ADAMS car钢板弹簧

一、钢板弹簧悬架建模的常用方法

钢板弹簧仿真建模的处理方法一般有3种:

a)作为柔性体:用有限元的方法计算钢板弹簧的模态,然后将计算的模态结果通过数据转换,变成ADAMS可以读取的MNF文件。

b)在ADAMS中用离散的梁单元进行模拟:将钢板弹簧的各片分成若干段,各段之间用无质量的梁连接起来。对于钢板弹簧之间的接触用ADAMS中提供的接触力来定义。

c)简化方法: 三连杆理论建钢板弹簧，用衬套bushing将三段梁连接起来,然后在中间梁与轴连接处添加固定副,在前后梁与车架连接处添加衬套连接,以此模拟钢板弹簧最典型的工

作状况。

之前利用Chassis模块中的板簧建模功能，首先，需要编辑ltf文件，对板簧各参数修改好，运行生成adm文件；然后，利用VIEW模块，import之前生成的adm文件，删除其中所有的request、bushing、sforce、sensor等，输出为cmd文件；然后修改cmd文件中的语法格式，然后打开Car模块，建立leafspring模板，import修改后的cmd文件，然后添加bushing、通讯器等。

整个建模过程流程比较长，费时费力，效率相对比较低。工程师浪费太多的时间在板簧建模的前处理工作中。

二、Leafspring板簧工具箱强大的建模功能

MSC公司开发的MD ADAMS板簧工具箱采用离散梁单元法为工程师提供了高质量的板簧建模环境。在设计过程中，客户利用板簧工具箱，能够建立由离散梁单元构成的高质量板簧虚拟模型，方便、精准的研究设计方案是否合理。工程师可以快速建立板簧的虚拟样机模型，把更多的时间和精力投入到研究设计方案是否合理。

板簧工具箱包括如下功能选项:

1.OG(Original Geometry) Profile 初始几何轮廓建模

2.创建板簧

3.创建和修改连接件

4.分析板簧模型

5.创建加预载荷的板簧模型

6.创建板簧装配体模型

7.板簧分析结果后处理

?转换为Adams/Car的模板

OG Profile 允许用户直接从平展的板簧几何形状来定义板簧的初始几何轮廓。OG Profile Generator对话框：

创建板簧对话框：

创建板簧模型：

设定参数对话框：

板簧装配模型

绘制板簧刚度曲线：

在Adams/Car 中，可以使用Porting Adams/Car 将板簧工具箱中板簧装配体转换为Adams/Car悬架模板。

在模板创建模式下，将板簧装配体转换成ADAMS/Car悬架模板对话框：

板簧模型可以作为一个独立的子系统进行板簧性能的仿真分析，或作为一个子系统装配到MD ADAMS/View 或Car 的悬架总成模型或整车模型中进行静力学、运动学、动力学分析，以研究车辆的操纵稳定性能、乘坐舒适性能、耐久性能分析等。。不论在View中还是Car中建立的板簧模型，板簧工具箱都可以将板簧模型自动转变成，包含车轴、连接件和信息交流器等信息的Adams/Car悬架模板。

三、汽车客户实际工程应用案例

1)钢板弹簧悬架载荷分析

根据CAD部门提供的整车几何参数、质量参数、力学特性参数，建立某款前后钢板弹簧悬架车型，对吊耳、卷耳、驾驶室、车架等连接点的载荷进行预测，为强度分析提供边界载荷。

静态工况是指汽车满载状态，并保持不动的工况（静止于试验台架上）。

表中所指均为各部分对车架的力和力矩，力和力矩的坐标系为均为全局坐标系。

2)钢板弹簧悬架K&C分析

根据CAD部门提供的悬架几何参数、质量参数、力学特性参数，建立某款钢板弹簧悬架车型的前后悬架动力学模型：

悬架K&C分析工况：

1.悬架左右轮平行跳动工况

2.悬架侧倾工况

3.转向工况

4.悬架侧向力工况

5.悬架纵向力工况

6.悬架回正力矩工况

悬架K&C分析结果曲线图如下：

根据悬架K&C分析结果曲线，从而评价悬架运动学、动力学性能。

21ADAMS柔性体-刚柔耦合模块详解

ADAMS柔性体-刚柔耦合模块 一、ADAMS柔性体理论 1、ADAMS研究体系： a）刚体多体系统（低速运动） b）柔性多体系统（考虑弹性变形，大轻薄，高速） c）刚柔耦合多体系统（根据各个构件情况考虑，常用普遍仿真类型） 大部分仿真分析都采用的是刚性构件，在受到力的作用不会产生变形，现实中把大部分构件当做刚性体处理是可以满足要求的，因为各个零件之间的弹性变形对于机构各部分的动态特性影响微乎其微。 但是需要考虑构件变形，变形会影响精度结果，需要对构件其应力大小和分布以及载荷输出研究的时候，以及薄壁构件，高精密仪器部件等，则需要当做柔性体对待，这样计算结果会准确一些。对于柔性体机构，变形对动态影响起着决定性作用，刚柔耦合系统约束的添加必须考虑各个零部件之间的连接和受力关系，更可能还原实际工况，从而使模型更真实还原。 2、柔性体 柔性体是由模态构成的，要得到柔性体就需要计算构件的模态。柔性体最重要的假设就是仅考虑了相对于连体坐标系得晓得线性变形，而连体坐标系同时也在做大的非线性运动。 对于柔性体变形，模态中性文件必然存在某一些模态不响应，没有参与变形或者变性太大，参与系数非常小，比如前六阶或者不正常的阶数，如果去掉贡献较小的模态阶数，便可以提高仿真的效率。 ………… 3、模态 谈到柔性体，就必然脱不了模态的概念，构件的模态是构件自身的一个物理属性，一个构件一旦制造出来，他的模态就是自身的一种属性，再将几何模型离散成有限元模型以后，有限元模型的各个节点有一定的自由度，这样所有的节点自由度的和就构成了有限元模型的自由度，一个有限元模型有多少自由度，它就有多少阶模态。由于构件各个节点的实际位移是模态的按一定比例的线性叠加，这个比例就是一个系数，通常成为模态参与因子，参与因子越大，对应的模态对于构件变形的贡献量越多，因此对构件的振动分析，可以从构件的模态参与因子大小来分析，如果构建在振动时，某阶模态的参与因子大，可以通过改进设计，抑制改接模态对振动贡献量，可以明显降低构件的振动。 利用有限元技术，通过计算构件的自然频率和对应的模态，按照模态理论，将构件产生的变形看作是由构件模态通过线性计算得到的。在计算构建模态时，按照有限元理论，首先要将构件离散成一定数量的单元，单元数量越多，计算精度越高，单元之间通过共用一个节点来转递力的作用，在一个单元上的两个点之间可以产生相对位移，再通过单元的材料属性，进一步计算出构建的内应力和应变。 …………柔性体模态与有限元模态区别不同？ …………约束模态？ …………正交模态？ ADAMS中建立柔性体的三种方法：离散柔性连接杆、ADAMS/ViewFlex模块生成mnf文件、FEA有限元软件输出mnf文件 二、离散柔性连接杆 1、定义：将一个构件离散成几段或者许多段小刚性构件，每个小刚性构件之间通过柔性梁连接，变形

ansys和adams刚柔耦合详细步骤

ANSYS与ADAMS进行联合柔性仿真 基本思路：在ANSYS进行.mnf文件输出，然后把输出的.mnf文件输入ADAMS，进行零件更换。然后在ADAMS 进行加载约束，仿真，查看结果。 软件:ANSYS10,ADAMS 2007 R3 具体步骤： 一ANSYS输出.mnf柔性文件 1.1 建立单元 单元1：solid45 或者其他3D单元 单元2：MASS21,此单元只用于连接点单元 设置弹性模量，泊松比，密度3个参数 1.2导入模型（.x_t）或者建立模型 完成后，创建连接点，ANSYS要求必须是2或者2个以上的连接点

创建连接点：如下图，在下面2个圆柱孔的中心，注意是圆柱体的中心，不是某个面得中心，创建2个keypoints。具体方法，看个人而定。 1.3 划分单元 对体用3D单元划分，我选用meshtool方法

接下来设置real constants，这个参数设置，一定要到等到3D网格划分完后再设置 对MASS21 进行设置。

Real constant Set No. 要大于2，下面的值要非常小。 然后对连接点，即keypoints进行单元划分：先设置keypoints 属性，如下 然后划分单元，用meshtool, 对keypoints划分单元，结果如下如下图

1.4建立刚性区域 刚性区域都是节点=连接节点+刚柔接触的面上所有节点 在ANSYS里面，这一步，连接点为主节点，刚柔接触面上的所有节点为从节点首先得按如下2个图片进行主节点和从节点节点组合。（或者用循环语句也行）

1.4.1建立主节点component 选择1个主节点，即连接节点。 接下来

21ADAMS柔性体-刚柔耦合模块详解

ADAMS柔性体-刚柔耦合模块 ADAMS柔性体理论 1、ADAMS研究体系： a）刚体多体系统（低速运动） b）柔性多体系统（考虑弹性变形，大轻薄，高速） c）刚柔耦合多体系统（根据各个构件情况考虑，常用普遍仿真类型）大部分仿真分析都采用的是刚性构件，在受到力的作用不会产生变形，现实中把大部分构件当做 刚性体处理是可以满足要求的，因为各个零件之间的弹性变形对于机构各部分的动态特性影响微乎其微。 但是需要考虑构件变形，变形会影响精度结果，需要对构件其应力大小和分布以及载荷输出研究的时候，以及薄壁构件，高精密仪器部件等，则需要当做柔性体对待，这样计算结果会准确一些。对于柔性体机构，变形对动态影响起着决定性作用，刚柔耦合系统约束的添加必须考虑各个零部件之间的连接和受力关系，更可能还原实际工况，从而使模型更真实还原。 2、柔性体 柔性体是由模态构成的，要得到柔性体就需要计算构件的模态。柔性体最重要的假设就是仅考虑了相对于连体坐标系得晓得线性变形，而连体坐标系同时也在做大的非线性运动。 对于柔性体变形，模态中性文件必然存在某一些模态不响应，没有参与变形或者变性太大，参与系数非常小，比如前六阶或者不正常的阶数，如果去掉贡献较小的模态阶数，便可以提高仿真的效率。 3、模态谈到柔性体，就必然脱不了模态的概念，构件的模态是构件自身的一个物理属性，一个构件一旦制造出来，他的模态就是自身的一种属性，再将几何模型离散成有限元模型以后，有限元模型的各个节点有一定的自由度，这样所有的节点自由度的和就构成了有限元模型的自由度，一个有限元模型有多少自由度，它就有多少阶模态。由于构件各个节点的实际位移是模态的按一定比例的线性叠加，这个比例就是一个系数，通常成为模态参与因子，参与因子越大，对应的模态对于构件变形的贡献量越多，因此对构件的振动分析，可以从构件的模态参与因子大小来分析，如果构建在振动时，某阶模态的参与因子大，可以通过改进设计，抑制改接模态对振动贡献量，可以明显降低构件的振动。 利用有限元技术，通过计算构件的自然频率和对应的模态，按照模态理论，将构件产生的变形看作是由构件模态通过线性计算得到的。在计算构建模态时，按照有限元理论，首先要将构件离散成一定数量的单元，单元数量越多，计算精度越高，单元之间通过共用一个节点来转递力的作用，在一个单元上的两个点之间可以产生相对位移，再通过单元的材料属性，进一步计算出构建的内应力和应变。 ....... 柔性体模态与有限元模态区别不同？ ....... 约束模态？ ....... 正交模态？ ADAM中建立柔性体的三种方法：离散柔性连接杆、ADAMS/ViewFlex模块生成mnf文件、FEA有限元软件输出mnf文件 离散柔性连接杆 1、定义：将一个构件离散成几段或者许多段小刚性构件，每个小刚性构件之间通过柔性梁连接，变形也只是柔性梁的变形，并不是那些刚性体的变形，刚性体上任意两点的之间并不会产生位移，本质上依旧是刚性构件柔性连接不算真的柔性体，该方法只限于简单构件的使用。 2、使用方法（ADAMS软件实例解说操作） 3、每段离散件都有自己的质心坐标系、名称、颜色和质量信息等属性，每段离散件都是独立的，可以分别编辑。

刚柔耦合仿真分析流程及要点

本文主要介绍使用SolidWorks、HyperMesh、ANSYS和ADAMS软件进行刚柔耦合动力学分析的主要步骤。 一、几何建模 在SolidWorks中建立几何模型，将模型调整到合适的姿态，保存。此模型的姿态不要改动，否则以后的MNF文件导入到ADAMS中装配起来麻烦。 二、ADAMS动力学仿真分析 将模型导入到ADAMS中进行动力学仿真分析。 为了方便三维模型的建立，SolidWorks中是将每个零件单独进行建模然后在装配模块中进行装配。这一特点导致三维模型导入到ADAMS软件后，每一个零件都是一个独立的part，由于工作装置三维模型比较复杂，因此part数目也就相应的比较多，这样就对仿真分析的进行产生不利影响。下面总结一下从三维建模软件SolidWorks导入到ADAMS中进行机构动力学仿真的要点。（1）首先在SolidWorks中得到装配体。（2）分析该装配体中，到底有几个构件。（3）分别隐藏其他构件而只保留一个构件，并把该构件导出为*.x_t 格式文件。（4）在ADAMS中依次导入各个*.x_t 文件，并注意是用part的形式导入的。（5）对各个构件重命名，并给定颜色，设置其质量属性。（6）对于产生相对运动的地方，建议先在此处创建一个marker，以方便后面的操作。否则，三维模型进入ADAMS后，线条繁多，在创建运动副的时候很难找到对应的点。 部件的导入如下图1所示： 图1 文件输入 File Type选择Parasolid； File To Read 找到相应的模型； 将Model Name 切换到Part Name，然后在输入框中右击，一次单击part →create 然后在弹出的新窗口中设置相应的Part Name，然后单击OK →OK 。将一个部件导入，重复以上步骤将部件依次导入。这里输入的技巧是将部件名称按顺序排列，如zpt_1、zpt_2、zpt_3. ，然后在图1中只需将zpt_1改为zpt_2、将PART_1改为PART_2即可。

基于ANSYS-ADAMS的刚柔耦合仿真

基于ANSYS-ADAMS的刚柔耦合仿真 在前面某篇博文中，我在ANSYS WORKBENCH内部做了一个刚柔耦合仿真以后，有朋友希望知道如何用ANSYS和ADAMS来做联合仿真。我这里做了双曲柄机构如下图。 上图中，连杆是柔性体，是从ANSYS经典界面中生成的。而两个曲柄都是在ADAMS 中生成的。下面说明主要的步骤。 1.创建连杆的几何模型。（三维实体，ANSYS经典界面，下同） 2. 添加两种单元类型。SOLID185为连杆的实体单元，BEAM188用于创建蛛网结构。 3. 添加材料类型。第一种给连杆，第二种给蛛网结构的梁。

4.创建截面类型。主要是设定面积，转动惯量等，为梁单元的截面。 5. 用SOLID185给连杆划分网格。 6. 在两个圆孔中心创建两个节点。这两个节点在后面用于与ADAMS中的刚体相连接。 7. 在第一个节点与周围的圆上节点之间创建BAEM188蛛网单元。

8. 在第二个节点与周围的圆上节点之间创建BAEM188蛛网单元。 这是创建完毕后的整体效果 9.进入到ANSYS中的ADAMS接口设置。 首先选择两个圆心接口节点。

OK后弹出下面的设置对话框 确定选择后，点击“solve and create export file to ADAMS”1分钟不到就生成了ADAMS所需要的模态中性文件，如下图。

下面进入到ADAMS。 1. 打开ADAMS201 2. 2. 在工具栏中选择ADAMS/FLEX按钮以创建柔性体 3. 在下面对话框确定柔性体的名称，并指定前面的模态中性文件的位置，然后OK 4. 片刻之后，该模型生成，如下图。

adams建模与验指导书

机器人系统课程实验指导书 上海大学

ADAMS建模与运动仿真试验 一、实验目的 1.掌握ADAMS基本的操作方法。 2.熟悉ADAMS建模中的各模块及其功能。 3.学会ADAMS简单的运动仿真设计。 二、实验内容 1.在ADAMS软件中创建机械臂模型。 2.在ADAMS软件中设计机械臂运动仿真。 三、实验条件与设备 准备一台可以用的电脑（尽量是自己的pc）。 四、实验步骤 先前指导： 本次试验选择的ADAMS版本为2013a，中文破解版，在建模过程中，需要经常旋转或者平移模型，为了操作便捷，可以使用一些快捷方式（必须在英文输入状态下可用）:

4.1创建机械臂模型 4.1.1.新建模型 启动ADAMS/View，在欢迎对话框中选择New Model新建模型，在模型名称输入robot_arm，设置成无重力，将单位设置成MMKS。特别提醒，建模过程中，要阶段性保存已建模型，因为ADAMS软件偶尔会出现问题并自动关闭。 4.1.2.设置工作环境 单击菜单【设置】→【工作栅格】，在工作栅格的X和Y尺寸【大小】设置为100mm，【间隔】设置为2mm，【设置方向】设置为“全局XZ”，单击菜单主工 具栏的按钮（右键点击箭头会出现上下视图选择按钮），调整视图方向，单击键盘上的F4键，打开坐标窗口。单击菜单【设置】→【图标】，在图标设置对话框中，将【所有模型图标尺寸】设置为10。 4.1.3.创建底座机构 单击建模工具条上的拉伸按钮创建拉伸体，将选项设置成【新建部件】、【轮廓】设置成“点”、勾选“闭合”、【路径】设置成“后退”、【长度】设置成20，然后在图像区域一次选择（-30,30,0）、（-30,-30,0）、（30,-30,0）和（30,30,0）四个位置，当鼠标在旁会显示当前的坐标值，如果栅格太密，可以点击快捷键Z 进行放大。在选择完第四个点时，单击鼠标右键，就可以创建一个拉身体，如图1（a）所示。将底座的名称修改为dizuo，在底座上单击鼠标右键，在弹出的右键快捷菜单中选择【Pat：PART_2】→【重命名】，在弹出的修改名称对话框中输入“dizuo”，也可以在界面左侧的【浏览】→【物体】中选择该部件右键进行修改。 单击建模工具条上的拉伸按钮，将选项设置成【新建部件】、【轮廓】设 置成“点”。在建模工具栏【特征】中选择创建圆凸，将【半径】设置成1.5，【深度】设置成10，然后在图形区域单击刚刚创建的拉伸体，再选择工作栅格原点附近一点，此时创建的圆凸的位置可能不在期望的位置，这没关系，在圆孔上单击鼠标右键对话框中弹出选择【HoleFeather：Hole_1】→【修改】，在对话框中，将【中心】输入框中坐标值设置成0,0,0，最后生成的底座如图1（b）所示（如果右键不容易找到HoleFeather：Hole_1，可以在界面左侧的【浏览】→

基于Adams_AtuoFlex的机构刚柔耦合分析

基于Adams_AtuoFlex的机构刚柔耦合分析 机构分析是机械产品设计中的重点之一，尤其是在航空航天、精密仪器和机械领域中，机构运行的位置精度直接影响到其执行效果和产品的质量。机构结构中零件的刚度便是影响运行精度的主要因素之一，尤其是刚度比较弱的零件，其影响更是不能忽视。所以，为了研究零件的刚度对机构运行的影响，就要借助机构的刚柔耦合分析。 Adams是一款功能强大的多体动力学分析软件。有设计人员，借助Adams和Ansys两款软件进行刚柔耦合分析。首先用adams建立刚体运动学或动力学模型；然后用ansys对关键零件进行柔性处理，生成.mnf中性文件；最后用中性文件替换原刚体模型中的对应零件，从而生成刚柔耦合模型。 但是，上述方法在执行过程中会出现某些问题，使仿真过程受到阻碍。一，ANSYS生成中性文件时，在导出过程中会出现错误，使生成中性文件失败；二，替换刚性件后，进行仿真时容易报错；三，仿真结果不理想。 针对adams与ANSYS联合仿真的弊端，笔者利用adams自带的柔性工具箱auto/flex，进行刚柔耦合分析，结果证明：柔性替换过程简单，不易报错；计算过程更加顺利；通过控制网格单元大小，能使结果更加精确。 下面，通过一个简单的四杆机构对如何用Auto/flex进行刚柔耦合分析进行详解。 第一步:用Adams2012建立刚体运动学模型，并计算运行。如图 第二步:替换原刚体零件，这里以红色的曲柄为例。 1.右键曲柄，选择Make Flexible,选择Create New,出现ViewFlex-Create对话框

2.在ViewFlex-Create对话框中的Advanced Settings前打对勾，出现扩展后的对 话框。 3.Material——选择零件的材料属性，只支持各项同性材料，这里选择钢材—steel Mumber of Modes——选择模态阶数，这里保持默认 4.在FlexBody Type 中选择Geometry,即根据几何模型进行网格划分 5.选择Mesh/Properties，在其控制菜单中进行如下设置： Element Type——设置单元类型（提供实体单元和壳单元），这里使用实体单元 Element Shape——选择单元形状，只提供了四面体单元 Element Order——单元阶数，有线性和抛物线之分，这里选择抛物线 Element Specification——用于控制划分网格时的单元大小，分自动和手动输入两种。这 里选择手动输入 Edge Shape——控制单元边界形状，分直线、曲线和混合三种，这里保持默认。 Element Size——输入网格单元大小，这里填4 Minmum Size——输入最小网格单元大小，这里填1 Growth Rate——输入划分单元时的增长率，这里保持默认。 注：其他保持默认即可，通过控制Element Size 、Minmum Size 和Growth Rate的数值可以调整划分网格的疏密，网格越密，计算精度会有所提高，但是计算速度会变慢，读者可以根据自己的需求和计算机配置合理调整网格参数。 6.在上述步骤设置好后，进行网格划分，点击Mesh preview，时间可能会稍长。划分完后，会出现提示框，写出了划分单元后的节点数和单元数。如何读者认为单元个数不够，可点击Del mesh preview退回划分前，调整单元参数，重新进行划分。划分完毕后的零件如图，零件显示颜色可改变。