adams动力学仿真实例

本科生毕业论文设计

题目 基于MSC.ADAMS的变速箱动力学仿真分析

作者姓名 指导教师 所在学院 专业（系）

班级（届） 2009级

完成日期 2013 年 5月 6日

目录

中文摘要、关键词………………………………………… （1） 第1章 前言………………………………………………（2） 第2章 变速箱的结构和工作原理……………………… （4）

2.1 变速箱的主要功能……………………………………………（4） 2.2 变速箱的分类…………………………………………………（4） 2.3 变速箱普通齿轮传动的工作原理……………………………（5） 2.4 两轴式手动变速器的结构名称………………………………（8）

第3章 机械系统的分析理论基础……………………… （10）

3.1 参考系和坐标系的类型??????????????（10） 3.2 坐标系的设置?????????????????? （10）

第4章 虚拟样机原理和模型的建立…………………… （12）

4.1 虚拟样

基于ADAMS的立井尾绳动力学仿真研究与应用

孟怀 王力 刘欢

摘要：针对东滩煤矿主井提升系统实际情况，通过ADAMS软件数学仿真建模对提升机尾绳性能参数进行重新论证选型改善尾绳运行状态、研究分析尾绳摆动及相互摩擦影响因素及改进方案等多种有效途径，实现延长主井提升机尾绳使用周期及提高运行可靠性的目的。 关键字：立井 尾绳 ADAMS 动力学

多绳摩擦式提升机以其提升高度大，钢丝绳安全系数大等显著优点，被越来越多地用于煤矿立井提升。但提升机实际运行过程中，由于涉及现场设备运行工况等诸多复杂因素的制约和影响，造成大部分矿井平衡尾绳的使用寿命甚至不及提升钢丝绳的现象。

一、 东滩煤矿主井提升机尾绳运行现状

东滩煤矿主井提升系统主要担负矿井原煤提升任务，矿井提升方式为立井提升。目前东滩矿主井提升系统主提升设备为法国FCB公司多南矿山设备厂生产的两套φ4m×4绳塔式摩擦轮提升机，其尾绳采用两根型号为166×26-8×4×9的扁钢丝绳（平衡钢丝绳）。平衡尾绳在煤矿立井多绳摩擦式提升机中主要为平衡提升钢丝绳重力，获取等力矩而设置。使用过程中一般认为尾绳只承受自重，因而没有将尾绳和首绳进行同等级别的重视和管理，进而缩短平衡尾绳的使用寿命，甚至出现断

车辆动力学主要仿真软件

1960年，美国通用汽车公司研制了动力学软件DYNA，主要解决多自由度无约束的机械系统的动力学问题，进行车辆的“质量－弹簧－阻尼”模型分析。作为第一代计算机辅助设计系统的代表，对于解决具有约束的机械系统的动力学问题，工作量依然巨大，而且没有提供求解静力学和运动学问题的简便形式。

随着多体动力学的诞生和发展，机械系统运动学和动力学软件同时得到了迅速的发展。1973年,美国密西根大学的N.Orlandeo和M.A.Chace等人基于拉格朗日方法，研制的ADAMS软件，能够简单分析二维和三维、开环或闭环机构的运动学、动力学问题，侧重于解决复杂系统的动力学问题，并应用GEAR刚性积分算法，采用稀疏矩阵技术提高计算效率。1977年,美国Iowa大学在E.J.Haug教授的引导下，研究了广义坐标分类、奇异值分解等算法并编制了DADS软件，能够顺利解决柔性体、反馈元件的空间机构运动学和动力学问题。随后，人们在机械系统动力学、运动学的分析软件中加入了一些功能模块，使其可以包含柔性体、控制器等特殊元件的机械系统。

德国航天局DLR早在20世纪70年代，Willi Kortüm教授领导的团队就开始从事MBS软件的开发，先后使用的MBS软件

车辆动力学主要仿真软件

1960年，美国通用汽车公司研制了动力学软件DYNA，主要解决多自由度无约束的机械系统的动力学问题，进行车辆的“质量－弹簧－阻尼”模型分析。作为第一代计算机辅助设计系统的代表，对于解决具有约束的机械系统的动力学问题，工作量依然巨大，而且没有提供求解静力学和运动学问题的简便形式。

随着多体动力学的诞生和发展，机械系统运动学和动力学软件同时得到了迅速的发展。1973年,美国密西根大学的N.Orlandeo和M.A.Chace等人基于拉格朗日方法，研制的ADAMS软件，能够简单分析二维和三维、开环或闭环机构的运动学、动力学问题，侧重于解决复杂系统的动力学问题，并应用GEAR刚性积分算法，采用稀疏矩阵技术提高计算效率。1977年,美国Iowa大学在E.J.Haug教授的引导下，研究了广义坐标分类、奇异值分解等算法并编制了DADS软件，能够顺利解决柔性体、反馈元件的空间机构运动学和动力学问题。随后，人们在机械系统动力学、运动学的分析软件中加入了一些功能模块，使其可以包含柔性体、控制器等特殊元件的机械系统。

德国航天局DLR早在20世纪70年代，Willi Kortüm教授领导的团队就开始从事MBS软件的开发，先后使用的MBS软件

武汉工业学院

毕业设计（论文）

设计（论文）题目：行走闹钟玩具的机构动力学仿真

2012届

姓 名： 胡 成 骏 学 号： 080301114

院 （系）： 机械工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 指导老师： 宋 少 云

2012年5月27日

摘要

目前，国内外将虚拟样机技术应用到玩具的设计仿真中，这一技术利用计算机三维软件建立玩具系统的三维实体模型和运动学及动力学模型，分析和评估玩具系统的性能，使得玩具的设计开发制造过程实现了真正意义上的柔性化和高效化。这一技术的运用不仅提高了产品的生产效率而且还不断完善其性能，从而使得研究开发的设计成本不断降低。为了适应消费者的需求，研发设计出更新更多种类的玩具产品，这使得虚拟样机技术得到了进一步的运用，也使得设计周期大大缩短。随着计算机技术的发展和运用，使得整个玩具的设计过程不断简化，大大减少了成本开支和时间周期。

本课题通过运用Solidworks和Adams对行走闹钟玩具进行运动学的仿真，首先，对行走闹钟玩具进行拆卸、测绘，然后在Solidworks软件中进行三维零件建模并装配，装配完后将其导入AD

第二章动力学基础

§2.1

2.1.1

基本概念

质点系统动力学

[5]

一、约束及其分类

1.约束和约束方程

在力学中，限制非自由质点系中各个质点的位置和运动的各种条件称为约束。质点．．系可分为自由系统和非自由系统。不受约束作用的系统称为自由系统。如果把太阳系中．．．．各个星体简化为质点，则太阳系就可以视为自由质点系统。与此相反，受到约束作用的系统，则称为非自由系统。工程中所有的机器和机构都是非自由质点系统。．．．．．

对于非自由系统来说，约束对系统中各个质点的运动提供了限制条件。这些限制条件可以用数学方程表示出来，我们把用数学方程所表示的约束关系称为约束方程。．．．．

2.约束的分类

根据约束对质点系限制作出的不同，可以把约束按其性质分为以下几种类型。（1）稳定约束和非稳定约束。根据约束是否与时间参数t有关，可把约束分为稳定约束（又称定常约束）和非稳定约束（又称非定常约束）。所谓稳定约束，就是指约束．．．．的性质不随时间变化，即在这种约束的约束方程中，不显含时间参数t。稳定约束的约束方程一般形式为

fj(x1,y1,z1; ;xn,yn,zn;x zn) 01,y1,z1; ;xn,yn,

(j 1,2, ,s)

（2.1）

式中n——质点系中质点

Research on Simulating and modelling Dynamics of

Double clutch transmission (DCT)

Ye YUAN, Jianjun YI# ,Xu GENG

Dept.of Mechanical Engineering,

East China University Of Science and Technology,

Shanghai 200237, P.R.China # Corresponding Author / E-mail:

Abstract: Shifts in a dual-clutch transmission (DCT) are realized

by torque transfer from one clutch to another without traction interruption. Thus the shift raw is quite important for the performance of DCT. Analyzing the dynamics and its raw of DCT, dynamic model and the contr

内燃机系统动力学仿真

信息来源：轻型汽车技术

一、引言

汽车内燃机作为整车研发中技术含量最高、最核心的技术，开发目标的要求和难度越来越高。为满足现代汽车内燃机工业的发展需要，必须对传统的以经验加试验的设计方法进行改进。近年来，虚拟样机技术在内燃机领域获得了越来越广泛的应用。ADAMS（Automatic Dynamic Analysisof Mechanical System）是美国MDI公司（2002年被MSC收购）研制的集建模、求解、可视化技术于一体的虚拟样机专业软件。现在世界上主要汽车制造商都在应用ADAMS数字化虚拟样机软件，它可仿真任何运动系统。ADAMS虚拟样机技术的基本应用过程如图1所示。本文初步实现其中的前期处理部分，通过建立内燃机的虚拟样机模型，利用ADAMS软件对其进行了动力学仿真分析，仿真结果与客观实际相符。本文应用虚拟样机技术对内燃机模型进行动力学仿真，为汽车内燃机的设计提供了新思路。

二、内燃机虚拟样机建模

（一）将三维模型导入ADAMS仿真环境

本文采用美国PTC公司的Pro/E作为建模软件，建立的内燃机主体三维模型如图2所示。然后利用ADAMS/Exchange模块将在Pro/E中装配好的内燃机模型导入ADAMS/View环

MAXWELL 3D 12.0

BASIC EXERCISES

1. 静电场问题实例：平板电容器电容计算仿真

平板电容器模型描述：

上下两极板尺寸：25mm×25mm×2mm，材料：pec（理想导体） 介质尺寸：25mm×25mm×1mm，材料：mica（云母介质） 激励：电压源，上极板电压：5V，下极板电压：0V。 要求计算该电容器的电容值

1.建模（Model）

Project > Insert Maxwell 3D Design

File>Save as>Planar Cap（工程命名为“Planar Cap”）

选择求解器类型：Maxwell > Solution Type> Electric> Electrostatic 创建下极板六面体

Draw > Box（创建下极板六面体） 下极板起点：（X,Y,Z）>（0, 0, 0） 坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（25, 25,0） 坐标偏置：（dX,dY,dZ）>（0, 0, 2） 将六面体重命名为DownPlate

Assign Material > pec（设置材料为理想导体perfect conductor） 创建上极板六面体

Draw > Box（创建下极板六面体） 上

将多体系统动力学中的L—E法与经典碰撞理论牺结合,推导了树形系统下的L—E碰撞动力学方程.并运甩面向对象的编程方法开发出汽车碰撞中人体动力学仿真软件.成功地仿真出汽车碰撞后人体运动响应。

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◎生数学1(—物学报9 1 933 91 3,3 10 48一—————一

Journa l

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Bi m a h m a i s o t e tc

汽车碰撞中的人体动力学仿真重蛊凰金查华。蒋维钢南京理工大学理学腕南京

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摘耍将多剐体系统动力学中的 L E法与经典碰撞理论牺结合，推导了树形亲统下的 L E——碰撞动力学方程 .并运甩面向对象的编程方法开发出汽车碰撞中人体动力学仿真软件 .成功地仿真出汽车碰撞后人体运动响应关簟词碰撞——一—

动力学———一—

仿真—~

人体运动———————~

0引

言

目前世界各国汽车碰撞事故相当频繁，人员伤亡严重.因而对汽车碰撞中人体运动过程进行仿真是十分必要的 .计算机仿真技术运用在汽车碰撞中具有很大的灵活性，不仅可以对人体的运动进行细致的动态演示，来预测受碰后人体的运动趋势，从而找到人体碰撞保护的解决方法，而且还可以为汽车碰撞研究提供简便、快捷、经济的手段，免去一部分耗资巨大