Adams实例操作.docx

1、Adams实例操作夹紧机构的建模、分析及优化设计并优化一个夹紧机构，要求：1. 能产生至少 800N 的夹紧力。2. 手动夹紧，用力不大于 80N。1创建模型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，在模型名称输入框中1.2设置工作环境 单击菜单【 Setting 】 【Units 】，将长度单位设置为厘米 Centimeter。 在【 Setting】菜单中选择【 Working Grid 】，在工作栅格设置对话框中，将工作栅格的和Y 尺寸（ Size）设置为 25，间距（ Spacing）设置为 1。单击菜单【 Setting】 【 Ic

2、ons】，弹出 Icons 设置对话框，将 Model Icons 的所有缺省尺 寸改为 2。1.3建立参考点在【 Bodies】 【 Construction 】中选择 Point 按钮 ，按照表 1-1 所列数据放置设计参 考点。点的设置选择 Add to Ground 和 Dont Attach。Point table create apply ，如图 1-2 所 示。表 1-1图 1-21.4创建摇臂 在【Bodies】 【Solids】中选择 Plate 按钮 ，将厚度与半径均设置成 1cm，用鼠标左 键点选 Point_1 、Point_2 和 Point_3 ，点击右键使曲柄闭合

3、，如图 1-2 所示。右键点击 Part，1.5创建手柄在【 Bodies】 【Solids】中选择 Link 按钮 ，用鼠标左键点选 Point_3、Point_4，创 建连杆，如图 1-3 所示，并改名为 Handle 。图 1-31.6创建锁钩在【 Bodies】 【 Solids】中选择 Extrusion 按钮 ，选择 “New Part和”“Closed，”设置 “ Length为”1cm，单击键盘上的 F4 ，打开坐标窗口。鼠标左键选择表 1-2 中 11 个位置，右键完成创建，如图 1-4 所示。将模型重命名为 Hook 。表 1-21.7创建手柄在【 Bodies】 【 So

4、lids 】中选择 Link 按钮 ，用鼠标左键点选 Point_5 、Point_6，创 建连杆，如图 1-5 所示。将模型重命名为 Slider 。图 1-51.8创建铰接约束副在【Connectors】 【 Joints】中选择 Revolute Joint 按钮 ，选择 2 Bod-1Loc ，Normal To Grid 。 点击 ground ，Pivot 和 Point_1 在 Point_1 处创建大地与曲柄间的铰接。按照上述操作依次设置以下铰接： 手柄与曲柄之间的 Point_3，手柄与连杆之间的 Point_5 ， 连杆与锁钩之间的 Point_6 ，锁钩与曲柄之间的图 1

5、-6最终得到的模型如图 1-7 所示。图 1-71.9创建地块在【 Bodies】 【Solids 】中选择 Box 按钮 ，选择 “On Ground ”，使其与大地固结在 一起。从（ -2，1，0）单击鼠标，拖到（ -18，-1， 0），如图 1-8 所示。将模型进行重命名为Ground_block 。1.10创建 In Plane 约束 在【Connectors 】 【Primitives 】中选择 Inplane 按钮 ，选择 2 Bod-1Loc ，Pick GeometryFeature。 选择地块和锁钩，在（ -12， 1，0）点击左键。沿着锁钩的内侧面将光标上移直到 出现向上的

6、箭头，再点击鼠标左键，如图 1-9 所示。图 1-91.11创建拉压弹簧在【 Forces】 【 Flexible Connections 】中选择 Spring Damper 按钮 ，在大地与锁钩 之间建立弹簧。 设置 K=800 ， C=0.5。点取以下位置放置弹簧：（ -14，1，0）（注意要取 锁钩上的点）和（ -23，1， 0），如图 1-10 所示。图 1-101.12创建手柄力在【 Forces】 【 Applied Forces 】中选择 Applied Force 按钮 ，依次选取手柄，手柄 末端的标志点，位置( -18， 14，0)，如图 1-11 所示。2测试模型2.1测

7、试弹簧力 把光标放在弹簧上单击右键，在弹出的菜单中选择 Measure，在特性( Characteristic )栏中选择 force，点击 OK 。弹簧测量图表出现。单击【 Simulation 】 【 Simulate】 ，进行一次 0.2 秒、50 步的仿真。夹紧力测量曲线如下图 2-1 所示。2.2角度测量单击【 Design Exploration 】 【 Measures】 ，选择 Adcanced，在角度测量对话框中键入测量的名字 overcenter，在 First Marker 输入栏中点击右键， 选择 Marker ，再选 Pick ， 选择 Point_5 上任一 Mak

8、er 点。同样方法将 MiddleMarker 、 Last Marker 分别选择为 Point_3图 2-22.3建立传感器 传感器用来检测 overcenter角的值，从而确定挂锁是否锁止。 选择【 Design Exploration 】【 Instrumentation 】 传感器 sensor 。依照下图 2-3 完成对话框，选择 OK 。2.3模型仿真选择 Simulation 工具，进行一次 0.2 秒 100 步的模拟，得到提示由于传感器的作用图 2-43验证测试结果3.1输入试验数据单击菜单【 File】 【File Import 】，选择数据类型为 Test Data(*

9、.*) ，数据路径如下图 3-1所示，然后 OK 。图 3-13.2建立试验数据曲线 单击菜单【 Result】 【 Postprocessor】 进入到后处理过程，在 Simulation 栏中选择 test_dat， Source 选择为 Measures。在 Independent Axis 选择 Data ，一个叫做 Independent Axis Browser 的浏览器出现， 从中 你可以选择水平轴要选用的数据此处选择 test_dat 和 MEA_1 。选择纵坐标数据为 test_dat 中的 MEA_1 ，最后点击 Add Curves ，得到的曲线如图 3-2 所示。图 3

10、-23.3编辑曲线对 curve_1 进行曲线编辑， 分别修改横坐标 （haxis）为 Degree，纵坐标（ vaxis ）为 Newton ，曲线名称改为 Physical Test Data ，标题改为 Latch Force VS Handle Angle ，如图 3-3 所示，编 辑好的曲线如图 3-4 所示。图 3-3图 3-43.4建立仿真数据曲线并与试验数据对比 用仿真数据建立曲线图： 在图表生成器中选 Data，Independent Axis Browser 浏览器出现，选择 Last_Run( )和 overcenter 作为水平轴数据。选择 SPRING_1_MEA_1

11、 作为纵轴数据，再选 Add Curves ，得到的曲线如图 3-5 所示。 将该曲线的 legend 改为 Virtual Test Data 。图 3-54参数分析4.1建立设计变量在 Point Table 中对每个点的坐标所示进行参数化设置：把光标放在设计点 POINT_1(0, 0, 0)上，点击鼠标右键，选择点 POINT_1 ，再选择Modify ，表编辑器( Table Editor )出现，选择 POINT_1 的 Loc_x 单元。在 Table Editor 顶 部的输入栏中，点击鼠标右键，依次选择 Parameterize Create Design Variable

12、R，e这al样 建立起一个名为 .latch.DV_1 的设计变量，点击 Apply 。重复以上步骤， 除 POINT_4 之外对其它几个点的坐标进行参数化， 结果如图 4-1 所示。图 4-1 查看设计变量的值：点击 Table Editor 下方的 Variables，选择 Filters ，出现 Table Editor Filters 对话框如图 4-2，选择 Delta Type，点击 OK ，这时 Table Editor 如图 4-3 所示。图 4-24.2做一次手动方案研究 对变量 DV_1 值进行手动修改，比较弹簧力结果： 在【Design Exploration 】中依次选

13、择 【 Measure】Display 。出现 Database Navigator如图 4-4 所示，选择 SPRING_1_MEA_1 ，选择 OK 。进行一次 0.2 秒 100 步的仿真，然后回到模型的初始状态， ADAMS/View 更新的弹 簧测量图如图 4-5 所示。在弹簧力曲线上敲击鼠标右键，选择 Curve: Current Save Curve。在左侧模型树中找到 Design Variable DV_1 Modify ，出现 Modify Design Variable 对 话框，把 DV_1 的标准值改为 1.0；选择 OK 。进行一次 0.2 秒 100 步的仿真，从

14、弹簧力图显示出两种情况下弹簧力的比较结果（图 4-6）来看，新的方案使弹簧力的值更大。把 DV_1 改回 0.0。图 4-64.3运行 Design Study 针对变量 DV_1 运行 Design Study ，查看弹簧力及角度变化曲线。 在【 Design Exploration 】下选择【 Design Evaluation 】 ， Design Evaluation Tool 对话框出现， 其中测量 ( Measure)选择 SPRING_1_MEA_1 和 overcenter，设计变量 ( Design Variable)选择 DV_1 ，点击 Start 。出现 SPTING_

15、1MEA_1 和 overcenter 的图如图 4-7、 4-8 所示，五条曲线对应五种不同 的方案。4.4检查方案结果 针对 DV_1 到 DV_10 每个变量进行分析， 得到表 4-1 的结果，发现 DV_4 ，DV_6 ，DV_8 灵敏度最大，也就是对弹簧力影响最大。表 4-15最优化设计5.1设置设计变量由上一节研究结果 DV_4 ，DV_6 ，DV_8 对夹紧力影响最大，本节将用这些参数进行最优化设计使弹簧力达到最大值，分别对三个变量按下表 5-1 进行设置：在目录树下找到 design variable 选择【 modify 】，出现 Modify Design Variable

16、 对话 框，双击 DV_4 出现以下对话框进行设置，如图 5-1 所示。表 5-1图 5-1然后按照图 5-2 分别对 DV_6 和 DV_8 进行设置。图 5-25.2运行最优化设计程序 针对三个变量运行最优化设计程序，查看弹簧力及角度变化曲线。 在【 Design Exploration 】中依次选择【 Measure】 Display 。出现 Database Navigator ，选择 SPRING_1_MEA_1 ，选择 OK ，就会出现图 5-3 所示的曲线。图 5-3选择【Design Exploration 】【 Design Evaluation 】 ，按照图 5-4 完成 Design EvaluationTool 对话框，点击 start，出现图 5-5 所示的迭代过程。图 5-4图 5-55.3、查看优化结果 针对三个变量运行最优化设计程序，弹簧力的变化如图 5-6 所示。查看出现查看优化结果，如图 5-7 所示。图 5-7从优化结果可以看出，设计变量 “DV_4”、“DV_6”和 “DV_8”的值分别为 3.1600、7.9032和 10.032 时，夹紧机构夹紧力最大为 971N 。