點的運動

約束點運動和約束連接運動的比較：

約束連接運動是在兩個具有連接約束的構(gòu)件之間確定它們的相對運動。約束點的運動則可以在兩個沒有連接約束的構(gòu)件之間定義它們的相對運動。有兩種類型的點運動，單點運動和一般點運動。單點運動指定兩個構(gòu)件沿著一個軸移動或轉(zhuǎn)動，在默認(rèn)條件下為z軸。它也可以應(yīng)用于兩個具有連接約束的構(gòu)件上，此時的作用與約束連接運動的功能相同。一般點運動具有很大的靈活性，可以指定兩個構(gòu)件在空間分別沿著3個軸的移動或繞3個軸的轉(zhuǎn)動，以及它們的任意組合。

約束點運動的方法與約束連接運動的基本相同。7．5高副約束與凸輪機構(gòu)

ADAMS／View提供了兩種高副約束：點-線(Point-Curve)約束和平面曲線(2Dcurvecurve)約束。利用點-線(Point-Curve)約束，可以建立銷-槽機構(gòu)（pin-inslotmechanism）和簡單的凸輪機構(gòu)（camfollowermechanism）。

7．6力約束與施加載荷力約束是構(gòu)件之間力的作用關(guān)系，它可能是定值，也可能是時變的；可能是運動的函數(shù)，也可能是構(gòu)件變形的函數(shù)。應(yīng)用力約束可以構(gòu)建構(gòu)件之間的相互作用模型，如與變形無關(guān)的作用力、柔性連接和接觸力等。根據(jù)力的計算方法和作用方式不同，ADAMS／View將力分為4種類型：作用力(AppliedForces)、柔性連接力(FlexibleConnections)、特殊力(SpecialForces)和接觸力(ContactForces)。

施加載荷是對構(gòu)件施加作用力。

作用力作用力有5種不同的作用方式：1）單方向作用力2）單方向作用力矩3）力矢量（用3個坐標(biāo)方向分量表示的作用力）4）力矩矢量（3個轉(zhuǎn)動方向的作用力矩）5）組合矢量(3個力的分量，3個力矩的分量)。當(dāng)作用力約束中一構(gòu)件是地基時，反作用力作用在地基上，對樣機沒有影響；作用力可作為機器的動力輸入或工作阻力柔性連接

柔性連接是按照某一力學(xué)模型計算作用力和反作用力，分別作用于兩個連接的構(gòu)件上，模擬兩構(gòu)件的相互作用。與幾何約束不同的是，柔性連接不是剛性的，不會絕對限制構(gòu)件的任何運動，因而它不會影響機構(gòu)的自由度。

系統(tǒng)提供了五種力學(xué)模型供用戶選擇，它們分別是：軸套（bushings）拉壓彈簧阻尼器(translationalspring-dampers)扭轉(zhuǎn)彈簧阻尼器(torsionalspring-dampers)無質(zhì)量梁(massless-beams)力場(forcefield)特殊力（SpecialForces）在默認(rèn)狀態(tài)下，ADAMS/View設(shè)置大小為1G向下(一Y方向)的重力加速度，然后根據(jù)設(shè)置的重力加速度，對所有構(gòu)件自動施加一個重力。如果要重新設(shè)置重力加速度，可選擇圖標(biāo)，顯示重力設(shè)置對話框進行修改，可以施加或取消重力。

輪胎與路面的作用力流體作用力重力分布力特殊力（SpecialForces）是指：接觸力（ContactForces）接觸力是一種作用在構(gòu)件上的特殊力，當(dāng)兩個構(gòu)件相互接觸發(fā)生變形時，產(chǎn)生接觸力，接觸力的大小與變形的大小和變形的速度有關(guān)。如果兩個構(gòu)件相互分開不接觸，則接觸力為零。力學(xué)模型的共同特點這些力學(xué)模型的共同特點是根據(jù)兩連接件之間設(shè)定的剛度系數(shù)和阻尼系數(shù)，相對位移和相對速度，以及預(yù)作用力自動計算連接件之間的作用力和反作用力。因此，在剛性構(gòu)件的虛擬樣機中，增加合適的柔性連接約束，可實現(xiàn)剛-彈性系統(tǒng)的動力分析與仿真。力約束類型與工具作用力(AppliedForces)、柔性連接力(FlexibleConnections)特殊力(SpecialForces)接觸力(ContactForces)。圖7-14力約束類型與工具圖標(biāo)施加作用力1)單擊單向力圖標(biāo)或單向力矩圖標(biāo)。2)選擇力方向確定預(yù)案：SpaceFixed,MovingwithbodyorTwobodies·3)如果選擇前兩項，則在Construction選項欄中選擇力方向確定方法：PickFeatureorNormaltoGrid。

4）Characteristic選項欄中選擇力值特性：ConstantorCustom5）根據(jù)提示，選擇作用零件，作用點，指定力的方向。6）輸入力參數(shù)，若力值特性為Custom,則彈出力修改對話框。

在定義作用力約束時，需要說明力或力矩的作用構(gòu)件、作用點、大小和方向。

力方向確定預(yù)案·Spacefixed(OnOneBody，fixed)：力的方向相對空間固定。將單向力(單向力矩)施加到一個零件上，ADAMS/View將反作用力自動施加到大地上。由于方向參考標(biāo)記點固定在大地上，在仿真過程中作用力方向始終不變?！odyMoving(OnOneBody，Moving)：隨物體移動。將單向力[單向力矩]施加到一個零件上，ADAMS/View將反作用力自動施加到大地上。由于方向參考標(biāo)記點固定在所選擇的零件上，在仿真過程中作用力方向隨零件運動而改變?！woBodies(BetweentwoBodies)：相對兩個物體。將單向力(單向力矩)施加在兩個不同的物體，選擇的第一個物體將作為施力物體，第二個物體將作為受力物體。ADAMS/View通過兩個零件上的作用點定義力的方向。

力值特性·Constant：恒力，ADAMS/View允許指定一個恒定值作為力的大小。