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机械系统仿真软件－机械系统仿真软件－ADAMSADAMS基础教程基础教程

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清华大学计算机辅助设计

教学中心CADTCCADTCCADTC

课程内容课程内容

1. 1. ADAMSADAMS简介简介

2. 2. 建立模型建立模型

3. 3. 施加约束施加约束

4. 4. 运动驱动运动驱动

5. 5. 简单运行函数简单运行函数

6. 6. 施加力施加力

7. 7. 测量对象测量对象

8. 8. 分析和动画分析和动画



第一章重点第一章重点

了解机械系统仿真（了解机械系统仿真（MSSMSS））和和ADAMSADAMS进进行行MSSMSS的步骤的步骤

了解了解MSSMSS在虚拟样机设计中的重要作用，在虚拟样机设计中的重要作用，以及以及MSSMSS与其他与其他MCAEMCAE程序的接口方式程序的接口方式

使用刚体、运动副和施加载荷构建机械使用刚体、运动副和施加载荷构建机械系统的虚拟样机系统的虚拟样机

在机械系统的虚拟样机上进行静力、运在机械系统的虚拟样机上进行静力、运动学和动力学分析动学和动力学分析



相关术语相关术语

ADAMS = Automated Dynamic Analysis of Mechanical SystemsCAD = Computer-Aided Design(计算机辅助设计)CAE = Computer-Aided Engineering(计算机辅助工程)CM = Center of Mass(质心)DAEs = Differential and Algebraic Equations(微分代数方程)DOF = Degree(s) of Freedom(自由度)EOM = Equations of Motion(运动方程)GCS = Global Coordinate System(全局坐标系)GUI = Graphics User Interface(图形用户接口)PCS = Part Coordinate System(零件坐标系)MCAE = Mechanical Computer-Aided EngineeringMDI = Mechanical Dynamics, Inc.MSS = Mechanical System Simulation(机械系统仿真)



建模与仿真步骤

建模与仿真步骤


教学中心CADTCCADTCCADTCADAMSADAMS图形用户界面图形用户界面

视图标题工作网格菜单条

主工具箱

坐标窗口

坐标系

状态栏



控制模型的显示控制模型的显示

使用主工具箱使用主工具箱

使用弹出菜单使用弹出菜单

使用快捷键使用快捷键

使用使用((View)View)主菜单主菜单

ADAMS/View提供

了多种方式控制模型的显示:

按鼠标右键弹出显示菜单

快捷方式位于弹出菜单的“< >”中



工作网格（工作网格（Working GridWorking Grid））

工作网格特征：网格显示开关

用做创建对象的平面用做创建对象的平面

通过捕捉网格点来绘制、通过捕捉网格点来绘制、移动、改变大小以修改移动、改变大小以修改实体实体

外观外观

网格原点可以设置在：网格原点可以设置在：

oo全局坐标系全局坐标系

oo已有坐标系已有坐标系

网格方向可以设置在：网格方向可以设置在：

oo全局坐标系的轴线全局坐标系的轴线

oo预定义的轴、边或面法线预定义的轴、边或面法线

oo已有坐标系或顶点的位置

网格类型、大小和间距

设置网格元素的显示

设置网格原点

设置网格方向

已有坐标系或顶点的位置



坐标窗口坐标窗口((CW)CW)

坐标窗口：

显示相对位置显示相对位置

oo全局坐标全局坐标((GCS,GCS,如果如果WGWG关闭关闭))

oo工作网格点坐标工作网格点坐标((WGWG打开打开))

使用当前长度单位显示当前光标使用当前长度单位显示当前光标位置位置

坐标窗口显示开关坐标窗口显示开关

oo主工具箱图标主工具箱图标

oo主菜单主菜单::View=>Coordinate WindowView=>Coordinate Window

oo热键热键::F4F4

CWCW显示时显示时,,坐标动态显示在光标坐标动态显示在光标

附近附近



模型设置模型设置

可以在起始窗口下拉菜单或可以在起始窗口下拉菜单或Setting=>UnitsSetting=>Units……菜单按钮设置单位菜单按钮设置单位

可以在起始窗口菜单或可以在起始窗口菜单或Setting=>GravitySetting=>Gravity……菜单中设置重力菜单中设置重力


教学中心CADTCCADTCCADTCUndoUndo--RedoRedo命令命令

ADAMS/View允许用户撤销

错误命令回到命令前的状态：

通过下列方法可以撤销通过下列方法可以撤销((Undo)Undo)任何操作任何操作

oo主工具箱图标主工具箱图标

oo主菜单主菜单::Edit=>UndoEdit=>Undo

oo热键热键::Ctrl+ZCtrl+Z

相类似的相类似的,,也可以使用同样的三种方法也可以使用同样的三种方法执行恢复执行恢复((Redo)Redo)命令命令

用户可以撤销和恢复最近的用户可以撤销和恢复最近的5050次命令次命令



帮助信息帮助信息

用户可以使用用户可以使用ADAMSADAMS的帮助的帮助((Help)Help)菜菜单获得菜单或对话框的在线帮助。单获得菜单或对话框的在线帮助。

用户也可以在开始菜单中选择用户也可以在开始菜单中选择““AdamsAdams--HelpHelp””命令查看帮助文档。命令查看帮助文档。



坐标系（坐标系（CSCS））

什么是坐标系？

坐标系就是使用三个互相垂直的单位坐标系就是使用三个互相垂直的单位向量来定义的右旋体系。在笛卡儿坐标向量来定义的右旋体系。在笛卡儿坐标系中定义三个坐标轴的向量一般标为系中定义三个坐标轴的向量一般标为X X 、、Y Y 、、ZZ。。

ADAMS中有三类坐标系：

全局坐标系（全局坐标系（GCSGCS））

局部坐标系（局部坐标系（PCSPCS））

坐标系标记（坐标系标记（CSMCSM））


教学中心CADTCCADTCCADTCADAMSADAMS模型历史树模型历史树


教学中心CADTCCADTCCADTCADAMS ADAMS ““爬爬--走走--跑跑””方法方法

不要一次建立整个机构模型不要一次建立整个机构模型

确定每次增加的组件正确工作确定每次增加的组件正确工作

经常验证你的模型经常验证你的模型

避免复杂的调试避免复杂的调试


教学中心CADTCCADTCCADTCADAMSADAMS的文件操作的文件操作

用户可以讲模型保存为两种不同的

文件格式：ADAMS/ViewADAMS/View数据库文件（数据库文件（..binbin））

oo保存整个建模过程保存整个建模过程

oo包含分析结果和曲线等等包含分析结果和曲线等等

oo大的二进制文件大的二进制文件

ADAMS/ViewADAMS/View命令文件（命令文件（..cmdcmd））oo只保存模型单元及其属性只保存模型单元及其属性

oo一般是很小，可以编辑的文本文件一般是很小，可以编辑的文本文件

用户也可以将模型输入或输出为下列文件：

几何模型文件（几何模型文件（STEPSTEP、、IGESIGES、、DWGDWG等等）等等）

ADAMS/SolverADAMS/Solver输入和分析结果输入和分析结果

测试和表格数据测试和表格数据



第二章重点第二章重点

区别零件和几何体区别零件和几何体

了解零件和几何体的不同类型了解零件和几何体的不同类型

创建构造几何体创建构造几何体

创建几何实体创建几何实体

修改实体修改实体

列出实体信息列出实体信息


教学中心CADTCCADTCCADTCADAMSADAMS中的零件（中的零件（PartPart）） II

ADAMSADAMS中有四种不同类型的零件中有四种不同类型的零件

oo地基（地基（GroundGround）：）：不可移动、无质量和惯量不可移动、无质量和惯量

oo刚体（刚体（Rigid BodiesRigid Bodies）：）：可移动、有质量和惯量、不可变形可移动、有质量和惯量、不可变形

oo柔体（柔体（Flexible BodiesFlexible Bodies）：）：可移动、有质量和惯量、受力会弯曲可移动、有质量和惯量、受力会弯曲

oo点质量（点质量（Point MassesPoint Masses）：）：可移动、有质量但无惯量可移动、有质量但无惯量

地基就有以下特点：地基就有以下特点：

oo每个模型中至少有一个地基每个模型中至少有一个地基

oo始终保持固定位置始终保持固定位置

oo模型创建时自动创建地基模型创建时自动创建地基

oo没有质量和惯量没有质量和惯量

oo不增加模型的自由度不增加模型的自由度

oo定义全局坐标系（定义全局坐标系（GCSGCS））和原点（和原点（00，，00，，00））

oo作为惯性参考系作为惯性参考系


教学中心CADTCCADTCCADTCADAMSADAMS中的零件（中的零件（PartPart）） IIII

每个零件具有一个局部坐标系（每个零件具有一个局部坐标系（LCSLCS）：）：

oo定义零件相对于全局坐标系的位置和姿态定义零件相对于全局坐标系的位置和姿态

oo由由ADAMS/ViewADAMS/View自动指定给每个零件自动指定给每个零件

oo默认为全局坐标系的位置默认为全局坐标系的位置

oo随零件及其默认初始位置移动随零件及其默认初始位置移动

零件的自由度：零件的自由度：

oo刚体具有六个自由度（刚体具有六个自由度（33个平动，个平动，33个转动）个转动）

oo点质量具有三个自由度（点质量具有三个自由度（33个平动，无转动）个平动，无转动）

oo施加约束（施加约束（ConstraintsConstraints））可以减少系统的自由度可以减少系统的自由度


教学中心CADTCCADTCCADTCADAMSADAMS中的零件（中的零件（PartPart）） IIIIII

在在ADAMS/ViewADAMS/View中，用户可以通过绘制几何体来表示刚体。中，用户可以通过绘制几何体来表示刚体。

ADAMS/ViewADAMS/View提供了几何体库来创建刚体提供了几何体库来创建刚体

oo构造几何体构造几何体

无质量的原始对象，例如云线等等无质量的原始对象，例如云线等等

用来定义其它几何体用来定义其它几何体

oo几何实体几何实体

有质量的原始几何体，例如立方体（有质量的原始几何体，例如立方体（boxbox）、）、连杆（连杆（linklink））

可以基于构造几何体可以基于构造几何体

自动计算质量属性自动计算质量属性

新的几何体必须新的几何体必须““属于属于””零件。用户每次创建新的几何体，可零件。用户每次创建新的几何体，可以选择一些操作：以选择一些操作：

oo创建为新的零件创建为新的零件

oo加入已有零件加入已有零件

oo加入地基加入地基



创建几何体创建几何体

使用主工具箱的几何造型工具堆栈使用主工具箱的几何造型工具堆栈

使用几何造型面板使用几何造型面板

oo在在BuildBuild菜单中选择菜单中选择Bodies/GeometryBodies/Geometry

oo在几何造型工具堆栈中选择下拉工具命令在几何造型工具堆栈中选择下拉工具命令

用户可以通过下列方法创

建几何体：



创建构造几何体创建构造几何体

Open/ClosedOpen/Closed云线云线

Radius,Start and End Radius,Start and End AngleAngle

圆弧圆弧

One Line/Multiple One Line/Multiple Lines,Open/Closed,Length,Lines,Open/Closed,Length,AngleAngle

折线折线

OrientationOrientation标记标记

Attach/DonAttach/Don’’t Attacht Attach点点

参数参数图标图标类型类型



创建几何实体创建几何实体（（II））

Inner and Outer RadiiInner and Outer Radii圆环圆环

Length,Bottom and Top Length,Bottom and Top RadiiRadii

圆锥体圆锥体

RadiusRadius球体球体

Length,RadiusLength,Radius圆柱体圆柱体

Length,Height,DepthLength,Height,Depth立方体立方体




创建几何实体创建几何实体（（IIII））

Open/Closed ProfileOpen/Closed Profile旋转旋转

Open/Closed Profile,LengthOpen/Closed Profile,Length拉伸拉伸

Thickness,RadiusThickness,Radius盘盘

Length,Width,DepthLength,Width,Depth连杆连杆




修改几何体修改几何体（（II））

用户可以使用下列工具修改几何体：用户可以使用下列工具修改几何体：

oo热点（热点（HotpointsHotpoints））

oo几何体修改对话框几何体修改对话框

使用热点修改几何体使用热点修改几何体

oo热点随几何体类型的不同出现在不同的位置热点随几何体类型的不同出现在不同的位置

oo使用热点改变几何体的大小和形状使用热点改变几何体的大小和形状



修改几何体修改几何体（（IIII））

使用对话框精确修改几何体使用对话框精确修改几何体

oo对于不同的几何体，对应不同的对话框对于不同的几何体，对应不同的对话框

oo改变几何体的大小和形状的步骤为：改变几何体的大小和形状的步骤为：

将光标放在零件上，按鼠标右键将光标放在零件上，按鼠标右键

指向要修改的几何体名称，选择指向要修改的几何体名称，选择ModifyModify

在对话框中输入新值，选择在对话框中输入新值，选择OKOK。。



列出几何体信息列出几何体信息

查看几何体信息查看几何体信息

oo用户可以显示几何体的详细信息，包括：用户可以显示几何体的详细信息，包括：

名字和类型名字和类型

相关的坐标系（标记）相关的坐标系（标记）

参数值参数值

oo显示几何体信息的步骤为：显示几何体信息的步骤为：

将光标放在零件上，按鼠标右键将光标放在零件上，按鼠标右键

指向要修改的几何体名称，选择指向要修改的几何体名称，选择InfoInfo，，弹出信息对话框。弹出信息对话框。



第三章重点第三章重点

命名六种不同的约束类型命名六种不同的约束类型

理解不同类型约束的作用及其限制的自理解不同类型约束的作用及其限制的自由度由度

创建各种约束创建各种约束

人工或人工或ADAMSADAMS计算系统的自由度计算系统的自由度


教学中心CADTCCADTCCADTCADAMSADAMS中的约束（中的约束（ConstraintsConstraints））

约束（约束（ConstrainsConstrains））具有以下特点：具有以下特点：

oo限制零件间的相对运动限制零件间的相对运动

oo代表代表““理想化理想化””的联接的联接

oo在在ADAMS/SolverADAMS/Solver中代表一个代数方程中代表一个代数方程

所有的约束都限制系统的平动或转动自由度所有的约束都限制系统的平动或转动自由度

限制的自由度数目和类型取决于使用的约束类型限制的自由度数目和类型取决于使用的约束类型

约束一般需要：约束一般需要：

oo两个零件两个零件

oo位置位置

oo方向方向


教学中心CADTCCADTCCADTCMSSMSS中的自由度中的自由度

““自由度自由度””（（Degree of FreedomDegree of Freedom））意味着实体移动的意味着实体移动的

特定方式。特定方式。

有两种有两种DOFDOF类型类型::oo平动（平动（TranslationalTranslational））

oo转动（转动（RotationalRotational））

每个零件增加系统每个零件增加系统66个自由度个自由度

每个约束限制每个约束限制11－－66个自由度个自由度

力不增加或限制系统的自由度力不增加或限制系统的自由度


教学中心CADTCCADTCCADTCADAMSADAMS的约束类型的约束类型

标准运动副

简单运动副

运动产生器

高副接触

组合运动副

用户自定义约束



标准运动副标准运动副((Standard Joints)Standard Joints)

允许的转动自由度

（（零件）零件）33

平面副平面副22

圆柱副圆柱副移动副移动副11

球面副球面副虎克铰虎克铰转动副转动副固定副固定副0033221100

允许的平动自由度



螺旋副（螺旋副（Screw JointScrew Joint））

螺旋副耦合两个零件的相对平动螺旋副耦合两个零件的相对平动和转动和转动

只限制一个自由度只限制一个自由度

创建螺旋副需要：创建螺旋副需要：

oo22个零件个零件

oo螺旋节距螺旋节距

oo11个复合运动副，确定两个零件平动个复合运动副，确定两个零件平动

和转动沿同一轴线，例如圆柱副和转动沿同一轴线，例如圆柱副



耦合器（耦合器（CouplersCouplers））

耦合器通过下列代数方程耦合多耦合器通过下列代数方程耦合多个零件间个零件间22到到33个运动副的运动：个运动副的运动：约束方程：约束方程：

SS11qq11+S+S22qq22+S+S33qq33=0=0

限制限制11或或22个自由度个自由度

创建耦合器需要：创建耦合器需要：

oo22或或33个运动副个运动副

oo22或或33个比例乘子个比例乘子



齿轮副（齿轮副（GearGear））

齿轮副通过耦合两个运动副间接齿轮副通过耦合两个运动副间接地约束地约束22个零件个零件

只限制一个自由度只限制一个自由度

创建齿轮副需要：创建齿轮副需要：


oo11点，指定齿轮零件的接触点点，指定齿轮零件的接触点

oo11根轴，指定接触点处的运动方向根轴，指定接触点处的运动方向



简单运动副（简单运动副（Joint PrimitivesJoint Primitives））


（（零件）零件）垂直轴垂直轴平行轴平行轴姿态姿态33

在面上在面上平面副平面副22

在线上在线上圆柱副圆柱副移动副移动副11





限制平动自由度的简单运动副限制平动自由度的简单运动副

共点（共点（AtPointAtPoint））oo一点不能相对于另一点平动一点不能相对于另一点平动

oo限制限制33个平动自由度个平动自由度

在线上（在线上（InLineInLine））oo一点只能沿一条直线移动一点只能沿一条直线移动


在面上（在面上（InPlaneInPlane））oo一点只能沿一个平面移动一点只能沿一个平面移动




限制转动自由度的简单运动副限制转动自由度的简单运动副

姿态（姿态（OrientationOrientation））oo一个坐标系不能沿另一个转一个坐标系不能沿另一个转动动

oo限制限制33个转动自由度个转动自由度

平行轴（平行轴（ParallelParallel））oo一个坐标系只能沿一个坐标系只能沿11个轴转动个轴转动


垂直轴（垂直轴（PrependicularPrependicular））oo一个坐标系可以沿一个坐标系可以沿22轴转动轴转动




运动运动


（（零件）零件）垂直轴垂直轴

转动转动

平行轴平行轴姿态姿态33

在面上在面上

平动平动







高副接触高副接触



转动转动


在面上在面上

平动平动


在线上在线上

点－曲线点－曲线

曲线－曲线曲线－曲线





教学中心CADTCCADTCCADTCPinPin--inin--SlotSlot凸轮约束凸轮约束

定义定义PinPin--inin--SlotSlot凸轮约束可以限凸轮约束可以限

制第一个零件上的固定点沿第二制第一个零件上的固定点沿第二个零件上定义的曲线运动个零件上定义的曲线运动

一般用于点－边凸轮从动件以一般用于点－边凸轮从动件以及槽凸轮系统及槽凸轮系统

限制限制22个自由度个自由度

创建创建PinPin--inin--SlotSlot凸轮约束需要：凸轮约束需要：


oo11个点，指定接触点个点，指定接触点

oo11条曲线，指定点跟随的路径条曲线，指定点跟随的路径


教学中心CADTCCADTCCADTCCurveCurve--onon--CurveCurve凸轮约束凸轮约束

定义定义CurveCurve--onon--CurveCurve凸轮约束可凸轮约束可

以限制第一个零件上的曲线边沿以限制第一个零件上的曲线边沿第二个零件上定义的曲线边运动第二个零件上定义的曲线边运动

一般用于凸轮－凸轮系统一般用于凸轮－凸轮系统

限制限制22个自由度个自由度

创建创建CurveCurve--onon--CurveCurve凸轮约束需凸轮约束需

要：要：


oo22条曲线，指定接触曲线条曲线，指定接触曲线



组合运动副组合运动副


转动转动


在面上在面上

平动平动

在面上＋在面上＋垂直轴垂直轴

平面副平面副

在面上＋平行轴在面上＋平行轴

在面上在面上＋姿态＋姿态

22

在线上在线上

点－曲线点－曲线

曲线－曲线曲线－曲线

在线上＋在线上＋垂直轴垂直轴


球面副球面副

共点共点

虎克铰虎克铰

共点＋垂共点＋垂直轴直轴

转动副转动副固定副固定副0033221100





计算系统的自由度计算系统的自由度 II

可以凭直觉判断系统的自由度可以凭直觉判断系统的自由度

对于大系统，这样做非常困难对于大系统，这样做非常困难

可以使用可以使用GrueblerGruebler公式来计算机机械系统的自由度数目公式来计算机机械系统的自由度数目

力既不增加也不减少机械系统的自由度力既不增加也不减少机械系统的自由度

∑=

×

×

类型

约束）约束－

零件）动零件的数目系统的自由度＝（可移

iii DOF

DOF](#[#

/6



计算系统的自由度计算系统的自由度 IIII

用户可以在用户可以在ADAMSADAMS中的仿真控制中的仿真控制面板选择面板选择““验证模型验证模型””命令来自动计命令来自动计

算系统的自由度算系统的自由度

如果机械系统中存在冗如果机械系统中存在冗余约束，余约束，ADAMSADAMS会在验会在验

证操作中指出，并在分析证操作中指出，并在分析中删除中删除



第四章重点第四章重点

命名所有运动类型命名所有运动类型

理解不同运动类型的作用及其限制的自理解不同运动类型的作用及其限制的自由度（由度（DOFDOF））创建运动创建运动

命名可以施加运动的允许运动副命名可以施加运动的允许运动副


教学中心CADTCCADTCCADTCADAMSADAMS中的运动驱动中的运动驱动

运动用来描述零件如何沿某一特定方向移运动用来描述零件如何沿某一特定方向移动动

通过施加运动约束可以限制系统的自由度通过施加运动约束可以限制系统的自由度允许的转动自由度


转动转动


在面上在面上

平动平动




33221100


M(t)=360d*time



运动的类型运动的类型

ADAMSADAMS中可以定义三种运动类型中可以定义三种运动类型

oo平动平动

oo转动转动

oo一般点运动一般点运动

施加平动或转动时需要使用运动副施加平动或转动时需要使用运动副的位置来定义相对运动发生的方向的位置来定义相对运动发生的方向

施加一般点运动使用坐标标记的位施加一般点运动使用坐标标记的位置和姿态来定义相对运动（环绕或沿置和姿态来定义相对运动（环绕或沿用户指定轴运动）用户指定轴运动）



运动限制运动限制

在ADAMS中，施加运动时有以下限制：

平动只能施加在移动副或圆柱副上平动只能施加在移动副或圆柱副上

转动只能施加在转动副或圆柱副上转动只能施加在转动副或圆柱副上

一般点运动可以施加在任何已有坐标标记上，一般点运动可以施加在任何已有坐标标记上，用户可以定义任何一种联接类型用户可以定义任何一种联接类型

所有运动只能是时间的函数所有运动只能是时间的函数



第五章重点第五章重点

了解函数生成器及其用途了解函数生成器及其用途

使用函数生成器来创建下列简单运行函使用函数生成器来创建下列简单运行函数：数：

oo 算术操作符（加，求幂，等等）算术操作符（加，求幂，等等）

oo 仿真常量（仿真常量（pipi，，rtodrtod，，等等）等等）

oo 仿真变量（仿真变量（timetime，，modemode））

oo FORTRANFORTRAN--7777兼容操作符（兼容操作符（sinsin，，coscos，，等等）等等）

oo ADAMSADAMS简单函数（简单函数（STEPSTEP，，POLYPOLY，，SHFSHF等等）等等）


教学中心CADTCCADTCCADTCADAMSADAMS运行函数简介运行函数简介

函数用来定义输入向量（例如运函数用来定义输入向量（例如运动驱动或作用力）的幅值随时间或动驱动或作用力）的幅值随时间或其它系统状态（例如位移、速度或其它系统状态（例如位移、速度或加速度）变化的关系加速度）变化的关系

在在ADAMSADAMS中，用户可以创建任中，用户可以创建任

何类型的表达式何类型的表达式

ADAMSADAMS预定义了一些内部函数，预定义了一些内部函数，

用户只需直接调用即可用户只需直接调用即可



函数生成器函数生成器 ((Function Builder) IFunction Builder) I

在需要输入函数的地在需要输入函数的地方按鼠标右键选择使方按鼠标右键选择使用函数生成器用函数生成器

函数生成器支持创建函数生成器支持创建ADAMSADAMS中的所有函数中的所有函数

oo 运行函数运行函数

oo 计算测量函数计算测量函数

oo 功能测量函数功能测量函数

oo 设计时间函数表达式设计时间函数表达式



函数生成器函数生成器((Function Builder)Function Builder) IIII

基本算术运算符

检查当前编辑器中的函数语法

在进行分析前最好画出运行函数

函数目录

函数列表

函数编辑框



基本算术操作符基本算术操作符

指示数字为角度表示指示数字为角度表示

（系统默认为弧度）（系统默认为弧度）

DD或或dd分组和区分优先顺序分组和区分优先顺序()()求幂求幂****除除//乘乘**

减减--加加++

操作描述操作描述操作符操作符示例：



常量和变量：预定义常量常量和变量：预定义常量

将数字由弧度转换为将数字由弧度转换为角度（＝角度（＝180/PI)180/PI)

RTODRTOD

将数字由角度转换为将数字由角度转换为弧度（＝弧度（＝PI/180)PI/180)

DTORDTOR

返回圆周率返回圆周率ππ的数值，的数值，也就是：也就是：““3.141593.14159…”…”

PIPI


func=360d

func=2*PI

func=360*DTOR



常量和变量：仿真变量常量和变量：仿真变量

返回当前分析类型返回当前分析类型

11＝＝运动学（运动学（Kinematics)Kinematics)22＝（未使用）＝（未使用）

33＝初始条件＝初始条件((Initial Conditions)Initial Conditions)44＝动力学＝动力学((Dynamics)Dynamics)55＝静力学＝静力学((StaticsStatics))66＝准精力学＝准精力学((QuasiQuasi--StaticsStatics))77＝线性＝线性((Linear)Linear)

MODEMODE返回当前仿真时间返回当前仿真时间TIMETIME


func=360d*TIME

func=IF(MODE-5:0,500,0)


教学中心CADTCCADTCCADTCFORTRAN 77FORTRAN 77数学函数数学函数 II

最接近的整数或整个数字最接近的整数或整个数字NINT(NINT(……),),AINT(AINT(……),),ANINT(ANINT(……))

取模取模MOD(MOD(……))以以1010为底的对数为底的对数LOG10(LOG10(……))自然对数自然对数LOG(LOG(……))自然指数自然指数EXP(EXP(……))绝对值绝对值ABS(ABS(……))

操作描述操作描述操作符操作符


教学中心CADTCCADTCCADTCFORTRAN 77FORTRAN 77数学函数数学函数 IIII

平方根平方根SQRT(SQRT(……))

反三角函数反三角函数ASIN(ASIN(……))ACOS(ACOS(……))ATAN(ATAN(……))ATAN(ATAN(……))

三角函数三角函数SIN(SIN(……))COS(COS(……))TAN(TAN(……))



教学中心CADTCCADTCCADTCADAMSADAMS数学函数数学函数

单边或双边接触单边或双边接触IMPACT,BISTOPIMPACT,BISTOP

插补插补//云线函数云线函数AKISPL,CUBSPL,AKISPL,CUBSPL,CURVECURVE

分支逻辑运算符分支逻辑运算符IFIF

平滑阶越函数平滑阶越函数STEP,STEP5,STEP,STEP5,HAVSINHAVSIN

傅立叶正弦和余弦序列傅立叶正弦和余弦序列FORSIN,FORCOSFORSIN,FORCOS简单谐波函数简单谐波函数SHFSHF多项式多项式POLY,CHEBYPOLY,CHEBY

操作描述操作描述操作符操作符



第六章重点第六章重点

命名不同的作用力类型命名不同的作用力类型

了解作用力的作用及其对机械系统的影了解作用力的作用及其对机械系统的影响响

列出不同作用力的区别和共同点列出不同作用力的区别和共同点

了解使用标记来定义作用力的位置和方了解使用标记来定义作用力的位置和方向向



作用力单元作用力单元

作用力最多具有作用力最多具有66个分量：个分量：33个力和个力和33个力矩个力矩

作用力可以是单向作用力（作用力可以是单向作用力（ActionAction--OnlyOnly））或者是作用与－反作用力或者是作用与－反作用力（（ActionAction--ReactionReaction））

按照按照ADAMSADAMS的惯例，作用力一般施的惯例，作用力一般施加在加在II--标记上，反作用力施加在其它零标记上，反作用力施加在其它零件的件的JJ--标记上标记上



作用力的类型作用力的类型

用户可以选择下列作用力单元：

22个个33个力分量和个力分量和33个力个力

分量分量一般力一般力

22个个33个力矩分量个力矩分量向量力矩向量力矩

22个个33个力分量个力分量向量力向量力

22个或个或11个个11个力矩分量个力矩分量点力矩点力矩

22个或个或11个个11个力分量个力分量点力点力

影响零件数量影响零件数量力分量力分量图标图标作用力单元名称作用力单元名称



施加作用力施加作用力 II

可以通过下列方法施加作用力：

使用主工具箱的力建模工具使用主工具箱的力建模工具堆栈堆栈

使用使用Create ForcesCreate Forces面板面板

oo 通过主工具箱通过主工具箱

oo 通过主菜单通过主菜单



施加作用力施加作用力 IIII

有3种方法来定义各个力分量的幅值：

11、常量力（、常量力（ConstantConstant））用户可以指定一个实常量值用户可以指定一个实常量值

22、、弹簧阻尼类弹簧阻尼类((BusingBusing--Like)Like)用户可以指定零件间弹簧刚度（用户可以指定零件间弹簧刚度（K)K)和阻尼系数和阻尼系数((C)C)的实常量值的实常量值

33、用户自定义、用户自定义((Custom)Custom)用户可以指定函数表达式用户可以指定函数表达式



第七章重点第七章重点

区别对象，点，点－点和姿态测量区别对象，点，点－点和姿态测量

创建对象测量创建对象测量

创建点测量创建点测量

创建点－点测量创建点－点测量

创建姿态测量创建姿态测量

解释测量结果解释测量结果

切换到绘图模式观看测量结果切换到绘图模式观看测量结果


教学中心CADTCCADTCCADTCADAMSADAMS中的测量（中的测量（MeasuresMeasures））

用户可以使用测量功能来跟踪模型仿真中的数值特性，例用户可以使用测量功能来跟踪模型仿真中的数值特性，例如运动副的反作用力，零件间的相对速度等等如运动副的反作用力，零件间的相对速度等等

可以绘制可以绘制88种不同的测量信息种不同的测量信息

oo 对象（对象（ObjectObject）：）：测量模型中零件、运动副或力的特性测量模型中零件、运动副或力的特性

oo 点（点（PointPoint）：）：测量点的位置或者作用与此点的集中力测量点的位置或者作用与此点的集中力

oo 点－点（点－点（PointPoint--toto--PointPoint））::测量两个点间的距离、速度或加速度测量两个点间的距离、速度或加速度

oo 姿态（姿态（OrientationOrientation）：）：测量两个标记间的姿态变化测量两个标记间的姿态变化

oo 包含角（包含角（Included AngleIncluded Angle）：）：测量空间三点定义的包含角测量空间三点定义的包含角

oo 范围（范围（RangeRange）：）：计算另一个测量的特性，例如最大值、平均值等计算另一个测量的特性，例如最大值、平均值等

oo ADAMS/SolverADAMS/Solver计算结果：测量任意的用户自定义函数表达式，例如空气计算结果：测量任意的用户自定义函数表达式，例如空气

动力学压力、流速等等动力学压力、流速等等

oo ADAMS/ViewADAMS/View计算结果：测量计算结果：测量ADAMS/ViewADAMS/View仿真期间或其后评估的任意仿真期间或其后评估的任意

用户自定义函数表达式用户自定义函数表达式



创建测量创建测量

可以通过下列方式创建测量：

在主菜单中使用在主菜单中使用Build=>MeasureBuild=>Measure来选择所有测量类型来选择所有测量类型

在主工具箱中选择在主工具箱中选择测量工具堆栈测量工具堆栈进行点－点测量和包进行点－点测量和包含角测量含角测量

使用使用鼠标右键鼠标右键选项进行对象和点测量选项进行对象和点测量



对象测量对象测量

对象测量允许用户察看任何模型对象的数据

下表列出了一些常用对象可以测量的属性：

angang momentum about cmmomentum about cm

potential energy deltapotential energy delta

angang accelerationaccelerationtrans kinetic energytrans kinetic energy

angang velocityvelocitytrans momentumtrans momentum

trans velocitytrans velocitykinetic energykinetic energy

trans velocitytrans velocitycm cm angang accelerationacceleration

projectionalprojectional angleanglecm cm angang velocityvelocity

trans trans dispacementdispacementcm accelerationcm acceleration

element torqueelement torquecm velocitycm velocity

element forceelement forcecm positioncm position

Joints, Motions, SpringsJoints, Motions, SpringsPartsParts



点测量点测量

点测量允许用户察看任何坐标系标记的数据

下表列出了一些点测量可以测量的属性：

angang accelerationacceleration

angang velocityvelocity

trans accelerationtrans acceleration

angang deformation accelerationdeformation accelerationtrans velocitytrans velocity

angang deformation velocitydeformation velocitytrans trans dispacementdispacement

angang deformationdeformationtotal torque at locationtotal torque at location

trans deformationtrans deformationtotal force at locationtotal force at location

trans deformation velocitytrans deformation velocitytotal torque on pointtotal torque on point

trans deformationtrans deformationtotal force on pointtotal force on point

Coordinate System(CS) MarkersCoordinate System(CS) Markers



点－点测量点－点测量

点点--点测量允许设定测量两点之间用点测量允许设定测量两点之间用

户感兴趣的数据，这些数据可以是：户感兴趣的数据，这些数据可以是：

oo 位移位移

oo 速度速度

oo 加速度加速度

用户必须设定下列信息：用户必须设定下列信息：

oo 测量起点的坐标系原点测量起点的坐标系原点

oo 测量终点的坐标系原点测量终点的坐标系原点

oo 希望查看的特征希望查看的特征

oo 希望查看的分量希望查看的分量

oo 测量数据的参考坐标系（默认为测量数据的参考坐标系（默认为GCSGCS））



姿态测量姿态测量

姿态测量允许用户设定两个坐标姿态测量允许用户设定两个坐标系标记间的姿态变化系标记间的姿态变化

用户必须设定下列信息：用户必须设定下列信息：

oo 测量起点的坐标系测量起点的坐标系

oo 测量终点的坐标系测量终点的坐标系

oo 希望使用的特征（旋转顺序）希望使用的特征（旋转顺序）

oo 希望测量的角度（旋转）希望测量的角度（旋转）



在仿真中查看测量数据在仿真中查看测量数据

可以使用多种方式解释测量

数据：

在造型环境下使用线图在造型环境下使用线图

检查或输出数值数据检查或输出数值数据

将测量结果线图传递到绘图窗口将测量结果线图传递到绘图窗口

增加曲线到绘图生成器的模版中增加曲线到绘图生成器的模版中



第八章重点第八章重点

了解分析和动画的区别了解分析和动画的区别

控制动画控制动画

显示单步动画显示单步动画

修改动画的视点修改动画的视点

循环播放动画循环播放动画



提交简单分析提交简单分析 II

我们一般关心机械系统在给定初始构型、载我们一般关心机械系统在给定初始构型、载荷和约束下一段时间内的动力学行为荷和约束下一段时间内的动力学行为

用户可以使用主工具箱中的分析容器进行简用户可以使用主工具箱中的分析容器进行简单分析单分析

oo 返回模型的原始设计构型，选取返回模型的原始设计构型，选取Simulation ResetSimulation Reset工具工具

oo 在仿真停止前结束仿真，可以使用下列方法：在仿真停止前结束仿真，可以使用下列方法：

选取选取Simulation StopSimulation Stop工具，或者工具，或者

按状态工具条上的停止标志，或者按状态工具条上的停止标志，或者

当鼠标位于显示窗口时按任意键当鼠标位于显示窗口时按任意键

oo 运行仿真，选取运行仿真，选取Simulation StartSimulation Start工具工具

oo 在分析过程中系统默认显示计算结果在分析过程中系统默认显示计算结果

有助于图形化地观看整个系统的行为有助于图形化地观看整个系统的行为

有助于查明一些特定问题

分析容器

有助于查明一些特定问题



提交简单分析提交简单分析 IIII

基本的仿真设置基本的仿真设置

oo 仿真类型仿真类型

oo 仿真时间段仿真时间段

持续时间（持续时间（DurationDuration））

结束时间（结束时间（End TimeEnd Time））

oo ADAMSADAMS输出数据的频率输出数据的频率

步长（步长（Step SizeStep Size））

步数（步数（StepsSteps））

oo 选择选择StaticsStatics按钮对当前系统进行静力学分析按钮对当前系统进行静力学分析

oo 回放前一步的分析动画，选择回放前一步的分析动画，选择ReplayReplay按钮按钮

oo 选择选择MoreMore……按钮打开仿真控制对话框按钮打开仿真控制对话框



基本动画控制基本动画控制 II

动画容器

一旦执行了分析，用户可以主工具箱中的动一旦执行了分析，用户可以主工具箱中的动画容器来控制动画：画容器来控制动画：

oo 前进，选择前进，选择PlayPlay--ForwardForward工具工具

oo 回放，选择回放，选择PlayPlay--reversereverse工具工具

oo 停止动画，可以选择停止动画，可以选择StopStop工具，或者按状态工具条上工具，或者按状态工具条上的的StopStop--signsign工具工具

oo 回放到第一帧，选择回放到第一帧，选择ResetReset--toto--StartStart工具工具

oo 使用使用StepStep--forwardforward和和StepStep--backwardbackward工具单步观看动画工具单步观看动画

oo 选择选择StaticsStatics按钮对当前系统进行静力学分析按钮对当前系统进行静力学分析

oo 用户可以拖动滑动条来显示指定帧的动画用户可以拖动滑动条来显示指定帧的动画



基本动画控制基本动画控制 IIII可以在可以在OptionOption菜单中选择修改动画视点菜单中选择修改动画视点

的方式：的方式：

oo Fixed BaseFixed Base（（相机固定在地基上）相机固定在地基上）

oo Base PartBase Part（（相机固定在零件的质心上）相机固定在零件的质心上）

oo Base PointBase Point（（相机固定在选择的标记上）相机固定在选择的标记上）

选择选择LoopLoop功能可以无限地播放动画功能可以无限地播放动画

选择选择MoreMore……按钮开始打开动画控制对话按钮开始打开动画控制对话

框框



End

机械系统仿真软件－adams -...

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