ADAMS 虚拟样机技术概论 课件.ppt

第一章 虚拟样机技术概论 1.1、机械产品设计的主要过程 1.2、虚拟样机技术的概念 1.3、虚拟样机技术的应用及其特点 1.4、虚拟样机技术应用软件与ADAMS软件简介 1.5、多刚体系统动力学简介 1.1、机械产品设计的主要过程 图1.1 产品全生命周期 传统产品开发，在概念设计（产品规划）之后，是一个产品设计—样机制造—测试评估—反馈设计的循环反复过程，这其中的每一次循环，都伴随有物理样机的制造或修改，随之而来的产品开发周期的延长和开发成本的增长。 虚拟产品开发，将传统的产品设计—样机制造—测试评估—反馈设计的循环过程采用虚拟样机技术，以数字化方式进行，避免了物理样机的制造，不仅利于缩短产品开发周期和降低产品开发成本，而且数字化方式采用利于协同工作的进行，数字化模型的应用使得产品全生命周期的统一成为可能。 1.2、虚拟样机技术的概念 虚拟样机（Virtual Prototype）和虚拟样机技术（Virtual Prototyping） 虚拟样机侧重于产品的数字化模型，指对一个与物理样机具有功能相似性的系统或者子系统模型进行的基于计算机的仿真；而虚拟样机技术则侧重于虚拟样机的应用，指使用虚拟样机来代替物理样机对候选设计方案的某方面或综合的特性进行仿真测试和评估的过程。 利用虚拟样机代替物理样机对产品进行创新设计、测试和评估，以缩短产品开发周期，降低产品开发成本，改进产品设计质量，提高面向客户与市场需求的能力。 虚拟样机技术与传统CAD/CAE/CAM技术最大的差别正在于：前者是面向系统的设计、分析、制造，以提高产品整体质量和性能并降低开发与制造成本为目的，而后者是面向产品零部件的设计、分析、制造，以提高零部件的质量和性能为目的。 1.3、虚拟样机技术的应用及其特点 1.3.1、虚拟样机技术的应用 虚拟样机技术在发达国家，如美国、德国、日本等都已得到广泛的应用，应用领域从汽车制造业、工程机械、航空航天业、造船业、机械电子工业、国防工业、通用机械到人机工程学、生物力学、医学以及工程咨询等诸多方面。 ADAMS 仿真 模拟 分析.flv ADAMS运动分析.flv ADAMS中履带仿真.flv 单根履带坦克过战壕射击仿真.flv 自动送料冲床机构ADAMS.flv 1.3.2、虚拟样机技术的特点 1.模拟产品功能，进行设计验证和测试。 2.设计优化。 3.提高产品质量。 4.产品全方位的测试、分析和评估。 5.产品不断丰富和完善。 6.缩短产品开发周期。 7.降低产品开发成本。 1.4、虚拟样机技术应用软件与ADAMS软件简介 1.4.1、虚拟样机技术应用软件简介 实现数字化功能样机特性分析的诸多软件系统中，应用广泛、影响深远、极具代表性的软件系统主要是实现功能虚拟样机的美国MSC公司的ADAMS和比利时LMS公司的DADS，实行有限元集成分析的美国MSC公司的NASTRAN和ANSYS。 1.4.2、 ADAMS软件简介 ADAMS (Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)，原由美国MDI公司(Mechanical Dynamics Inc.)开发，目前已被美国MSC公司收购成为MSC/ ADAMS，是最著名的虚拟样机分析软件。它使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创建完全参数化的机械系统动力学模型，利用拉格朗日第一类方程建立系统动力学微分－代数方程，求解器算法稳定，对刚性问题十分有效，可以对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，后处理程序可输出位移、速度、加速度和反作用力曲线以及动画仿真。 ADAMS软件由基本模块、扩展模块、接口模块、专业领域模块及工具箱5类模块组成。用户不仅可以采用通用模块对一般的机械系统进行仿真，而且可以采用专用模块针对特定工业应用领域的问题进行快速有效的建模与仿真分析。 ADAMS大学版模块列表 基本模块 用户界面模块ADAMS／View 求解器模块ADAMS／Solver 后处理模块ADAMS／PostProcessor 振动分析模块ADAMS/Vibration 线性化分析模块ADAMS/Linear 试验设计与分析模块ADAMS/Insight 耐久性分析模块ADAMS/Durability 接口模块 柔性分析模块ADAMS/Flex 控制模块ADAMS/Controls 图形接口模块ADAMS/Exchange 专业领域模块 轿车模块ADAMS/Car 驾驶员模块ADAMS/SmartDriver 动力传动系统模块ADAMS/Driveline 轮胎模块ADAMS/TireFORD 汽车公司专用汽车模块ADAMS/ Chassis 1.5