Adams实例操作.docx
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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NewModel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【WorkingGrid】,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】【Icons】,弹出Icons设置对话框,将ModelIcons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AddtoGround和Don'tAttach。
Pointtablecreateapply,如图1-2所示。
表1-1
图1-2
1.4
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,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1-3
1.6创建锁钩
在【Bodies】【Solids】中选择Extrusion按钮,选择“NewPart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1-2
1.7创建手柄
在【Bodies】【Solids】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1-5
1.8创建铰接约束副
在【Connectors】【Joints】中选择RevoluteJoint按钮,选择2Bod-1Loc,NormalToGrid。
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1-6
最终得到的模型如图1-7所示。
图1-7
1.9创建地块
在【Bodies】【Solids】中选择Box按钮,选择“OnGround”,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InPlane约束在【Connectors】【Primitives】中选择Inplane按钮,选择2Bod-1Loc,PickGeometry
Feature。
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箭头,再点击鼠标左键,如图1-9所示。
图1-9
1.11创建拉压弹簧
在【Forces】【FlexibleConnections】中选择SpringDamper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1-10
1.12创建手柄力
在【Forces】【AppliedForces】中选择AppliedForce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【DesignExploration】【Measures】,选择Adcanced,在角度测量对话框
中键入测量的名字overcenter,在FirstMarker输入栏中点击右键,选择Marker,再选Pick,选择Point_5上任一Maker点。
同样方法将MiddleMarker、LastMarker分别选择为Point_3
图2-2
2.3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【DesignExploration】
【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2-4
3验证测试结果
3.1输入试验数据
单击菜单【File】【FileImport】,选择数据类型为TestData(*.*),数据路径如下图3-1
所示,然后OK。
图3-1
3.2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IndependentAxis选择Data,一个叫做IndependentAxisBrowser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AddCurves,得到的曲线如图3-2所示。
图3-2
3.3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PhysicalTestData,标题改为LatchForceVSHandleAngle,如图3-3所示,编辑好的曲线如图3-4所示。
图3-3
图3-4
3.4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,IndependentAxisBrowser浏览器出现,选择Last_Run(⋯)和overcenter作为水平轴数据。
选择SPRING_1_MEA_1作为纵轴数据,再选AddCurves,得到的曲线如图3-5所示。
将该曲线的legend改为VirtualTestData。
图3-5
4参数分析
4.1建立设计变量
在PointTable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(TableEditor)出现,选择POINT_1的Loc_x单元。
在TableEditor顶部的输入栏中,点击鼠标右键,依次选择Parameterize→CreateDesignVariable→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TableEditor下方的Variables,选择Filters,出现TableEditorFilters对话框如图4-2,选择DeltaType,点击OK,这时TableEditor如图4-3所示。
图4-2
4.2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【DesignExploration】中依次选择【Measure】→Display。
出现DatabaseNavigator
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→SaveCurve。
在左侧模型树中找到DesignVariable→DV_1→Modify,出现ModifyDesignVariable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4-6
4.3运行DesignStudy针对变量DV_1运行DesignStudy,查看弹簧力及角度变化曲线。
在【DesignExploration】下选择【DesignEvaluation】→,DesignEvaluationTool对话框出现,其中测量(Measure)选择SPRING_1_MEA_1和overcenter,设计变量(DesignVariable)选择DV_1,点击Start。
出现SPTING_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4-1
5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designvariable选择【modify】,出现ModifyDesignVariable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5-2
5.2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【DesignExploration】中依次选择【Measure】→Display。
出现DatabaseNavigator,
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【DesignExploration】→【DesignEvaluation】→,按照图5-4完成DesignEvaluation
Tool对话框,点击start,出现图5-5所示的迭代过程。
图5-4
图5-5
5.3、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。