载荷力提取(Adams)指南

ADAMS入门详解与实例-第03章 添加约束

第3章添加约束 ∑本章主要内容 (1)定义运动副 (2)创建运动副 (3)添加驱动 ∑本章重点 (1)定义运动副 (2)创建运动副 一个系统通常由多个构件组成，各个构件之间通常存在某些约束关系，即一个构件限制另一个构件的运动，这种约束关系成为运动副或铰链。要模拟系统真实的运动情况，需要根据实际情况抽象出相应的运动副，并在构件之间定义运动副，并在构件间定义运动副。要使系统运动起来，需要在运动副上添加驱动和载荷，以及在构件之间施加载荷。驱动的本质也是一种约束，只不过这种约束是约束两个构件按照确定的规律运动，而运动副约束两个构件的运动规律是相对静止的，系统根据运动副建立的约束方程的右边等于零，而根据驱动建立的约束方程的右边等于驱动规律。 3.1 定义运动副 运动副关联两个构件，并限制两个构件之间的相对运动。定义运动副时，一般都需要选择两个构件，即使在只选择一个构件的情况下，也需要将另一个构件默认为大地，而且是第一个构件相对于第二个构件运动。 在ADAMS/View中的运动分为低副（Joints）、高副（Higher Pair Constraints）和基本副（Joint Primitives）3类。如图3-1所示。 图3-1 运动副及驱动的按钮 3.1.1 低副的定义 低副通常具有的物理意义的约束副其两构件通过面接触而构成的运动副。 在ADAMS中低副分为旋转副、滑移副、圆柱副、球绞副、平面副、万向节（胡克副）、螺杆副、齿轮副、耦合副和固定副。其中齿轮副和耦合副是复合副，是在低副的基础上，将两个低副的运动关联起来的运动副，其余的都是非复合副。两个构件在空间中有6个相对自由度，即3个平面自由度和3个旋转自由度，在两个构件之间加了约束副后。运动副所关联的两个构件之间相对自由就有所减少，表3-1所列是低副约束关系的说明。 表3-1 低副的约束关系

adams中的动强度分析

重卡车身悬置梁的动强度分析 马东 许先锋 (北汽福田技术研究院CAE 室) 摘要：本文以车身悬置梁的动强度分析为例,介绍了应用MSC.ADAMS/VIEW 、FLEX 、DURABILITY ，MSC.Nastran 创建柔性体模型，并利用整车动力学模型的计算结果作为悬置梁的载荷输入进行仿真计算的一般过程。这是一种充分利用多刚体动力学和有限元优势将刚体和柔性体混合建模求解的好方法。 关键字：刚体 柔性体 动力学 有限元 前言 车身悬置梁由四个零件焊接而成，分别与驾驶室支架及车身相连。为了提高驾驶室的乘座舒适性，该悬置梁上还安装有减振器和螺旋弹簧。具体结构见图1。 为了考察悬置梁在载荷作用下的应力状态及分布规律，我们需要对其进行有限元分析，可以从静态和动态两方面考虑。但无论是哪一种情况，首先要关心的是约束如何简化、如何获得更真实、准确的载荷。通常的方法是根据静载荷做静力计算，然后将安全系数计入结果作为构件实际的应力或变形来判断是否满足强度或刚度要求。但这样做与实际工况相差比较大，因为构件在静态和动态作用下的响应有很大差别。较好的方法是通过实验测量构件在实际运行环境下所受的载荷或位移、速度、加速度时间历程，再用有限元的瞬态响应分析获得构件的应力时间历程。 MSC.ADAMS11中引入柔性体，将其与刚体混合建模求解，提高了分析计算的精度，MSC.ADAMS12提供了应力恢复模块，无需借助有限元分析软件，就可直接在其后处理中对柔性 图 1 悬置梁的安装及焊合件示意图 1 2 3 4

体的应力进行计算。MSC.ADAMS 的这些新功能为运动构件的应力分析构建了一个理想的平台，也提供了一种更为合理、便捷的动应力求解新方法。 下面以悬置梁的应力求解为例，简单介绍这种方法的一般过程。 1． 有限元模型的建立 该悬置梁是个焊合件，焊接关系比较复杂，为了更好表达这种关系，将其划分成六面体网格，由于各零件都是折弯件，利 用 MSC.Patran 中 sweep —element —normal 命令，即先在实体表面划成QUAD4单元，见图2，然后沿单元法向按厚度拉伸就完成六面体。见图3。 为了保证在将其调入MSC.ADAMS 后，能与其它构件正确连接，需要在连接部位创建外连点（attach point ）,通过RBE2或RBE3与相邻结构相连，见图3。 2． 生成MSC.ADAMS 所需的MNF 文件 MSC.ADAMS 提供了与MSC.Nastran 、ANSYS 、ABAQUS 、IDEAS 进行FEA 数据交换的接口，下面介绍利用MSC.Nastran 求解，MSC.ADAMS/FLEX 转换生成模态中性文件的方法和步骤。 (1). 产生结构有限元模型的文本数据文件（BDF 或DAT ），只包含节点和单元信息。 (2). 改造该文件，在相应位置插入相应语句，具体内容如下： 在file management section 卡中，加入: ASSIGN OUTPUT2='文件名.out' STATUS=UNKNOWN UNIT=20 FORM=UNFORMATTED SOL 103 //模态求解 INCLUDE 'mnfx.alt' //MSC.ADAMS 提供的DMAP 求解序列 在Case Control Data 卡中，加入: METHOD = 1 VECTOR(PLOT,SORT1,REAL)=ALL $ 图 2 QUAD4单元模型 图 3 六面体模型

adams约束与载荷的施加与修改

上机实验三约束与载荷的施加与修改 一、上机目的 通过本次上机： 1掌握adams中旋转副、移动副、圆柱副、固定副等简单约束的施加和基本操作和绘制方法； 2. 掌握adams齿轮副、凸轮副等复杂约束的施加的操作和绘制方法； 3. 掌握adams运动约束的施加和基本操作和绘制方法； 4. 学会使用浮动菜单进行约束的修改操作。 5. 掌握ADAM载荷：单向力、单向力矩、组合力、组合力矩、混合力)、柔性力(弹簧力)等的施加和修改的基本操作和基本方法。 二、上机内容和要求 一)约束的施加练习 1) 打开上次保存的模型样机文件shiya n2_1 2) 创建转动副 (1) 在集合建模工具集中，单击旋转运动副工具图标’-八;; (2) 在con struct ion 选项栏中选择2part-1locati on 和no rmal to grid (3) 在建模视窗中，选择零件1、地、点A，即齿轮1的中心，在该位置创建转动副。重复步骤1、2,分别在B、C、D处创建转动副 3) 创建齿轮副 (1) 在集合建模工具集中，单击标志点工具图

标 (2) 在主工具箱的选项栏中选择add to ground和global XZ (3) 在建模视窗中，选择点(齿轮1与齿轮2)的交接附近，然后在该点创建标志点 (4) 在集合建模工具集中，单击齿轮运动副工具图标■二 (5) 在对话框中，鼠标放在选项栏join name中，点击右键browse浏览约束，输入 A、B处的铰链名；在velocity marker中，点击右键browse浏览标志点，输入刚创建的标志点名，点击0K，实现创建齿轮副 4) 创建滑动副 (1) 在集合建模工具集中，单击滑动运动副工具图标叼〔； (2) 在con struct ion 选项栏中选择2part-1locati on 和pick feature (3) 在建模视窗中，选择依次滑块4、地 (4) 选择点D下部某点作为移动副位置 (5) 移动鼠标使箭头水平，点击鼠标，生成移动副 5) 设置齿轮1的运动速度 (1) 在集合建模工具集中，单击旋转运动工具图标「I ⑵在speed文本框中输入60 r,定义转动速度为60rad/s (3)在建模视窗中，选择齿轮1上的转动副，创建运动约束 6) 修改约束 (1)打开B处的约束修改对话框：鼠标放在B上的铰链副joint上，单击右键—浮动菜单modify，打开运动修改对话框，使其约束由转动副 ' ：变为圆柱副圧F (2)打开齿轮1上的运动约束修改对话框，修改齿轮1的运动为往复运动：鼠标放在齿轮1上的运动副motion上，单击右键一浮动菜单modify，打开运动修 改对话框，点击funcction(time)右侧的图标…，打开编辑器对话框，在define a run time fun ctio n 中输入： step(time，0，0，10，60) + step(time，10，60，20，-60)。

adams约束与载荷的施加与修改教学提纲

a d a m s约束与载荷的 施加与修改

上机实验三约束与载荷的施加与修改 一、上机目的 通过本次上机： 1．掌握adams中旋转副、移动副、圆柱副、固定副等简单约束的施加和基本操作和绘制方法； 2．掌握adams齿轮副、凸轮副等复杂约束的施加的操作和绘制方法； 3．掌握adams运动约束的施加和基本操作和绘制方法； 4．学会使用浮动菜单进行约束的修改操作。 5.掌握ADAMS载荷：单向力、单向力矩、组合力、组合力矩、混合力）、柔性力（弹簧力）等的施加和修改的基本操作和基本方法。 二、上机内容和要求 一）约束的施加练习 1、完成曲柄滑块机构的约束施加 1)打开上次保存的模型样机文件shiyan2_1 2)创建转动副 (1)在集合建模工具集中，单击旋转运动副工具图标； (2)在construction选项栏中选择2part-1location和normal to grid (3)在建模视窗中，选择零件1、地、点A，即齿轮1的中心，在该位置创建转动副。重复步骤1、2，分别在B、C、D处创建转动副 3)创建齿轮副

(1)在集合建模工具集中，单击标志点工具图标 (2)在主工具箱的选项栏中选择add to ground和global XZ (3)在建模视窗中，选择点(齿轮1与齿轮2)的交接附近，然后在该点创建标志点 (4)在集合建模工具集中，单击齿轮运动副工具图标 (5)在对话框中，鼠标放在选项栏join name中，点击右键——browse浏览约束，输入A、B处的铰链名；在velocity marker中，点击右键——browse浏览标志点，输入刚创建的标志点名，点击OK，实现创建齿轮副 4)创建滑动副 (1)在集合建模工具集中，单击滑动运动副工具图标； (2)在construction选项栏中选择2part-1location和pick feature (3)在建模视窗中，选择依次滑块4、地 (4)选择点D下部某点作为移动副位置 (5)移动鼠标使箭头水平，点击鼠标，生成移动副 5)设置齿轮1的运动速度 (1)在集合建模工具集中，单击旋转运动工具图标； (2)在speed文本框中输入60 r,定义转动速度为60rad/s (3)在建模视窗中，选择齿轮1上的转动副，创建运动约束 6)修改约束 （1）打开B 处的约束修改对话框：鼠标放在B上的铰链副joint上，单击右键—浮动菜单modify，打开运动修改对话框，使其约束由转动副变为圆柱副

ADAMS相关参数设置

ADAMS相关参数设置1. ADAMS 机械建模模块主要是进行标签定义，需要定义运动副和运动约束以及载荷的施加。此模块需要在PROE建模时指定建立。 仿真分析模块，主要是定义仿真输出，进行动力学仿真求解分析。 仿真结果分析模块，主要是进行仿真结果显示，并定义仿真结果曲线的输出。 ADAMS仿真求解四个求解模块： ADAMS:MultiBodyDynamicsProcedure模块是进行动力学分析模块。

ADAMS:MultiBodyKinematicsProcedure模块是进行运动学分析模块。 ADAMS:MultiBodyStaticProcedure模块是进行静力学分析模块。 ADAMS:MultiBodyTransientProcedure模块是进瞬态分析模块。2.抽象标签定义 进行动力学分析，标签需要进行刚体定义。 标签定义没确定如何集成 3.约束定义 在proe_mechanism模块中进行定义。 4.材料定义 材料定义：需要定义相关材料的密度等物理属性。 ADAMS的材料定义主要是密度的定义。因为在多体动力学分析时，我们现在主要考虑的都是刚体，所以每个部件的质量定义是必须的。 5.Marker点定义 载荷定义：内部热源、初始温度、外界温度边界、轨道参数等的定义。

6.边界条件定义 载荷定义：内部热源、初始温度、外界温度边界、轨道参数等的定义。 7.仿真计算条件定义 一、时间步长的定义 编辑“ADAMS: Multi Body Kinematics Procedure”任务，主要是修改动力分析的工作时间和时间步长，并将ADAMS分析环境添加至分析任务，具体操作过程如下图所示。 二、ADAMS求解模块的定义 此项主要是ADAMS求解器的单位定义。 在运用ADAMS求解时，为了与PROE联合，单位需要采用“MMKS”，即mm、kg、N、s及degree，具体设置如下图所示：

ADAMS模态力

ADAMS模态力 ADAMS中由MNF文件描述的柔性体，可以直接定义约束、接触以及各种力元，也可以通过预应力模态计算生成带预载荷的柔性体，以及通过模态力来描述施加在柔性体节点上的载荷。 其中，ADAMS模态力一般用来定义施加在柔性部件表面的分布载荷，其定义需要借助有限元载荷文件来实现，即哪些节点上施加力以及力的分布规律要由有限元载荷文件来定义，通过模态力对话框可以对分布力的大小及变化规律做进一步的描述。 我们知道模态计算生成的MNF文件是不带节点载荷信息的，借助ADAMS Flex Toolkit 命令可以将外部的有限元载荷文件添加到柔性体MNF文件中。 下面，通过实例介绍ADAM S命令生成柔性体模态力的流程： 1、为了方便所有人掌握这个方法，所用实例为 Adams_install_dir\flex\examples\mnfload中的plate.mnf和plate.loads，plate.mnf为没有模态力信息的柔性体MNF文件，plate.loads为文本可编辑的有限元节点载荷描述文件，将这两个文件拷贝到自定义的工作路径下操作。 2、先熟悉一下ADAMS Flex Toolkit命令，以MSC ADAMS 2012为例，如下图所示：

ADAMS Flex Toolkit命令的调取是通过flextk来实现，其中包含的命令有如上图所示的mnf2mtx、msc2mnf等等，分别实现不同的flex toolkit功能，其中mnfload命令，其描述为“Add Load-cases to MNF file”，用来实现将外部的有限元载荷文件定义的节点载荷添加到MNF文件中，注意图中示例描述的语法格式，要求在DOS工作路径下输入完整的命令语句，即： ADAMS版本号命令flextkmnfload旧的mnf文件名新的mnf文件名载荷文件名 可以编写一个批处理命令文件，以避免每次重复的进行命令输入。 3、依上述命令，将plate.loads描述的载荷添加到plate.mnf中的方法如下图所示，用的MSC ADAMS 2012 64位版本：